题目内容

钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3) 受撞击完全 分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊.若产生40.32L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠
 
 g.
(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液.5.05g钠-钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气.
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度
 
(忽略溶液体积变化)
②计算并确定该钠-钾合金的化学式
 
.
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液.向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:2NaAl(OH)4+CO2-→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,己知通入二氧化碳336L(标准状况下),生成24mol Al(OH)3和15mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比.
考点:有关混合物反应的计算,钠的化学性质,镁、铝的重要化合物
专题:
分析:(1)反应的方程式为2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2↑,根据方程式计算;
(2)结合反应的方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2K+2H2O═2KOH+H2↑计算;
(3)根据通入336L二氧化碳生成氢氧化铝的物质的量,结合方程式计算与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量,进而计算溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量;根据n=
V
Vm
计算112L二氧化碳的物质的量,根据碳元素守恒计算112L二氧化碳反应生成碳酸钠的物质的量,减去氢氧化钠反应生成的碳酸钠可得112L二氧化碳与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量,结合方程式计算生成Al(OH)3的物质的量,据此解答.
解答: 解:(1)反应的方程式为2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2↑,则
2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2↑,
130g           67.2L
m              40.32L
m=
130g×40.32L
67.2L
=78g,
故答案为:78;
(2)设钠、钾的物质的量分别为a、b,反应的方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2K+2H2O═2KOH+H2↑,
则a+b=0.075mol×2=0.15mol,
该溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是
0.15mol
0.2L
=0.75mol/L,
且23a+39b=5.05(质量守恒),
解之得a=0.050mol,b=0.10mol,n(Na):n(K)=1:2,该钠-钾合金化学式为NaK2,
故答案为:0.75(mol/L);NaK2;
(3)通入336L二氧化碳生成24mol Al(OH)3,由2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O可知,该反应生成的碳酸钠的物质的量=24mol×
1
2
=12mol,故溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量=15mol-12mol=3mol;112L二氧化碳的物质的量=
112L
22.4L/mol
=5mol,根据碳元素守恒可知112L二氧化碳反应生成碳酸钠的物质的量=5mol,故112L二氧化碳与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量=5mol-3mol=2mol,结合方程式可知,112L二氧化碳反应生成Al(OH)3的物质的量=2mol×2=4mol,故生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比=4mol:5mol=4:5,
答:通入112L二氧化碳生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比是4:5.
点评:本题考查较为综合,涉及碱金属的单质以及混合物的性质,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握题给信息,学习中注意相关基础知识的积累,根据反应的方程式解答该题,难度不大.
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