Question

6．将质量为1.15g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中，反应结束后共收集到0.055mol气体．请回答下列问题，写出必要的计算过程：
（1）1.15g钠与水反应，理论上生成气体的体积（标准状况）为多少？
（2）若反应后溶液的体积为50ml，则反应后氢氧化钠溶液的浓度为多少？

Answer 1

分析 （1）发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，根据方程式中对比关系计算生成氢气体积；
（2）氢气的总体积减去钠与水反应生成氢气的体积就是铝与氢氧化钠反应生成的氢气体积，根据方程式恒计算NaAlO₂物质的量、Al反应消耗NaOH物质的量，进而计算溶液中NaOH的物质的量浓度．

解答 解：（1）设生成氢气的体积为V，则：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46g                       22.4L
1.15g                      V
V=$\frac{22.4L×1.15g}{46g}$=0.56L     
故答案为：0.56L；
（2）1.15g Na的物质的量为$\frac{1.15g}{23g/mol}$=0.05mol，
Na反应生成氢气物质的量为$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
则Al反应生成氢气为0.055mol-0.025mol=0.03mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol 2mol                              3mol
0.02 0.02mol                          0.03mol
所以剩余氢氧化钠0.05mol-0.02mo=0.03mol，故氢氧化钠的物质的量浓度=$\frac{0.03mol}{0.05L}$=0.6mol/L
答：混合溶液中NaOH的物质的量浓度为0.6mol/L．

点评 本题考查混合物有关计算，注意氢气来源于钠与水反应及铝和氢氧化钠反应，题目难度中等．