Question

8．2.7g铝和2.3g钠同时投入100g水中，求充分反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 发生反应的化学方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根据n=$\frac{m}{M}$分别计算出铝、钠的物质的量，结合方程式计算出生成溶质充分及氢气的物质的量、质量，再根据质量守恒计算出反应后溶液质量，最后根据质量分数表达式计算出反应后所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：钠与水反应的方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，Al与水氢氧化钠溶液反应的方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
2.7g铝的物质的量为：$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol，2.3g钠的物质的量为：$\frac{2.3g}{23g/mol}$=0.1mol，
根据反应方程式可知，0.1mol钠与0.1mol铝恰好完全反应生成0.1mol偏铝酸钠和（0.05+0.15）mol=0.2mol氢气，
则反应后溶液质量为：100g+2.7g+2.3g-2g/mol×0.2mol=104.6g，
溶质偏铝酸钠的质量为：82g/mol×0.1mol=8.2g，
则反应后溶液中溶质的质量分数为：$\frac{8.2g}{104.6g}$×100%=7.8%，
答：充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为7.8%．

点评 本题考查了化学方程式的计算、溶质质量分数的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握根据化学方程式进行计算的方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．