题目内容

将物质的量均为a mol的钠和铝一同投入m g水中（水足量），所得溶液的密度为ρg?Cm^-3，则此溶液的物质的量浓度为

A.
$数学公式$ mol/L
B.
$数学公式$ mol/L
C.
$数学公式$ mol/L
D.
$数学公式$ mol/L

C
分析：将物质的量均为a mol的钠和铝投入足量水中发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知，溶液为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠的物质的量为amol．根据方程式计算生成氢气的物质的量，在计算氢气质量，溶液质量为m（溶液）=m（金属）+m（H₂O）-m（H₂），据此计算溶液质量，利用V= $\text{[math]}$ 计算溶液体积，再利用c= $\text{[math]}$ 计算溶液物质的量浓度．
解答：钠和铝投入足量水中发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
由方程式可知，a mol的钠反应生成amol氢氧化钠，生成氢气0.5amol；amol氢氧化钠与amol铝恰好反应生成amol偏铝酸钠，同时生成氢气1.5amol．溶液为偏铝酸钠溶液．
所以氢气的质量为（0.5amol+1.5amol）×2g/mol=4ag；
所以溶液质量m（溶液）=m（金属）+m（H₂O）-m（H₂）=amol×23g/mol+amol×27g/mol+mg-4ag=（46a+m）g，
所以溶液的体积为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ml
所以溶液的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol/L．
故选：C．
点评：考查物质的量浓度的计算，难度中等，判断溶液是偏铝酸钠是解题关键，然后利用物质的量浓度定义式计算．理解物质的量浓度的概念．