Question

铝能与浓氢氧化钠反应，生成一种无色无味的气体．
（1）请完成该反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+______；
（2）用10.0g氢氧化钠固体配制20%的氢氧化钠溶液，需加水______mL；
（3）若用上述溶液与铝反应（假设NaOH全部反应）．计算反应后所得溶液中NaAlO₂的质量分数．（计算结果准确至0.1%）

Answer 1

解：（1）根据质量守恒定律可知：元素种类不变、原子个数不变．由题干中化学方程式的左边有2个铝原子、2个钠原子、4个氧原子和6个氢原子，右边偏铝酸钠中只有2个钠原子、2个铝原子和4个氧原子，因此还缺少6个氢原子，所以横线上应填3H₂↑；
故答案为：3H₂↑；
（2）用10.0g氢氧化钠固体配制20%的氢氧化钠溶液的质量为：10g÷20%=50g，需加入水的质量为50g-10g=40g，因此加入水的体积是40g÷1.1g/cm³=40mL；
故答案为：40；
（3）设生成NaAlO₂的质量为x，氢气的质量是y，参加反应的铝的质量为z，则
2Al+2NaOH+2H₂0=2NaAlO₂+3H₂↑
54   80       164     6
z    10g        x      y
 =，解得x=20.5g；

=，解得y=0.75g；
=，解得z=6.75g；
反应后所得溶液的质量为6.75g+50g-0.75g=56g，反应后所得溶液中NaAlO₂的质量分数为×100%≈36.6%；
答：反应后所得溶液中NaAlO₂的质量分数为36.6%．
分析：（1）根据化学变化前后原子的种类、数目不变，可完成反应化学方程式的填写；
（2）根据溶液质量=溶质质量÷溶质的质量分数，溶剂质量=溶液质量-溶质质量以及水的密度=1.1g/cm³，进行分析解答．
（3）根据化学反应方程式利用氢氧化钠的质量分别计算出生成的NaAlO₂和H₂的质量以及参加反应的铝的质量，然后利用质量分数公式计算即可．
点评：根据化学变化前后原子的种类、数目不变可以将反应的化学方程式补充完整，掌握根据化学方程式与溶液质量分数结合的计算，难度较大．