Question

（7分）在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L-1（忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量）。

（1）写出该实验中发生反应的化学方程式：

；

（2）试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数为 。

 

Answer 1

（共7分） （1）①2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑②Na2O+H2O = 2NaOH

③2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑

（2）89%

【解析】

试题分析：（1）该实验中有Na与水的反应、Na2O与水的反应、Al与氢氧化钠溶液的反应，所以涉及的化学方程式为①2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑②Na2O+H2O = 2NaOH③2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；

（2）由题意可知，参加反应的Al的物质的量是0.27g/27g/mol=0.01mol,产生的氢气的物质的量是0.015mol，生成的偏铝酸钠的物质的量是0.01mol，最终所得溶液是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，其中氢氧化钠的物质的量是2L×0.05mol/L=0.1mol，所以溶液中的Na元素的物质的量是0.01+0.1=0.11mol，该过程中共生成氢气的物质的量是1.12L/22.4L/mol=0.05mol。设该钠块中单质钠的物质的量是xmol，则

2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑

2 2 1

Xmol xmol (0.05-0.015)mol

则x=0.07mol，所以该钠块中的氧化钠的物质的量是（0.11-0.07）/2=0.02mol，则该钠块中的钠的质量分数=0.11mol×23g/mol/(0.07mol×23g/mol+0.02mol×62g/mol) ×100%=89%.

考点：考查对物质性质的判断，及化学反应的计算