Question

将钠、铝混合物共1.0g投入适量水中充分反应，并测生成H₂的量，若混合物中钠与铝的物质的量之比为x，如图为生成H₂的物质的量随x的变化关系示意图（随着x的不断增大，产生H₂的物质的量越来越接近b₁）．以下判断不正确的是（　　）

• A、a₁=

  10

  23

• B、a₂=1
• C、b₁=

  1

  46

• D、b₂=

  1

  25

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：发生反应有：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2NaOH+6H₂O═2 Na[Al（OH）₄]+3H₂↑，开始时铝过量，随着x最大，即钠的量逐渐增大，生成氢气的量开始时会逐渐增大，钠、铝的物质的量相等时，即a₂=1，生成氢气的量达到增大；之后随着钠的量的增加，生成氢气的量会逐渐减小，直至完全为钠时，生成氢气的量不再变化，此时1.0g完全为Na，结合反应可以计算出生成氢气的物质的量，据此进行解答．

解答： 解：发生反应有：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2NaOH+6H₂O═2 Na[Al（OH）₄]+3H₂↑，开始时铝过量，随着x最大，即钠的量逐渐增大，生成氢气的量开始时会逐渐增大，钠、铝的物质的量相等时，即a₂=1，生成氢气的量达到增大；之后随着钠的量的增加，生成氢气的量会逐渐减小，直至完全为钠时，生成氢气的量不再变化，此时1.0g完全为Na，
A．根据分析可知，a₁时铝过量，生成氢气量b₁=

1

23

mol×

1

2

=

1

46

mol，设钠的物质的量为ymol，此时铝过量，结合反应可知参加反应的铝的物质的量也是ymol，根据电子守恒可得：0.5y+1.5y=

1

46

mol，解得：y=

1

92

，则铝的物质的量为：

1.0g- 1 92 mol×23g/mol

27g/mol

=

1

36

mol，则a₁=

1

92

mol：

1

36

mol=

9

23

，故A错误；
B．根据分析可知，当铝和钠的物质的量相等时，生成氢气的量最大，此时a₂=1，故B正确；
C．当1.0g完全为钠时，生成氢气的量为b₁=

1

23

mol×

1

2

=

1

46

mol，故C正确；
D．当氢气和铝的物质的量相等时，生成氢气的量为b₂，设此时铝和钠的物质的量都是xmol，则23x+27x=1.0g，解得：x=0.02，则生成氢气的物质的量为：0.02mol×

1

2

+0.02mol×

3

2

=0.04mol=

1

25

mol，故D正确；
故选A．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化及发生发生实质为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．