Question

25℃，101kPa时，将18.3g过氧化钠与铝粉混合物加入100mL水中，充分反应后混合物完全溶解，并收集到5.6L气体，计算：
（1）收集到气体的组成．
（2）计算反应后溶液中Na⁺和OH^-的物质的量浓度（设溶液体积不变）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：发生反应有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
（1）生成的气体为氧气与氢气，过氧化钠与Al都反应，令过氧化钠与Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量之和及生成气体的体积之和列方程计算；
（2）结合方程式计算判断NaOH是否完全反应、生成偏铝酸钠的物质的量，确定NaOH物质的量，再根据c=

n

V

计算浓度．

解答： 解：（1）发生反应有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，生成的气体为氧气与氢气，
设过氧化钠与Al的物质的量分别为x、y，过氧化钠与Al都反应，则：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
  x         2x  0.5x
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
  y    y          y   1.5y
则

78x+27y=18.3 0.5x+1.5y= 5.6 22.4

，解得x=0.2mol，y=0.1mol，
故生成氧气与氢气的体积之比为0.5×0.2mol：1.5×0.1mol=2：3，
答：气体为氧气、氢气，物质的量比为2：3；
（2）由方程式可知，过氧化钠反应生成氢氧化钠为2×0.2mol=0.4mol，Al反应消耗的NaOH为0.1mol、生成的偏铝酸钠为0.1mol，故溶液中氢氧化钠为0.4mol-0.1mol=0.3mol，
溶液中Na⁺的物质的量浓度为

0.3mol+0.1mol

0.1L

=4mol/L，OH^-的物质的量浓度为

0.3mol

0.1L

=3mol/L，
答：反应后溶液中Na⁺和OH^-的物质的量浓度分别为4mol/L、3mol/L．

点评：本题考查混合物的有关计算，为高频考点，注意题目中物质全部反应，注意题目涉及过量计算，充分利用方程式计算．题目难度不大．