Question

8．将钠和铝的混合物6.35g投入足量的水中，充分反应后，还有剩余固体1.35g，同时放出4.48L气体，求：
（1）原混合物中钠和铝的物质的量之比．
（2）若反应后溶于的体积为200mL，求此溶液的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）钠能够与水反应，则剩余的金属为铝，设出混合物中钠和铝的物质的量，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出生成氢气的物质的量，然后利用混合物总质量、电子守恒列式计算出钠和铝的物质的量，再计算出其物质的量之比；
（2）根据c=$\frac{n}{V}$计算出反应后溶液中溶质的浓度．

解答 解：（1）标况下4.48L氢气的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
设混合物中钠、铝的物质的量分别为x、y，
根据总质量可得：①23x+27y=6.35g，
钠能够与水反应，则剩余的1.35g固体为铝，剩余铝的物质的量为：$\frac{1.35g}{27g/mol}$=0.05mol，反应消耗的铝的物质的量为：y-0.05mol，
根据电子守恒可得：②0.2mol×2=x+3（y-0.05mol），
根据①②解得：x=0.1mol、y=0.15mol，
原混合物中钠和铝的物质的量之比为：0.1mol：0.15mol=2：3，
答：原混合物中钠和铝的物质的量之比为2：3；
（2）由于铝过量，反应后溶质为偏铝酸钠，根据钠元素守恒可知偏铝酸钠的物质的量为0.1mol，
则反应后溶液中溶质的物质的量浓度为：$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
答：反应后溶液的浓度为0.5mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握电荷守恒、质量守恒定律在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．