Question

5．将15.6g Na₂O₂和5.4g Al同时放入一定量的水中充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入HCl气体6.72L（标准状况），若忽略反应过程中溶液的体积变化，则下列判断正确的是（　　）

• A． 最终得到7.8g的沉淀
• B． 反应过程中得到6.72L（标准状况）的气体
• C． 最终得到的溶液中c（NaCl）=2.0mo/L
• D． 最终得到的溶液中Al元素都以Al（OH）₃形式存在

Answer 1

分析 15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl．
A．根据m=nM计算生成的氢氧化铝的质量；
B．根据过氧化钠与水反应及铝与氢氧化钠反应计算生成氧气、氢气的总体积；
C．根据Na元素守恒可知反应后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂），再根据c=$\frac{n}{V}$计算；
D．Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在．

解答 解：15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl．
A．最终生成Al（OH）₃为0.1mol，质量为0.1mol×78g/mol=7.8g，故A正确；
B．过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成氢气的体积为（0.1mol+0.3mol）×22.4L/mol=8.96L，故B错误；
C．根据Na元素守恒可知，反应后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂）=2×0.2mol=0.4mol，故溶液中c（Na⁺）=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故C错误；
D．由上述分析可知，Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在，故D错误，
故选A．

点评 本题考查混合物的计算、钠的化合物与铝单质及化合物的性质等，难度中等，根据过量计算判断发生的反应是解题的关键．