Question

（1）一块表面已被氧化为Na₂O的钠块7.7g，将其投入100g水中，产生H₂ 0.2g，则被氧化的钠是

 

g
（2）充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物100g，完全反应后得到气体5.6L（标准状况），混合物中碳酸钠的质量分数为

 

．
（3）将一定质量铁、铝组成的混合物投入到足量的稀硫酸中，充分反应后收集到标准状况下的H₂5.6L；若将等质量的上述混合物与足量的NaOH溶液反应，在标准状况下产生H₂3.36L．计算混合物中铁的质量分数为多少？（计算结果保留一位小数）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，利用氢气的量计算参加反应的钠的质量，然后得出氧化钠的质量，根据氧化钠化学式中Na元素质量分数计算被氧化的钠的质量；
（2）加热发生反应：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，根据n=

V

Vm

计算二氧化碳的物质的量，根据方程式计算碳酸氢钠物质的量，再根据m=nM计算碳酸氢钠的质量，进而计算原混合物中碳酸钠的质量，再根据质量分数定义计算；
（3）Fe、Al与盐酸都反应生成氢气，等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中，铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Al与盐酸反应生成的氢气体积等于Al与氢氧化钠反应生成的氢气体积，据此计算Fe与盐酸反应生成氢气的体积，根据n=

V

Vm

计算氢气的物质的量，根据电子转移可知n（Fe）=n（H₂），3n（Al）=2n（H₂），再根据m=nM计算Fe、Al质量，进而计算原混合物中Fe的质量分数．

解答： 解：（1）设产生0.2g氢气需钠的质量为x，则：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46              2
x             0.2g
x=

0.2g×46

2

=4.6g，
则氧化钠的质量是：7.7g-4.6g=3.1g，
则被氧化的钠的质量为3.1g×

23×2

23×2+16

=2.3g，
故答案为：2.3；
（2）得到气体5.6L（标准状况）为二氧化碳，其物质的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 
2                    1
n（NaHCO₃）          0.25mol
则n（NaHCO₃）=

0.25mol×2

1

=0.5mol
故m（NaHCO₃）=0.5mol×84g/mol=42g
则碳酸钠的质量为：100g-42g=58g，
故碳酸钠的质量分数=

58g

100g

×100%=58%，
故答案为：58%；
（3）Fe、Al与盐酸都反应生成氢气，等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中，铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Al与盐酸反应生成的氢气体积等于Al与氢氧化钠反应生成的氢气体积为3.36L，其物质的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根据电子转移可知3n（Al）=2n（H₂），故n（Al）=

2

3

×0.15mol=0.1mol，则m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，
则Fe与盐酸反应生成氢气的体积=5.6L-3.36L=2.24L，其物质的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根据电子转移可知n（Fe）=n（H₂）=0.1mol，则m（Fe）=0.1mol×56g/mol=5.6g，
故混合物中Fe的质量分数=

5.6g

2.7g+5.6g

×100%=67.5%，
答：混合物中铁的质量分数为67.5%．

点评：本题考查混合物计算，属于拼合型题目，难度中等，注意根据方程式计算，（3）中关键是根据反应确定Al、Fe与酸反应生成氢气的体积．