Question

【题目】将质量为1.15 g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中，共收集到1.232 L(标准状况)气体。请回答下列问题：

(1)1.15 g钠与水反应，理论上生成气体的体积(标准状况)为__________ L 。

(2)Al和NaOH溶液反应也能生成H2，写出相应的化学方程式：_____________；

(3)若反应后溶液的体积为100 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为多少？(写出计算过程)_______。

Answer 1

【答案】0.56 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 0.3mol/L

【解析】

(1)根据钠与水的关系式计算；

(2)根据反应物、生成物写出反应方程式并标出电子转移的方向和数目；

(3)氢气的总体积减去钠与水反应生成氢气的体积就是铝与氢氧化钠反应生成的氢气体积，根据铝与氢氧化钠反应生成的氢气体积计算消耗的氢氧化钠的物质的量，钠与水反应计算生成的氢氧化钠的物质的量减去铝与氢氧化钠反应的物质的量就是剩余的氢氧化钠的物质的量，根据浓度公式计算其浓度。

(1)设生成氢气的体积为x

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46g 22.4L

1.15g x

，解得x=0.56L；

(2)铝和氢氧化钠、水反应生成偏氯酸钠和氢气，在该反应中，Al失电子3e-，发生氧化反应，水中的H得电子2×e-，发生还原反应，转移电子数为最小公倍数是6，所以Al、NaAlO2的系数是2，氢气的系数是3，然后配平其它物质，反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(3)Na与水反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，1.15gNa的物质的量为n(Na)==0.05mol，由方程式关系可知反应产生的NaOH的物质的量为0.05mol，反应放出氢气的

钠与水反应生成的氢氧化钠的物质的量为0.05mol，生成氢气的物质的量是0.025mol，其体积为V(H2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56LL，则铝与氢氧化钠反应生成的氢气体积为1.232L-0.56L=0.672L，该氢气的物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol根据Al与NaOH溶液反应的方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知与 Al反应的NaOH的物质的量为0.02mol，反应产生的NaAlO2的物质的量是0.02mol，所以剩余NaOH的物质的量为0.05mol-0.02mol=0.03mol，因此反应后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度c==0.3mol/L。