Question

將1.05g鋁和過氧化鈉的混合物放入一定量的水中，充分反應后固體無剩余．再向其中加 入50mL1mol?L^-1的鹽酸，可恰好使反應過程中產生的沉淀剛好消失．求原混合物中鋁、過氧化鈉各多少克？

Answer 1

解：Al與Na₂O₂在水中發生的反應分別為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑和2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
加入鹽酸后又發生了反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl、Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，
可見，最后所得溶液中的溶質是NaCl和AlCl₃．
綜合上述五個化學方程式可得如下關系式：
Al～NaAlO₂～Al（OH）₃～AlCl₃～3HCl，Na₂O₂～2NaOH～2NaCl～2HCl，
設原混合物中xmolAl，有ymolNa₂O₂，則依關系式
Al～3HCl Na₂O₂～2HCl
x 3x y 2y
和題給數據可建立等式27x+78y=1.05（①式）
和3x+2y=1×50×10^-3（②式），
聯立①②兩式并解之，x=y=0.01（mol），
進而可知Al的質量為0.01mol×27×g/mol=0.27g，Na₂O₂的質量為0.01mol×78g/mol=0.78g，
答：原混合物中鋁、過氧化鈉各0.27g、0.78g．
分析：Al與Na₂O₂在水中發生的反應分別為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑和2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
加入鹽酸后又發生了反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl、Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，
可得反應的關系式：Al～NaAlO₂～Al（OH）₃～AlCl₃～3HCl，Na₂O₂～2NaOH～2NaCl～2HCl，
根據反應的關系式來列式計算．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度中等，本題中要認真分析可能發生的反應，找出有關反應的關系式可省去中間過程計算的繁瑣．