Question

（7分）在隔絕空氣的條件下，某同學將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內。待鈉塊反應完全后，在容器中僅收集到1.12 L氫氣（標準狀況），此時測得鋁箔質量比反應前減少了0.27 g，水槽和容器內溶液的總體積為2.0 L，溶液中NaOH的濃度為0.050 mol·L-1（忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量）。

（1）寫出該實驗中發生反應的化學方程式：

；

（2）試通過計算確定該鈉塊中鈉元素的質量分數為 。

 

Answer 1

（共7分） （1）①2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑②Na2O+H2O = 2NaOH

③2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑

（2）89%

【解析】

試題分析：（1）該實驗中有Na與水的反應、Na2O與水的反應、Al與氫氧化鈉溶液的反應，所以涉及的化學方程式為①2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑②Na2O+H2O = 2NaOH③2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；

（2）由題意可知，參加反應的Al的物質的量是0.27g/27g/mol=0.01mol,產生的氫氣的物質的量是0.015mol，生成的偏鋁酸鈉的物質的量是0.01mol，最終所得溶液是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合液，其中氫氧化鈉的物質的量是2L×0.05mol/L=0.1mol，所以溶液中的Na元素的物質的量是0.01+0.1=0.11mol，該過程中共生成氫氣的物質的量是1.12L/22.4L/mol=0.05mol。設該鈉塊中單質鈉的物質的量是xmol，則

2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑

2 2 1

Xmol xmol (0.05-0.015)mol

則x=0.07mol，所以該鈉塊中的氧化鈉的物質的量是（0.11-0.07）/2=0.02mol，則該鈉塊中的鈉的質量分數=0.11mol×23g/mol/(0.07mol×23g/mol+0.02mol×62g/mol) ×100%=89%.

考點：考查對物質性質的判斷，及化學反應的計算