Question

6．將多少克鈉投入10g水中，反應后生成的溶液在10℃時剛好飽和？此飽和溶液中溶質的質量分式是多少？（已知10℃時該溶液中溶質的溶解度為22g）

Answer 1

分析 鈉為金屬活動性很強的金屬，能與水反應生成氫氧化鈉并放出氫氣；因此，鈉投入水中所得溶液為氫氧化鈉溶液，由于鈉能與水反應，所以所得溶液中溶劑水的質量可根據反應計算消耗掉水的質量而求得；根據該溫度下的溶解度，判斷所得飽和溶液溶質與溶劑的質量關系，利用反應的化學方程式計算反應生成氫氧化鈉的質量；并利用飽和溶液的溶質質量分數與溶解度的關系：飽和溶液的溶質質量分數=$\frac{溶解度}{100g+溶解度}$×100%，計算此溫度下飽和溶液的溶質質量分數．

解答 解：設反應生成氫氧化鈉的質量為x
此時氫氧化鈉的溶解度為22g，則所得飽和溶液中水的質量=$\frac{100x}{22}$g，參加反應的水的質量=10g-$\frac{100x}{22}$g；
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
    36     80
10g-$\frac{100x}{22}$g  x
$\frac{36}{10g-\frac{110x}{22}}=\frac{80}{x}$，解之得 x≈2g
設參加反應鈉的質量為y
Na～NaOH
23   40
y     2g
$\frac{23}{y}=\frac{40}{2g}$，y≈1.2，此時飽和溶液的溶質質量分數=$\frac{22g}{100g+22g}$×100%≈18%
答：1.2g鈉投入10克水中，反應后生成的溶液在10℃時剛好飽和；此飽和溶液中溶質的質量分數是18%．

點評 某溫度下物質的溶解度為S，該溫度下飽和溶液中溶質與溶劑的質量比為$\frac{S}{100}$；飽和溶液的溶質質量分數=$\frac{S}{100+S}$×100%，比較容易．