Question

5．某興趣小組在研究鋁的性質時用扎滿小孔的鋁箔包裹金屬鈉，總質量為5g．將其投入水中，充分反應后，無固體剩余，共收集到標況下氣體4.48L，將所得溶液加水稀釋至200mL，試計算：
（1）鋁箔和金屬鈉的總質量各為多少
（2）若溶液中僅有一種溶質，溶液濃度為多少．

Answer 1

分析 （1）Na與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，根據總質量、生成氫氣總體積列方程計算；
（2）若溶液中僅有一種溶質，則為NaAlO₂，根據原子守恒計算偏鋁酸鈉物質的量，進而計算溶液濃度．

解答 解：（1）Na與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，氫氣物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設Al、Na的物質的量分別為xmol、ymol
由二者總質量得：27x+23y=5
根據電子轉移守恒：3x+y=0.2×2
解得x=y=0.1
則Al的質量為0.1mol×27g/mol=2.7g
Na的質量為0.1mol×23g/mol=2.3g
答：Al的質量為2.7g、Na的質量為2.3g；
（2）若溶液中僅有一種溶質，則為NaAlO₂，由原子守恒可知其物質的量為0.1mol，則其物質的量濃度為$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
答：溶液物質的量濃度為0.5mol/L．

點評 本題考查混合物有關計算，明確發生的反應即可解答，注意守恒法的應用，有利于基礎知識的鞏固．