Question

5．將15.6g Na₂O₂和5.4g Al同時放入一定量的水中充分反應后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢通入HCl氣體6.72L（標準狀況），若忽略反應過程中溶液的體積變化，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 最終得到7.8g的沉淀
• B． 反應過程中得到6.72L（標準狀況）的氣體
• C． 最終得到的溶液中c（NaCl）=2.0mo/L
• D． 最終得到的溶液中Al元素都以Al（OH）₃形式存在

Answer 1

分析 15.6gNa₂O₂的物質的量為$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物質的量為$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先發生反應2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH為0.4mol，再發生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反應，剩余NaOH為0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂為0.2mol，通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，物質的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先發生反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl為0.3mol-0.2mol=0.1mol，再發生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反應，生成Al（OH）₃為0.1mol，最終溶液中溶質為NaAlO₂、NaCl．
A．根據m=nM計算生成的氫氧化鋁的質量；
B．根據過氧化鈉與水反應及鋁與氫氧化鈉反應計算生成氧氣、氫氣的總體積；
C．根據Na元素守恒可知反應后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂），再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
D．Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在．

解答 解：15.6gNa₂O₂的物質的量為$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物質的量為$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先發生反應2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH為0.4mol，再發生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反應，剩余NaOH為0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂為0.2mol，通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，物質的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先發生反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl為0.3mol-0.2mol=0.1mol，再發生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反應，生成Al（OH）₃為0.1mol，最終溶液中溶質為NaAlO₂、NaCl．
A．最終生成Al（OH）₃為0.1mol，質量為0.1mol×78g/mol=7.8g，故A正確；
B．過氧化鈉與水反應生成氧氣為0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，鋁與氫氧化鈉反應生成氫氣為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成氫氣的體積為（0.1mol+0.3mol）×22.4L/mol=8.96L，故B錯誤；
C．根據Na元素守恒可知，反應后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂）=2×0.2mol=0.4mol，故溶液中c（Na⁺）=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故C錯誤；
D．由上述分析可知，Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在，故D錯誤，
故選A．

點評 本題考查混合物的計算、鈉的化合物與鋁單質及化合物的性質等，難度中等，根據過量計算判斷發生的反應是解題的關鍵．