题文
在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内.待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0L,溶液中NaOH的浓度为0.050mol•L-1.
(1)写出该实验中发生的所有反应的化学方程式.
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数.
(3)若提供足量的CO2和氢氧化钠溶液,欲将上述反应后的溶液制成纯净的Na2CO3溶液,请设计实验步骤(已知二氧化碳可与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀).
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)部分被氧化的钠用除去氧化膜并用针刺一些小孔的铝箔包好放入水中,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应方程式为:Na2O+H2O=2NaOH,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
答:发生的方程式为:Na2O+H2O=2NaOH,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)由反应:Na2O+H2O=2NaOH,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
则:n(余NaOH)=2.0 L×0.05 mol•L-1=0.1 mol,
n(H2)=1.12L22.4L/mol=0.05 mol,
n(Al)=n(NaAlO2)=0.27g27g/mol=0.01 mol,
由电子守恒知:n(Na)+3n(Al)=2n(H2)
即:n(Na)+3×0.01 mol=2×0.05 mol,解得:n(Na)=0.07 mol,
由钠守恒知:n(NaAlO2)+n(NaOH)=n(Na)+2n(Na2O)
即:0.01 mol+0.1 mol=0.07 mol+2n(Na2O),
得:n(Na2O)=0.02 mol,
w(Na)=(0.07mol+2×0.02ml)×23g/mol0.07mol×23g/mol+0.02mol×62g/mol×100%≈88.8%,
答:该钠块中钠元素的质量分数为88.8%;
(3)向溶液中通入过量的二氧化碳,直至不再生成白色沉淀为止,过滤除去氢氧化铝沉淀,向滤液中加入适量的氢氧化钠溶液,将碳酸氢钠转化为碳酸钠,
答:向溶液中通入过量的二氧化碳,直至不再生成白色沉淀为止,过滤除去氢氧化铝沉淀,向滤液中加入适量的氢氧化钠溶液,将碳酸氢钠转化为碳酸钠.
解析
1.12L22.4L/mol
考点
据考高分专家说,试题“在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。
化学反应方程式
化学方程式:
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件,同时,通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。
书写化学方程式要遵守两个原则:
一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应;
二是要遵守质量守恒定律,等号两边各原子种类与数目必须相等。
化学方程式的意义:
化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时,化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系,通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物,还可以直接通过化学计量数得出体积比。



