氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液.向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336L(标准状况下),生成24mol Al(OH)3和15mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比.

问题描述:

氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液.向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O
己知通入二氧化碳336L(标准状况下),生成24mol Al(OH)3和15mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比.

通入336L二氧化碳生成24mol Al(OH)3,由2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O可知,该反应生成的碳酸钠的物质的量=24mol×

1
2
=12mol,故溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量=15mol-12mol=3mol;
112L二氧化碳的物质的量=
112L
22.4L/mol
=5mol,根据碳元素守恒可知112L二氧化碳反应生成碳酸钠的物质的量=5mol,故112L二氧化碳与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量=5mol-3mol=2mol,结合方程式可知,112L二氧化碳反应生成Al(OH)3的物质的量=2mol×2=4mol,故生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比=4mol:5mol=4:5,
答:通入112L二氧化碳生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比是4:5.
答案解析:根据通入336L二氧化碳生成氢氧化铝的物质的量,结合方程式计算与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量,进而计算溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量;
根据n=
V
Vm
计算112L二氧化碳的物质的量,根据碳元素守恒计算112L二氧化碳反应生成碳酸钠的物质的量,减去氢氧化钠反应生成的碳酸钠可得112L二氧化碳与NaAl(OH)4反应生成的碳酸钠的物质的量,结合方程式计算生成Al(OH)3的物质的量,据此解答.
考试点:化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查混合物计算、根据方程式进行的计算,难度中等,关键是计算原混合溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量,注意发生反应的相互顺序问题.