过氧化钠与铝粉混合物共18.3g,加入100mL 水,充分反应后混合物完全溶解,并收集到5.6L气体.(标准状况)(1)收集到的气体成份是______,体积比是______.(2)计算反应后溶液中各溶质的物质的量浓度.(设溶液体积不变)

问题描述:

过氧化钠与铝粉混合物共18.3g,加入100mL 水,充分反应后混合物完全溶解,并收集到5.6L气体.(标准状况)
(1)收集到的气体成份是______,体积比是______.
(2)计算反应后溶液中各溶质的物质的量浓度.(设溶液体积不变)

(1)发生反应有:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,生成的气体为氧气与氢气,
令过氧化钠与Al的物质的量分别为x mol、y mol,过氧化钠与Al都反应,则:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
xmol        2xmol  0.5xmol
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
ymol ymol       ymol    1.5ymol
所以

78x+27y=18.3
0.5x+1.5y=
5.6
22.4

解得:x=0.2,y=0.1,
故生成氧气与氢气的体积之比为0.5×0.2mol:1.5×0.1mol=2:3,
故答案为:氧气、氢气;2:3;
(2)由方程式可知,过氧化钠反应生成氢氧化钠为2×0.2mol=0.4mol,Al反应消耗的NaOH为0.1mol、生成的偏铝酸钠为0.1mol,故溶液中氢氧化钠为0.4mol-0.1mol=0.3mol,
溶液中氢氧化钠的物质的量浓度=
0.3mol
0.1L
=3mol/L,
偏铝酸钠的物质的量浓度=
0.1mol
0.1L
=1mol/L,
答:溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为3mol/L,偏铝酸钠的物质的量浓度为1mol/L.
答案解析:发生反应有:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
(1)生成的气体为氧气与氢气,过氧化钠与Al都反应,令过氧化钠与Al的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量之和及生成气体的体积之和列方程,据此计算解答;
(2)结合方程式计算判断NaOH是否完全反应、生成偏铝酸钠的物质的量,确定NaOH物质的量,再根据c=
n
V
计算.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查混合物的有关计算,难度中等,注意题目中物质全部反应,注意题目涉及过量计算,充分利用方程式计算.