Question

鋁能與濃氫氧化鈉反應，生成一種無色無味的氣體．
（1）請完成該反應的化學方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+______；
（2）用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液，需加水______mL；
（3）若用上述溶液與鋁反應（假設NaOH全部反應）．計算反應后所得溶液中NaAlO₂的質量分數．（計算結果準確至0.1%）

Answer 1

解：（1）根據質量守恒定律可知：元素種類不變、原子個數不變．由題干中化學方程式的左邊有2個鋁原子、2個鈉原子、4個氧原子和6個氫原子，右邊偏鋁酸鈉中只有2個鈉原子、2個鋁原子和4個氧原子，因此還缺少6個氫原子，所以橫線上應填3H₂↑；
故答案為：3H₂↑；
（2）用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液的質量為：10g÷20%=50g，需加入水的質量為50g-10g=40g，因此加入水的體積是40g÷1.1g/cm³=40mL；
故答案為：40；
（3）設生成NaAlO₂的質量為x，氫氣的質量是y，參加反應的鋁的質量為z，則
2Al+2NaOH+2H₂0=2NaAlO₂+3H₂↑
54   80       164     6
z    10g        x      y
 =，解得x=20.5g；

=，解得y=0.75g；
=，解得z=6.75g；
反應后所得溶液的質量為6.75g+50g-0.75g=56g，反應后所得溶液中NaAlO₂的質量分數為×100%≈36.6%；
答：反應后所得溶液中NaAlO₂的質量分數為36.6%．
分析：（1）根據化學變化前后原子的種類、數目不變，可完成反應化學方程式的填寫；
（2）根據溶液質量=溶質質量÷溶質的質量分數，溶劑質量=溶液質量-溶質質量以及水的密度=1.1g/cm³，進行分析解答．
（3）根據化學反應方程式利用氫氧化鈉的質量分別計算出生成的NaAlO₂和H₂的質量以及參加反應的鋁的質量，然后利用質量分數公式計算即可．
點評：根據化學變化前后原子的種類、數目不變可以將反應的化學方程式補充完整，掌握根據化學方程式與溶液質量分數結合的計算，難度較大．