Question

    鈉是活潑的堿金屬元素，鈉及其化合物在生產和生活中有廣泛的應用。

    完成下列計算：

57．疊氮化鈉(NaN₃)受撞擊完全分解產生鈉和氮氣，故可應用于汽車安全氣囊。若產生40.32 L(標準狀況下)氮氣，至少需要疊氮化鈉___g。

58．鈉-鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液。5.05 g鈉-鉀合金溶于200 mL水生成0.075 mol氫氣。

  (1)計算溶液中氫氧根離子的物質的量濃度(忽略溶液體積變化)。

  (2)計算并確定該鈉-鉀合金的化學式。

59．氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過濾，得到含鋁酸鈉的溶液。向該溶液中通入二氧化碳，有下列反應：

  2NaAl(OH)₄+CO₂→2Al(OH)₃↓ +Na₂CO₃+H₂O

  己知通入二氧化碳336 L(標準狀況下)，生成24 mol Al(OH)₃和15 mol Na₂CO₃，若通入溶液的二氧化碳為112L（標準狀況下)，計算生成的Al(OH)₃和Na₂CO₃的物質的量之比。

60．常溫下，稱取不同氫氧化鈉樣品溶于水，加鹽酸中和至pH=7，然后將溶液蒸干得氯化鈉晶體，蒸干過程中產品無損失。

	氫氧化鈉質量(g)	氯化鈉質量(g)
①	2.40	3.51
②	2.32	2.34
③	3.48	3.51

上述實驗①②③所用氫氧化鈉均不含雜質，且實驗數據可靠。通過計算，分析和比較上表3組數據，給出結論。

Answer 1

58. （5分）

（1）c(OH^-)＝×1000＝0.75（mol/L）

（2）設上述合金中含amolNa、bmolK，   a+b＝0.75×2   23a+39b＝5.05

     a＝0.050mol   b＝0.10mol，該鈉-鉀合金化學式為NaK₂ 

59.（4分）溶液含NaOH，NaOH與CO₂反應生成的Na₂CO₃：15-×24＝3（mol）

     112LCO₂的物質的量:112/22.4＝5（mol）   n[Al(OH)₃]:n(Na₂CO₃)＝[(5-3)×2]:5＝4:5。

60.（5分）由NaCl質量推算，氫氧化鈉樣品摩爾質量為：

     M₁(NaOH)＝×2.40＝40g/mol

     M₂(NaOH)＝×2.32＝58g/mol

     M₂(NaOH)＝×3.48＝58g/mol

結論：實驗①所取氫氧化鈉樣品是NaOH；實驗②和③所取氫氧化鈉樣品應該是NaOH·H₂O。

【解析】本題以元素化合物為載體命題，意在考查考生的計算能力和分析、推理能力。（57）利用“N”守恒可知需m(NaN₃)＝（40.32L/22.4L·mol^-1）×2/3×65g·mol^-1＝78g。（58）①由反應方程式可知產生1molH₂同時生成2molOH^-，故c(OH^-)＝(0.075mol×2)/0.2L＝0.75mol/L；②設合金中Na、K的物質的量分別為amol、bmol，然后利用質量守恒與得失電子守恒可得方程式：a+b＝0.75×2 和23a+39b＝5.05，解之得a＝0.050mol、b＝0.10mol，故可得到合金的化學式為NaK₂。（59）若溶液中僅含NaAl(OH)₄，利用方程式可知得到24molAl(OH)₃的同時生成12molNa₂CO₃，而實際得到24molAl(OH)₃與15molNa₂CO₃，說明溶液中含有NaOH，且NaOH優先與CO₂反應生成Na₂CO₃，利用Na守恒知溶液中n(NaOH)＝（15-12）mol×2＝6mol，故通入112LCO₂（5mol）先與NaOH作用消耗CO₂3mol生成3mol Na₂CO₃,然后2molCO₂與NaAl(OH)₄作用得到4molAl(OH)₃和2mol Na₂CO₃,故生成n[Al(OH)₃]:n(Na₂CO₃)＝4:(3+2)＝4:5。（60）由NaOH+HCl＝NaCl+H₂O可知溶液PH=7時，二者恰好反應，故三次實驗得到的固體均為純凈的氯化鈉，故利用“鈉守恒”得m(NaCl)/M(NaCl)＝m(氫氧化鈉樣品)/M(氫氧化鈉樣品)，利用該式和題中數據可計算出三次實驗中所取氫氧化鈉樣品的摩爾質量，進而可得出結論。