Question

【題目】在隔絕空氣的條件下，某同學將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內。待鈉塊反應完全后，在容器中僅收集到1.12 L氫氣(標準狀況)，此時測得鋁箔質量比反應前減少了0.27 g，水槽和容器內溶液的總體積為2.0 L，溶液中NaOH的濃度為0.050 mol·L－1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。

（1）寫出該實驗中發生反應的化學方程式：_____________ _____________ _____________

（2）試通過計算確定該鈉塊中鈉元素的質量分數為_________

Answer 1

【答案】Na2O＋H2O = 2NaOH， 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O = 2NaAlO2＋3H2↑ 89%

【解析】

（1）根據題給信息可知：存在三個反應方程式：Na2O＋H2O = 2NaOH， 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O = 2NaAlO2＋3H2↑；

答案是：Na2O＋H2O = 2NaOH，2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑， 2Al＋2NaOH＋2H2O = 2NaAlO2＋3H2↑；

（2）n(NaOH) 余=2.0L×0.05 mol·L－1=0.1mol，n（H2）==0.05 mol，n(Al) == 0.01mol，由電子守恒知：n(Na)＋3n(Al) = 2n(H2)，即：n(Na)＋3×0.01 mol =2×0.05mol，得：n(Na) =0.07 mol；根據Al守恒，n（NaAlO2）=n（Al）=0.01mol；由鈉守恒知：n(NaAlO2)＋n(NaOH) =n(Na)＋2n(Na2O)，即：0.01 mol＋0.1 mol =0.07mol＋2n(Na2O)，得：n(Na2O) =0.02 mol；ω(Na元素) =×100%≈89%；

答案是：89%。