Question

一道化学题求详解 谢谢！

在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜,并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内.待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.050mol/L(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量).
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式.
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数.

Answer 1

（1）2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑
（2）铝箔质量比反应前减少了0.27g 说明参加反应的Al质量为0.27g
Al产生的H2物质的量为 0.27/27 * 1.5 = 0.015mol 体积为 0.336L 消耗NaOH的物质的量为0.01mol 所以 产生的NaOH总物质的量为 0.01+2*0.05 = 0.11mol
所以 Na产生的H2体积为 1.12-0.336 = 0.784L 物质的量为 0.035mol Na的物质的量为0.07mol
所以 Na2O的物质的量为 （0.11-0.07）/2=0.02mol
Na的质量分数为 23*0.11/（23*0.07+62*0.02） *100%=88.77%

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Answer 2

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Na2O+H2O=2NaOH
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
0.27/27=0.01MOL
氢气N总=1.12/22.4=0.05MOL
由铝和NaOH反应生成的N1=0.01*1.5=0.015MOL
则由Na和水生成的N2=N总-N1=0.05-0.015=0.035MOL
则有Na0.07MOL
Na+总数为0.05*2+0.01=0.11MOL
有Na2O(0.11-0.07)/2=0.02MOL
质量分数为23*0.07/(23*0.07+78*0.02)=0.435

Answer 3

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
这个题目是不是出错了？因为既然铝箔没有反应完，那么NaOH就反应完了。0.27克铝即0.01摩尔，对应只要消耗0.01摩尔钠离子就可以了。但是最后溶液中NaOH的量是2L*0.05mol/L=0.1摩尔，这怎么可能？