Question

9．將15.6g Na₂O₂和5.4g Al同時放入一定量的水中，充分反應后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則（　　）

• A． 反應過程中得到8.96 L的氣體
• B． 最終得到的溶液中溶質為NaCl
• C． 最終Al元素全部以沉淀形式存在
• D． 最終得到的溶液中n（NaCl）=0.3 mol

Answer 1

分析 15.6gNa₂O₂的物質的量為$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物質的量為：$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先發(fā)生反應2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH為0.4mol，再發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反應，剩余NaOH為0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂為0.2mol，通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，物質的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先發(fā)生反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl為0.3mol-0.2mol=0.1mol，再發(fā)生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反應，生成Al（OH）₃為0.1mol，最終溶液中溶質為NaAlO₂、NaCl，據此進行解答．

解答 解：15.6gNa₂O₂的物質的量為$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物質的量為：$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先發(fā)生反應2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH為0.4mol，再發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反應，剩余NaOH為0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂為0.2mol，通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，物質的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先發(fā)生反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl為0.3mol-0.2mol=0.1mol，再發(fā)生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反應，生成Al（OH）₃為0.1mol，最終溶液中溶質為NaAlO₂、NaCl，
A．過氧化鈉與水反應生成氧氣為0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，鋁與氫氧化鈉反應生成氫氣為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成氫氣的物質的量為：0.1mol+0.3mol=0.4mol，×沒有指出在標準狀況下，不能使用標準狀況下的氣體摩爾體積計算混合氣體的體積，故A錯誤；
B．根據分析可知，最終得到溶質為NaAlO₂、NaCl，故B錯誤；
C．由上述分析可知，Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在，故C錯誤；
D．通入HCl的物質的量為0.3mol，根據氯元素守恒可知最終得到氯化鈉的物質的量為0.3mol，故D正確；
故選D．

點評 本題考查混合物反應的計算、鈉的化合物與鋁單質及化合物的性質等知識，題目難度中等，根據過量計算判斷發(fā)生的反應是解題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．