分析 將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁混合物投入一定量的水中充分反應(yīng),鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣,鋁再與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣.反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
(1)x=0.5時(shí),Al、Na的物質(zhì)的量都為0.5nmol,根據(jù)反應(yīng)Al+Na+2H2O═NaAlO2+2H2↑計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量,然后根據(jù)V=nVm計(jì)算生成氫氣體積;
(2)若金屬剩余,剩余的為Al,則x<0.5;
(3)若金屬無剩余,則說明鈉過量或二者恰好反應(yīng),據(jù)此進(jìn)行解答.
解答 解:(1)當(dāng)x=0.5時(shí),Na、Al的物質(zhì)的量相等,都是0.5nmol,二者恰好發(fā)生反應(yīng):Al+Na+2H2O═NaAlO2+2H2↑,根據(jù)反應(yīng)可知生成氫氣的物質(zhì)的量為:0.5nmol×2=nmol,標(biāo)況下nmol氫氣的體積為:22.4L/mol×nmol=22.4L,即V=22.4n,
故答案為:22.4n;
(2)由于鈉與水反應(yīng),若金屬有剩余,則剩余的金屬為Al,根據(jù)反應(yīng)可知Al+Na+2H2O═NaAlO2+2H2↑可知Na的物質(zhì)的量小于0.5mol,即:0<x<0.5,
故答案為:0<x<0.5;
(3)若Na過量,即1>x>0.5,則有鈉nxmol,鋁n(1-x)mol,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,nxmol鈉生成氫氣0.5nxmol;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,n(1-x)mol鋁生成氫氣1.5n(1-x)mol,所以總共生成氫氣的物質(zhì)的量為:0.5nxmol+1.5n(1-x)mol=n(1.5-x)mol,生成氫氣在不理想體積為:22.4n(1.5-x)L;
則根據(jù)上面的關(guān)系可知,所以鈉越多生成氣體總量越少,當(dāng)即全是鈉時(shí),即x=1,生成氫氣體積為11.2nL,
所以生成氫氣體積范圍為11.2nL<V≤22.4nL,
故答案為:11.2n<V≤22.4n.
點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,題目難度較大,明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵,注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 化合物Ⅰ能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2 | |
B. | 可用Br2的CCl4溶液檢驗(yàn)化合物Ⅲ中是否混有化合物I | |
C. | 化合物Ⅱ與乙醛互為同分異構(gòu)體 | |
D. | 化合物Ⅲ水解可生成2種有機(jī)物 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 0.5L 2mol/L鹽酸中含有NA氯化氫分子 | |
B. | 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L氖氣含有NA個(gè)電子 | |
C. | 常溫下,24gC2H518OH分子中含有3.5NA個(gè)共價(jià)鍵 | |
D. | 若2H2S+O2═2S+2H2O生成3.2g硫,則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移0.1NA個(gè)電子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 操作 | 結(jié)論 |
A | 向溶液X 中加入稀鹽酸和氯化鋇的混合溶液, 出現(xiàn)白色沉淀 | 說明溶液X 中一定含有SO42- |
B | 向盛有Fe(NO3)2溶液的試管中加入1mol•L-1 的H2SO4 | 若試管口出現(xiàn)紅棕色氣體,說明 NO3-被Fe2+還原為NO2 |
C | 制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn),將蒸出的乙酸乙酯蒸氣 導(dǎo)在飽和的NaOH溶液液面以上 | 防止倒吸,便于分層. |
D | 使用含 NaF 的牙膏,可以使牙齒上的 Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F,防止蛀牙 | Ksp[Ca5(PO4)3F]<Ksp[Ca5(PO4)3 OH] |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | KCl(NH4Cl)用加熱法分離 | B. | CO2(SO2)通過飽和的碳酸鈉溶液洗氣 | ||
C. | NO(NO2)通過水洗氣 | D. | Fe2O3(Al2O3)加入NaOH溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | “滴水石穿、繩鋸木斷”涉及到化學(xué)變化 | |
B. | 乙酸乙酯在H218O中水解,產(chǎn)物乙醇中將含有18O同位素 | |
C. | 氟利昂作制冷劑會(huì)加劇霧霾天氣的形成 | |
D. | 汽車尾氣中含有的氮氧化物,是汽油不完全燃燒造成的 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 天然氣是可再生的清潔能源,可用于工業(yè)制鹽酸 | |
B. | SiO2、MgO、Al2O3熔點(diǎn)高,可用于制作耐高溫儀器 | |
C. | 硝酸銨屬于氧化劑,嚴(yán)禁用可燃物(如紙袋)包裝 | |
D. | 纖維素屬于多糖類物質(zhì),但不能作人類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) |
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