Question

16．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6.72 L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 標準狀況下，反應過程中得到7.84 L的氣體
• B． 最終得到的溶液中c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）
• C． 最終得到7.8 g的沉淀
• D． 最終得到的溶液中c（Na⁺）=1.5 mol•L^-1

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，
A．根據過氧化鈉與水反應及鋁與氫氧化鈉反應計算生成氧氣、氫氣的總體積；
B．最終溶液中溶質為NaAlO₂、NaCl，根據電荷守恒可知c（Na⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（AlO₂^-）+c（OH^-）；
C．根據m=nM計算生成的氫氧化鋁的質量；
D．根據Na元素守恒可知反應后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

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，故生成氫氣的體積為（0.1mol+0.3mol）×22.4L/mol=8.96L，故A錯誤；
B．反應后溶液的成分是0.3molNaCl和0.1molNaAlO₂，由電荷守恒可知c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）+c（AlO₂^-）-c（H⁺），故B錯誤；
C．最終生成Al（OH）₃為0.1mol，質量為0.1mol×78g/mol=7.8g，故C正確；
D．根據Na元素守恒可知，反應后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂）=2×0.2mol=0.4mol，故溶液中c（Na⁺）=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查混合物的計算、鈉的化合物與鋁單質及化合物的性質等，難度中等，根據過量計算判斷發(fā)生的反應是解題的關鍵．