Question

9．已知常溫下H₂的密度是0.893g/L，某燒杯中加入50.0mL水，并放入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后冷卻，稱量所得溶液，其質(zhì)量為52.2g，試求：
（1）加入鈉的質(zhì)量（用差量法求解）
（2）所得H₂在常溫下的體積
（3）所得溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）Na和水反應(yīng)方程式為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，反應(yīng)前后溶液質(zhì)量增加量=鈉的質(zhì)量-氫氣質(zhì)量，根據(jù)差量法計算參加反應(yīng)的Na的質(zhì)量；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算生成氫氣質(zhì)量，再根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計算氫氣體積；
（3）根據(jù)原子守恒計算n（NaOH），再根據(jù)m=nM計算NaOH質(zhì)量，溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}×100%$．

解答 解：（1）Na和水反應(yīng)方程式為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，反應(yīng)前后溶液質(zhì)量增加量=鈉的質(zhì)量-氫氣質(zhì)量，設(shè)參加反應(yīng)的Na的質(zhì)量為x，
2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑△m
46                   44
x            52.2g-50.0g=2.2g
46：44=x：2.2g
x=$\frac{2.2g×46g}{44}$=2.3g，
答：參加反應(yīng)的Na的質(zhì)量為2.3g；
（2）n（Na）=$\frac{2.3g}{23g/mol}$=0.1mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得生成n（H₂）=$\frac{0.1mol×1}{2}$=0.05mol，V（H₂）=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{0.05mol×2g/mol}{0.893g/L}$=0.112L，
答：所得氫氣在常溫下體積為0.112L；
（3）根據(jù)原子守恒得n（NaOH）=n（Na）=0.1mol，m（NaOH）=nM=0.1mol×40g/mol=4g，溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}×100%$=$\frac{4g}{52.2g}$×100%=7.7%，
答：溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7%．

點評 本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，明確各個物理量之間的關(guān)系式是解本題關(guān)鍵，知道差量法的正確運用，題目難度不大．