金屬鈉和鋁共0.05mol,放入足量的水中充分反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為784mL,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并計算鈉和鋁物質(zhì)的量之比.
解:生成氫氣的物質(zhì)的量為:n(H
2)=
=0.035mol,
發(fā)生反應(yīng)的方程式為:2Na+2H
2O=2NaOH+H
2↑; 2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑,
設(shè)Na為xmol,為Alymol,
(1)當(dāng)Na過量時:
2Na+2H
2O=2NaOH+H
2↑
2 1
x 0.5x
2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑
2 3
y 1.5y
則有:
解之得:
,
即:n(Na):n(Al)=4:1,
(2)當(dāng)Al過量時:
2Na+2H
2O=2NaOH+H
2↑
2 2 1
x 0.5x
2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑
2 2 3
x x 1.5x
則有:0.5x+1.5x=0.035
x=0.0175
所以:n(Al)=0.05-0.0175=0.00325(mol),
即:n(Na):n(Al)=0.0175:0.0325=7:13,
答:反應(yīng)的方程式為2Na+2H
2O=2NaOH+H
2↑、2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑;鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為4:1或7:13.
分析:生成氫氣的物質(zhì)的量為:n(H
2)=
=0.035mol,發(fā)生反應(yīng)的方程式為:2Na+2H
2O=2NaOH+H
2↑;
2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑,根據(jù)反應(yīng)的方程式列方程組討論計算.
點評:本題考查混合物的計算,題目難度中等,注意從過量的角度分兩種情況討論計算.