Question

在隔絕空氣的條件下，某同學(xué)將一塊被氧化鈉覆蓋的鈉塊用一張刺有小孔的純凈鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待反應(yīng)完全后，在容器中收集到1.12 L H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽略溶解的氫氣的量），測(cè)得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27g，水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0L，溶液中NaOH的濃度為0.050mol·L^-1。 試通過(guò)計(jì)算確定該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（精確到0.1%）。

Answer 1

88.8%.

由反應(yīng)：Na₂O＋H₂O = 2NaOH， 2Na＋2H₂O = 2NaOH＋H₂↑， 

2Al＋2NaOH＋2H₂O = 2NaAlO₂＋3H₂↑………………………….………...（1分）

則：n(余NaOH) = 2.0 L×0.05 mol·L^－1 = 0.1 mol........................................（1分）

n（H₂） =＝0.05 mol.......................................................................（1分）

n（Al） = n（NaAlO₂）== 0.01 mol.............................................（1分）

由電子守恒知：n(Na)＋3n(Al) = 2n(H₂)

即：n(Na)＋3×0.01 mol = 2×0.05 mol，得：n(Na) = 0.07 mol…………..…（1分）

由鈉守恒知：n(NaAlO₂)＋n(NaOH) = n(Na)＋2n(Na₂O)

即：0.01 mol＋0.1 mol = 0.07 mol＋2n(Na₂O)........................................….…（1分）

得：n(Na₂O) = 0.02 mol…………………………………..…………………….（1分）

w (Na) =×100%≈88.8%................... （2分）

   （注：三個(gè)方程式得1分；若未寫(xiě)方程式，寫(xiě)出正確關(guān)系式也給1分。其它合理計(jì)算也參照給分）