Question

将15.6g Na₂O₂和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，则下列说法正确的是（　　）

A．得到7.8g沉淀

B．反应过程中得到6.72L的气体（标准状况）

C．得到的是NaAlO₂溶液

D．最终溶液中c（Na⁺）=2.0mol/L

Answer 1

分析：15.6gNa₂O₂的物质的量为

15.6g

78g/mol

=0.2mol，5.4gAl的物质的量为

5.4g

27g/mol

=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl，据此解答．

解答：解：15.6gNa₂O₂的物质的量为

15.6g

78g/mol

=0.2mol，5.4gAl的物质的量为

5.4g

27g/mol

=0.2mol，则：
首先：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
    0.2mol      0.4mol 2.24L      
然后：2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑
    0.2mol   0.2mol  0.2mol  6.72L
故剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，生成O₂为2.24L、H₂为6.72L；
向溶液中通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，则：
    HCl+NaOH═NaCl+H₂O
0.2mol 0.2mol 0.2mol
剩余剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，生成0.2molNaCl，
NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，
0.1mol 0.1mol   0.1mol    0.1mol
故NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，剩余NaAlO₂为0.2mol-0.1mol=0.1mol，生成Al（OH）₃为0.1mol、NaCl为0.1mol，故溶液中含有0.3molNaCl、0.1molNaAlO₂，
A．最终生成Al（OH）₃为0.1mol，质量为0.1mol×78g/mol=7.8g，故A正确；
B．生成O₂为2.24L、H₂为6.72L，故生成气体总体积为2.24L+6.72L=8.96L，故B错误；
C．反应后生成了0.3molNaCl，最终还剩余0.1molNaAlO₂，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl，故C错误；
D．根据钠离子守恒可知，反应后溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂O₂）=2×0.2mol=0.4mol，故最终溶液中c（Na⁺）=

0.4mol

0.2L

=2mol/L，故D正确；
故选AD．

点评：本题考查混合物的计算、钠的化合物与铝单质及化合物的性质等，难度较大，根据过量计算判断发生的反应是解题的关键．