Question

9．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，若反应过程中溶液的体积保持不变，则（　　）

• A． 反应过程中得到8.96 L的气体
• B． 最终得到的溶液中溶质为NaCl
• C． 最终Al元素全部以沉淀形式存在
• D． 最终得到的溶液中n（NaCl）=0.3 mol

Answer 1

分析 15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为：$\frac{5.4g}{27g/mol}$=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：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=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，据此进行解答．

解答 解：15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为：$\frac{5.4g}{27g/mol}$=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：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=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，
A．过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成氢气的物质的量为：0.1mol+0.3mol=0.4mol，×没有指出在标准状况下，不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算混合气体的体积，故A错误；
B．根据分析可知，最终得到溶质为NaAlO₂、NaCl，故B错误；
C．由上述分析可知，Al元素以Al（OH）₃、NaAlO₂形式存在，故C错误；
D．通入HCl的物质的量为0.3mol，根据氯元素守恒可知最终得到氯化钠的物质的量为0.3mol，故D正确；
故选D．

点评 本题考查混合物反应的计算、钠的化合物与铝单质及化合物的性质等知识，题目难度中等，根据过量计算判断发生的反应是解题的关键，试题培养了学生的化学计算能力．