Question

4．把2mol钠和1mol铝的混合物小心地投入932克水中，充分反应，计算
（1）生成气体的质量为多少？
（2）溶液中有几种溶质？各溶质的质量分数为多少？

Answer 1

分析 把2mol钠和1mol铝的混合物小心地投入932克水中，由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，可知生成2molNaOH、1mol氢气，由2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知NaOH有剩余，Al完全反应，反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO₂，可知生成1molNaAlO₂，1.5mol氢气，消耗1molNaOH，溶液中NaOH为1mol，根据m=nM计算氢气质量，计算溶液中NaOH、NaAlO₂的质量，溶液质量=金属质量+水的质量-氢气质量，进而计算质量分数．

解答 解：由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑可知，2molNa反应生成2molNaOH、1mol氢气，
由2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知NaOH有剩余，Al完全反应，反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO₂，
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2     2           2      3
1mol  1mol        1mol    1.5mol
（1）故生成氢气质量为（1mol+1.5mol）×2g/mol=5g，
答：生成氢气质量为5g；
（2）溶液质量=2mol×23g/mol+1mol×27g/mol+932g-5g=1000g，
溶液中NaAlO₂为1mol，故NaAlO₂的质量分数为$\frac{1mol×82g/mol}{1000g}$×100%=8.2%；
溶液中NaOH为2mol-1mol=1mol，故NaOH的质量分数=$\frac{1mol×40g/mol}{1000g}$×1005=4%，
答：反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO₂，NaAlO₂的质量分数为8.2%、NaOH的质量分数为4%．

点评 本题考查混合物计算、化学方程式计算，明确发生的反应即可解答，难度不大，注意溶液质量计算．