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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,则下列说法正确的是(  )
A、最终得到7.8g沉淀B、最终溶液:c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-C、标准状况下,反应过程中得到6.72L气体D、最终溶液:c(Na+)=1.5mol?L-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,
A.根据m=nM计算生成的氢氧化铝的质量;
B.最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(AlO2-)+c(OH-);
C.根据过氧化钠与水反应及铝与氢氧化钠反应计算生成氧气、氢气的总体积;
D.根据氯离子守恒可知反应后溶液中n(Na+)=2n(Na2O2),再根据c=
n
V
计算.
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,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,
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.反应后溶液的成分是0.3molNaCl和0.1molNaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-)-c(H+),故B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×
1
2
=0.1mol,铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×
3
2
=0.3mol,故生成氢气的体积为(0.1mol+0.3mol)×22.4L/mol=8.96L,故C错误;
D.根据氯离子守恒可知,反应后溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=2×0.2mol=0.4mol,故溶液氯化钠的物质的量浓度为
0.4mol
0.2L
=2mol/L,故D错误;
故选A.
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,难度中等,根据过量计算判断发生的反应是解题的关键.
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将15.6g Na2O2投入到足量的水中充分反应.回答:
(1)生成的气体在标准状况下的体积为
2.24
2.24
L.
(2)该反应中所消耗的水的质量为
3.6
3.6
g.
(3)将反应后的溶液配成1000mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为
0.4
0.4
mol?L-1

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