Question

13．（1）质量相同的O₂、NH₃、H₂、Cl₂四种气体中，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是H₂．
（2）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是④⑤．（填序号）
①NaAlO₂  ②Ca（OH）₂   ③Na₂CO₃    ④Al（OH）₃⑤NaHCO₃
（3）Na、Mg、Al分别与足量的硫酸溶液反应，当生成气体的质量相同时，消耗掉的Na、Mg、Al的物质的量之比为6：3：2．
（4）将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量是溶液中所含铝元素的质量的2倍，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是1：2或3：10
（5）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{N{\;}_{A}}$=$\frac{V}{Vm}$计算该题相关物理量；
（2）中学常见能与酸、碱反应的物质有：Al、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质等，结合物质的性质解答；
（3）与足量的硫酸溶液反应，当生成气体的质量相同时，金属完全反应，H得到电子数相同，可知金属失去电子数相同，以此来解答；
（4）将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量的2倍，沉淀为Al（OH）₃，溶液中的铝可能为AlCl₃或NaAlO₂，可分别发生：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应的离子方程式分为两种情况讨论计算；
（5）碳酸氢钠不稳定，加热易分解，发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可以认为过氧化钠先与二氧化碳反应，再与水反应．

解答 解：（1）由n=$\frac{m}{M}$=$\frac{V}{Vm}$可知，相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，在相同温度和相同压强条件下，气体的体积越小，反之越大，则体积最大的是H₂；
故答案为：H₂；
（2）①NaAlO₂ 不能与氢氧化钠反应，故错误；
 ②Ca（OH）₂   不能与氢氧化钠反应，故错误；
③Na₂CO₃   不能与氢氧化钠反应，故错误；
 ④Al（OH）₃为两性物质，能够与盐酸反应生成氯化铝和水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故正确；
⑤NaHCO₃与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故正确；
故答案为：④⑤；
（3）与足量的硫酸溶液反应，当生成气体的质量相同时，金属完全反应，H得到电子数相同，可知金属失去电子数相同，
设Na、Mg、Al的物质的量分别为x、y、z，则
x×（1-0）=y×（2-0）=z×（3-0），
解得x：y：z=6：3：2，
故答案为：6：3：2；
（4）设AlCl₃和NaOH的浓度分别为c₁和c₂，相同体积为V，
若NaOH过量，生成NaAlO₂，此时参加反应的AlCl₃的物质的量是c₁Vmol，NaOH是3c₁Vmol，生成c₁V mol 的Al（OH）₃，
又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）₃有$\frac{1}{3}$（c₁V）发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
所以可求的NaOH的物质的量为：3c₁V+$\frac{1}{3}$c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=3：10；
当氯化铝过量时，氢氧化钠不足，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量是溶液中铝元素的质量2倍，则2（c₁V-x）=x，解得x=$\frac{2}{3}$c₁V，消耗氢氧化钠物质量为c₂V，即3×$\frac{2}{3}$c₁V=c₂V，解得c₁：c₂=1：2；
故答案为：1：2或3：10；
（5）由方程式：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，可知2mol NaHCO₃分解得到Na₂CO₃、CO₂和H₂O各1mol，
还会发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可以认为过氧化钠先与二氧化碳反应，再与水反应，Na₂O₂只有1mol，恰好和CO₂反应生成1molNa₂CO₃和O₂，气体排出后，只剩余Na₂CO₃，
故答案为：Na₂CO₃．

点评 本题考查了物质量有关计算、离子反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握讨论法在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．