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将总物质的量为n mol的钠和铝(其中钠的物质的量分数为x),投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V L.下列关系式中正确的是(  )
A.x=
V
11.2n
B.0<x≤0.5
C.V=33.6n(1-x)D.11.2n<V≤22.4n
金属没有剩余,说明反应2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑中铝与氢氧化钠恰好完全或钠过量,否则剩下铝不与水反应.
若恰好反应,即钠与铝按1:1混合,x=0.5,则有钠0.5nmol,铝0.5nmol,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,0.5nmol钠生成氢气0.25nmol;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,0.5nmol铝生成氢气0.75nmol,所以共生成氢气
0.25nmol+0.75nmol=nmol,氢气体积为22.4nL.
若Na过量,即1>x>0.5,则有钠nxmol,铝n(1-x)mol,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,nxmol钠生成氢气
0.5nxmol;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,n(1-x)mol铝生成氢气1.5n(1-x)mol,所以共生成氢气
0.5nxmol+1.5n(1-x)mol=n(1.5-x)mol,氢气体积为22.4n(1.5-x)L.则根据上面的关系可知,所以钠越多气体总量越少,当即全是钠时,即x=1,生成氢气体积为11.2nL,
故氢气体积为11.2nL<V≤22.4nL
故选:D.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

将总物质的量为m mol的Na2O2和NaHCO3的混合物在密闭容器中加热至2.50℃,使其充分反应,NaHCO3在混合物中的物质的量分数为x。

    (1)当x=l/2时,容器中固体产物             (写化学式),其物质的量为          

    (2)若反应后生成的气体为O2和H2O,则x的取值范围                   

    (3)当0<x<l/3时,产生气体的物质的量n与x的数学表达式                  (写化学式)。

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    (1)当x=l/2时,容器中固体产物             (写化学式),其物质的量为          

    (2)若反应后生成的气体为O2和H2O,则x的取值范围                   

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(1).补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略):

①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在1000 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。

②_________________________________________________________________________。

③_________________________________________________________________________。

④_________________________________________________________________________。

(2).合金样品用铜网包裹的目的是什么?

________________________________________________________________________。

(3).已知一定质量的铝锌合金的总物质的量为n,实验测得的气体体积为V1mL(已经换算为标准状况)。则铝锌合金中铝的物质的量分数为:_________________。(用含n和V1的式子表示)

(4)本装置也可用于测定金属锌(或其它金属)的相对原子质量,若m g金属锌进行实验,测得的气体体积为V2mL(已经换算为标准状况)。则金属锌的相对原子质量为:_________________。(用含m和V2的式子表示)

 

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①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在1000 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②_________________________________________________________________________。
③_________________________________________________________________________。
④_________________________________________________________________________。
(2).合金样品用铜网包裹的目的是什么?
________________________________________________________________________。
(3).已知一定质量的铝锌合金的总物质的量为n,实验测得的气体体积为V1mL(已经换算为标准状况)。则铝锌合金中铝的物质的量分数为:_________________。(用含n和V1的式子表示)
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①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在1000 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。

②_________________________________________________________________________。

③_________________________________________________________________________。

④_________________________________________________________________________。

(2).合金样品用铜网包裹的目的是什么?

________________________________________________________________________。

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