题目

在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内.待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0L,溶液中NaoH的浓度为0.050mol/L(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数.

提问时间：2020-09-05

答案

2Na + H2O == 2NaOH + H2...(1)
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2...(2)
m(Al) = 0.27g n(Al) = 0.27/27 = 0.01mol
由反应(2)生成的n2(H2) = 0.01/2 * 3 = 0.015mol
总共生成的n(H2) = 1.12/22.4 = 0.05mol
所以由反应(1)生成的n1(H2) = 0.05 - 0.015 = 0.035mol
所以混合物中的n(Na) = 0.035 * 2 = 0.07mol
又因为溶液中还剩余n(NaOH) = 0.050 * 2 = 0.1mol
所以n(Na) + 2 * n(Na2O) = 0.01 + 0.1 = 0.11mol
所以n(Na2O) = 0.02mol
所以该钠块中钠元素的质量分数 = (23 * 0.07 + 23 * 2 * 0.02)/(23 * 0.07 + 62 * 0.02) = 88.8%