Question

鋁能與濃氫氧化鈉反應，生成一種無色無味的氣體．
（1）請完成該反應的化學方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+______；
（2）用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液，需加水______mL；
（3）若用上述溶液與鋁反應（假設(shè)NaOH全部反應）．計算反應后所得溶液中NaAlO₂的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果準確至0.1%）

Answer 1

解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：元素種類不變、原子個數(shù)不變．由題干中化學方程式的左邊有2個鋁原子、2個鈉原子、4個氧原子和6個氫原子，右邊偏鋁酸鈉中只有2個鈉原子、2個鋁原子和4個氧原子，因此還缺少6個氫原子，所以橫線上應填3H₂↑；
故答案為：3H₂↑；
（2）用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：10g÷20%=50g，需加入水的質(zhì)量為50g-10g=40g，因此加入水的體積是40g÷1.1g/cm³=40mL；
故答案為：40；
（3）設(shè)生成NaAlO₂的質(zhì)量為x，氫氣的質(zhì)量是y，參加反應的鋁的質(zhì)量為z，則
2Al+2NaOH+2H₂0=2NaAlO₂+3H₂↑
54   80       164     6
z    10g        x      y
 =，解得x=20.5g；

=，解得y=0.75g；
=，解得z=6.75g；
反應后所得溶液的質(zhì)量為6.75g+50g-0.75g=56g，反應后所得溶液中NaAlO₂的質(zhì)量分數(shù)為×100%≈36.6%；
答：反應后所得溶液中NaAlO₂的質(zhì)量分數(shù)為36.6%．
分析：（1）根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變，可完成反應化學方程式的填寫；
（2）根據(jù)溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量÷溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，溶劑質(zhì)量=溶液質(zhì)量-溶質(zhì)質(zhì)量以及水的密度=1.1g/cm³，進行分析解答．
（3）根據(jù)化學反應方程式利用氫氧化鈉的質(zhì)量分別計算出生成的NaAlO₂和H₂的質(zhì)量以及參加反應的鋁的質(zhì)量，然后利用質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
點評：根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變可以將反應的化學方程式補充完整，掌握根據(jù)化學方程式與溶液質(zhì)量分數(shù)結(jié)合的計算，難度較大．