题目
1块表面已经氧化为氧化钠(Na2O)的金属钠的质量为10.8 g,把它投入100 g水中,在常温下放出氢气0.2 g,求: (1)金属钠的纯度为多少? (2)被氧化的金属钠的质量为多少? (3)生成氢氧化钠的质量。 (4)所得溶液中溶质的质量分数。
答案:设10.8 g反应物中含金属钠的质量为x,根据: 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 23×2 40×2 2 x y 0.2 g x=4.6 g y= (1)金属钠的纯度:=42.59% (2)反应物中含氧化钠:m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g 氧化钠中钠元素(即被氧化的钠)的质量为z。 62∶46=6.2 g∶z z=4.6 g (3)设氧化钠溶于水生成的氢氧化钠的质量为b。 Na2O+H2O2NaOH 62 2×40 6.2 g b b=8 g m(NaOH)=8 g+8 g=16 g (4)计算溶质的质量分数,必须求出反应后溶液的总质量,根据质量守恒关系, m(溶液)=m(H2O)+m(Na)+m(Na2O)-m(H2)=100 g+10.8 g-0.2 g=110.6 g 溶质的质量分数为:×100%=14.47% 答:(1)金属钠的纯度为42.59%。 (2)被氧化的金属钠的质量为4.6 g。 (3)生成的氢氧化钠的质量为16 g。 (4)溶质的质量分数为14.47%。 解析:10.8 g固体反应物实际上是金属钠和氧化钠的混合物,其中只有金属钠能与水反应产生氢气。而氢氧化钠是钠、氧化钠与水反应的共同产物。根据反应的化学方程式,从放出氢气的质量可求出金属钠的质量及氧化钠的质量。 解题时要注意的是:金属钠溶于水所得溶液的溶质是氢氧化钠而不是金属钠。在计算溶液中溶质的质量分数而求算溶液质量时,不能忽略反应中产生的氢气的质量,即从溶液质量中将其减去才能求出正确的溶液质量。 还须注意的是:被氧化的金属钠的质量不能理解为被氧化生成的氧化钠的质量,应先求出氧化钠的质量,再求出其中所含钠元素的质量,这才是被氧化的金属钠的质量。