Question

19．把6.9gNa和4.2gSi同時(shí)投人足量水中．充分反應(yīng)后，測(cè)得溶液體積為500mL，則產(chǎn)生的H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積多少升？所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 n（Na）=$\frac{6.9g}{23g/mol}$=0.3mol，鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，根據(jù)Na原子守恒得n（NaOH）=n（Na）=0.3mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算鈉和水反應(yīng)生成氫氣體積；
n（Si）=$\frac{4.2g}{28g/mol}$=0.15mol，NaOH溶液和Si反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為2NaOH+Si+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，根據(jù)方程式知，0.15molSi完全反應(yīng)需要0.3molNaOH，所以NaOH和Si恰好完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算Si和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣體積，兩部分氫氣即總共生成的氫氣；
最后所得溶液為硅酸鈉溶液，根據(jù)Si原子守恒計(jì)算硅酸鈉物質(zhì)的量，由c=$\frac{n}{V}$計(jì)算硅酸鈉溶液物質(zhì)的量濃度．

解答 解：n（Na）=$\frac{6.9g}{23g/mol}$=0.3mol，鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，根據(jù)Na原子守恒得n（NaOH）=n（Na）=0.3mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得鈉和水反應(yīng)生成氫氣體積=$\frac{0.3mol×1}{2}×22.4L/mol$=3.36L；
n（Si）=$\frac{4.2g}{28g/mol}$=0.15mol，NaOH溶液和Si反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為2NaOH+Si+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，根據(jù)方程式知，0.15molSi完全反應(yīng)需要0.3molNaOH，所以NaOH和Si恰好完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得Si和NaOH反應(yīng)生成氫氣體積=$\frac{0.15mol×4}{2}×22.4L/mol$=6.72L，兩部分氫氣即總共生成的氫氣，則總共生成氣體體積=3.36L+6.72L=10.08L；
最后所得溶液為硅酸鈉溶液，根據(jù)Si原子守恒得n（Na₂SiO₃）=n（Si）=0.15mol，c（Na₂SiO₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.15mol}{0.5L}$=0.3mol/L，
答：生成氫氣體積為10.08L；硅酸鈉物質(zhì)的量濃度是0.3mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒的運(yùn)用．