Question

將33.9 g表面已被氧化的鋁粉和過氧化鈉的混合物放入一定量的水中，充分反應后固體無剩余。用密閉容器收集產生的氣體，并用點火花引燃，氣體恰好完全反應。再向混合液中加入750 mL 1 mol·L^-1的硫酸，可使反應過程中產生的沉淀剛好消失。

求：（1）原混合物中各物質的質量各多少克？

（2）畫出向混合液中加入硫酸時，消耗硫酸的體積V（mL）與產生沉淀的物質的量n（mol）的關系圖。

Answer 1

（1）m(Al)=5.4 g  m(Al₂O₃)=5.1 g  m(Na₂O₂)=23.4 g

（2）

解析：（1）混合物為Al、Al₂O₃、Na₂O₂，它們在水中發(fā)生的反應分別為：

2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑，Al₂O₃+2NaOH====H₂O+2NaAlO₂，2Al+2NaOH+2H₂O====2NaAlO₂+3H₂↑

密閉容器中進行的反應為：2H₂+O₂====2H₂O，加入硫酸后又發(fā)生了反應2NaOH+H₂SO₄====Na₂SO₄+2H₂O，2NaAlO₂+H₂SO₄+2H₂O====2Al(OH)₃↓+Na₂SO₄，2Al(OH)₃+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂O�？梢�，最后所得溶液中的溶質是Na₂SO₄、Al₂(SO₄)₃。

設原混合物中含n(Al)=x，n(Al₂O₃)=y，n(Na₂O₂)=z，則綜合考慮上述七個化學方程式和題給數據可建立以下方程式：27 g·mol^-1×x+102 g·mol^-1×y+78 g·mol^-1×z=33.9 g(①式)，1.5x=z(②式)1×0.750 mol·L^-1=z+3(x+2y)/2（③式），聯(lián)立①②③式并解之，x=0.2 mol,y=0.05 mol,z=0.3 mol。進而可知：m(Al)=5.4 g，m(Al₂O₃)=5.1 g，m(Na₂O₂)=23.4 g。