Question

1塊表面已經(jīng)氧化為氧化鈉（Na₂O)的金屬鈉的質(zhì)量為10.8 g，把它投入100 g水中，在常溫下放出氫氣0.2 g，求：
（1）金屬鈉的純度為多少？
（2）被氧化的金屬鈉的質(zhì)量為多少？
（3）生成氫氧化鈉的質(zhì)量。
（4）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

設(shè)10.8 g反應(yīng)物中含金屬鈉的質(zhì)量為x，根據(jù)：
2Na+2H₂O2NaOH+H₂↑
23×2                     40×2       2
x                           y             0.2 g
x=4.6 g
y=
(1)金屬鈉的純度：=42.59%
(2)反應(yīng)物中含氧化鈉:m(Na₂O)="10.8" g-4.6 g="6.2" g
氧化鈉中鈉元素（即被氧化的鈉）的質(zhì)量為z。
62∶46="6.2" g∶z           z="4.6" g
(3)設(shè)氧化鈉溶于水生成的氫氧化鈉的質(zhì)量為b。
Na₂O+H2O2NaOH
62                         2×40
6.2 g                    b
    b="8" g
m(NaOH)="8" g+8 g="16" g
(4)計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須求出反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒關(guān)系，
m(溶液)=m(H₂O)+m(Na)+m(Na₂O)-m(H₂)="100" g+10.8 g-0.2 g="110.6" g
溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=14.47%
答：（1）金屬鈉的純度為42.59%。
(2)被氧化的金屬鈉的質(zhì)量為4.6 g。
（3）生成的氫氧化鈉的質(zhì)量為16 g。
（4）溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.47%。

10.8 g固體反應(yīng)物實(shí)際上是金屬鈉和氧化鈉的混合物，其中只有金屬鈉能與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。而氫氧化鈉是鈉、氧化鈉與水反應(yīng)的共同產(chǎn)物。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，從放出氫氣的質(zhì)量可求出金屬鈉的質(zhì)量及氧化鈉的質(zhì)量。
解題時(shí)要注意的是：金屬鈉溶于水所得溶液的溶質(zhì)是氫氧化鈉而不是金屬鈉。在計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)而求算溶液質(zhì)量時(shí)，不能忽略反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量，即從溶液質(zhì)量中將其減去才能求出正確的溶液質(zhì)量。
還須注意的是：被氧化的金屬鈉的質(zhì)量不能理解為被氧化生成的氧化鈉的質(zhì)量，應(yīng)先求出氧化鈉的質(zhì)量，再求出其中所含鈉元素的質(zhì)量，這才是被氧化的金屬鈉的質(zhì)量。