Question

10．將物質的量都為amol的金屬鈉和鋁一同放入mg足量的水中，所得溶液的密度為ρg/cm³，則此溶液的物質的量濃度為（　�。�

• A． $\frac{1000ρa}{48a+m}mol/L$
• B． $\frac{1000ρa}{46a+m}$mol/L
• C． $\frac{1000ρa}{50a+m}mol/L$
• D． $\frac{ρa}{46a+m}mol/L$

Answer 1

分析 將物質的量均為a mol的鈉和鋁投入足量水中發(fā)生反應：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知，溶液為偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鈉的物質的量為amol．根據(jù)方程式計算生成氫氣的物質的量，在計算氫氣質量，溶液質量為m（溶液）=m（金屬）+m（H₂O）-m（H₂），據(jù)此計算溶液質量，利用V=$\frac{m}{ρ}$計算溶液體積，再利用c=$\frac{n}{V}$計算溶液物質的量濃度．

解答 解：鈉和鋁投入足量水中發(fā)生反應：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知，a mol的鈉反應生成amol氫氧化鈉，生成氫氣0.5amol；amol氫氧化鈉與amol鋁恰好反應生成amol偏鋁酸鈉，同時生成氫氣1.5amol．溶液為偏鋁酸鈉溶液，所以氫氣的質量為（0.5amol+1.5amol）×2g/mol=4ag，則溶液質量m（溶液）=m（金屬）+m（H₂O）-m（H₂）=amol×23g/mol+amol×27g/mol+mg-4ag=（46a+m）g，
所得溶液的體積為：$\frac{（46a+m）g}{ρg/mL}$=$\frac{46a+m}{ρ}$mL，
所以溶液的物質的量濃度為：$\frac{amol}{\frac{46a+m}{ρ}×1{0}^{-3}L}$=$\frac{1000ρa}{46a+m}$mol/L，
故選B．

點評 本題考查物質的量濃度的計算，題目難度中等，判斷所得溶液中溶質為偏鋁酸鈉是解題關鍵，然后利用物質的量濃度定義式計算，注意掌握物質的量濃度的概念及表達式，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．