(2008?茂名一模)將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁(其中鈉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x),投入一定量的水中充分反應(yīng),金屬?zèng)]有剩余,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V L.下列關(guān)系式中正確的是( 。
分析:將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁混合物投入一定量的水中充分反應(yīng),鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣,鋁在于氫氧化鈉等于生成偏鋁酸鈉與氫氣.反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
金屬?zèng)]有剩余,鋁不與水反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑中鋁與氫氧化鈉恰好完全或鈉過(guò)量,以此進(jìn)行計(jì)算.
解答:解:金屬?zèng)]有剩余,說(shuō)明反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑中鋁與氫氧化鈉恰好完全或鈉過(guò)量,否則剩下鋁不與水反應(yīng).
若恰好反應(yīng),即鈉與鋁按1:1混合,x=0.5,則有鈉0.5nmol,鋁0.5nmol,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,0.5nmol鈉生成氫氣0.25nmol;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,0.5nmol鋁生成氫氣0.75nmol,所以共生成氫氣
0.25nmol+0.75nmol=nmol,氫氣體積為22.4nL.
若Na過(guò)量,即1>x>0.5,則有鈉nxmol,鋁n(1-x)mol,由方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可知,nxmol鈉生成氫氣
0.5nxmol;由方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,n(1-x)mol鋁生成氫氣1.5n(1-x)mol,所以共生成氫氣
0.5nxmol+1.5n(1-x)mol=n(1.5-x)mol,氫氣體積為22.4n(1.5-x)L.則根據(jù)上面的關(guān)系可知,所以鈉越多氣體總量越少,當(dāng)即全是鈉時(shí),即x=1,生成氫氣體積為11.2nL,
故氫氣體積為11.2nL<V≤22.4nL
故選:D.
點(diǎn)評(píng):考查混合物的有關(guān)計(jì)算,難度較大,關(guān)鍵在于金屬?zèng)]有剩余,分情況討論,作為選擇題可以根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)確定鈉越多氣體總量越少,當(dāng)即全是鈉時(shí)生成氫氣最少,確定氫氣的最少極值.
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(2008?茂名一模)用如圖表示的一些物質(zhì)或概念間的從屬關(guān)系中不正確的是( 。
  X Y Z
氧化物 化合物 純凈物
A 苯的同系物 芳香烴 芳香族化合物
B 膠體 分散系 混合物
C 電解質(zhì) 離子化合物 化合物
D 堿性氧化物 金屬氧化物 氧化物

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