Question

12．甲、乙兩燒杯中各盛有200 mL 1.5 mol•L^-1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，則加入鋁粉質量為（　�。�

• A． 6.75 g
• B． 4.05g
• C． 2.70 g
• D． 1.80 g

Answer 1

分析 由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，酸堿足量、金屬質量相同時，生成氣體相同；
金屬足量，酸堿不足且酸堿的物質的量相等時，生成氣體為1：3；
由鋁的質量相同，n（NaOH）=n（HCl），應結束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，由化學反應方程式可知，酸與金屬反應時酸不足量，堿與金屬反應時堿過量來計算解答，據此分析解答．

解答 解：n（HCl）=n（NaOH）=0.2L×1.5mol/L=0.3mol，
又兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，
設鋁與酸反應時酸完全反應，生成的氫氣的物質的量為x，
則  2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
         6            3
        0.3mol        x

x=$\frac{0.3mol×3}{6}$=0.15mol，
一定條件下，氣體的物質的量之比等于體積之比，
則堿與金屬鋁反應生成的氫氣的物質的量為0.15mol×$\frac{3}{2}$=0.225mol，
堿與金屬鋁反應時鋁完全反應，設與堿反應的鋁的物質的量為y，
則   2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
     2                       3
     y                      0.225mol

y=$\frac{0.225mol×2}{3}$=0.15mol，
則Al的質量為0.15mol×27g/mol=4.05g，
故選B．

點評 本題考查化學方程式有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，明確哪種物質過量是解本題關鍵，結合題給信息進行分析解答，題目難度中等．