Question

11．兩燒杯中分別盛有100mL3mol/L的硫酸溶液或100mL3mol/L的氫氧化鈉溶液（先后順序不確定），向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為3：4，下列說法正確的是（　　）

• A． 參加反應(yīng)的H₂SO₄為0.2mol
• B． 參加反應(yīng)的NaOH約為0.27mol
• C． 加入鋁粉的質(zhì)量為5.4g
• D． 與硫酸反應(yīng)的鋁粉的質(zhì)量7.2g

Answer 1

分析 根據(jù)鋁的質(zhì)量相同，硫酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=3：4，由化學(xué)反應(yīng)方程式2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿過量，以此來計(jì)算解答．

解答 解：硫酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L×3mol/L=0.3mol，又兩燒杯中分別加入等質(zhì)最的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=3：4，
設(shè)鋁與酸反應(yīng)時(shí)酸完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，
則 2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑
       6          3
      0.6mol      x
解得x=0.3mol，
一定條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.3mol×$\frac{4}{3}$=0.4mol，
堿與金屬鋁反應(yīng)時(shí)鋁完全反應(yīng)，設(shè)與堿反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為y，
則 2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
   2                       3
   y                      0.4mol
解得y=$\frac{2×0.4mol}{3}$=$\frac{0.8}{3}$mol，
則鋁的質(zhì)量為$\frac{0.8}{3}$mol×27g/mol=7.2g，
A、參加反應(yīng)的H₂SO₄為0.3mol，故A錯(cuò)誤；
B、參加反應(yīng)的NaOH約為$\frac{0.8}{3}$=0.27mol，故B正確；
C、加入鋁粉的質(zhì)量為7.2g，故C錯(cuò)誤；
D、與硫酸反應(yīng)的鋁粉的質(zhì)量0.2×27=5.4g，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查Al的化學(xué)性質(zhì)及利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，把握鋁與酸、堿反應(yīng)水的化學(xué)反應(yīng)方程式，酸堿足量、酸堿均不足量時(shí)得到的氫氣的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．