Question

12．現(xiàn)有A、B兩個燒杯中分別盛有100ml3mol/L的鹽酸和100ml3mol/L的氫氧化鈉溶液，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H₂的體積比是3：5，則加入鋁粉的質(zhì)量為（　　）

• A． 1.8g
• B． 3.6g
• C． 5.4g
• D． 4.5g

Answer 1

分析 鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，加入鋁的質(zhì)量相同，若Al都完全反應(yīng)，則生成氫氣應(yīng)相等，而應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為A：B=3：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應(yīng)時酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時堿過量，結(jié)合方程式計算解答．

解答 解：鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，加入鋁的質(zhì)量相同，若Al都完全反應(yīng)，則生成氫氣應(yīng)相等，而應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為A：B=2：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應(yīng)時酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時堿過量．
鹽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，
設(shè)鋁與酸反應(yīng)時酸完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，則：
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
6               3
0.3mol          x
解得x=$\frac{0.3mol×3}{6}$=0.15mol，
則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×$\frac{5}{3}$=0.25mol，
堿與金屬鋁反應(yīng)時鋁完全反應(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                      0.25mol
解得y=$\frac{0.25mol×2}{3}$=$\frac{0.5}{3}$mol，
則鋁的質(zhì)量為$\frac{0.5}{3}$mol×27g/mol=4.5g，
故選：D．

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，關(guān)鍵根據(jù)生成氫氣體積關(guān)系與方程式是判斷反應(yīng)中酸、堿是否足量，難度中等．