Question

9．將等量的Al分別放入到100mL 1.0mol/L的鹽酸和100mL1.0mol/L的NaOH溶液中，放出的H₂的物質的量之比為1：2，則鋁的質量為1.8g．

Answer 1

分析 由6HCl+2Al=2AlCl₃+3H₂↑和2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑進行討論，由反應可知①若Al在兩個反應中均不足量，則生成的H₂的物質的量之比為1：1，不符合題意；②若HCl、NaOH在反應中，由HCl、NaOH不足量且物質的量均為0.1mol，則生成的H₂的物質的量之比為1：3，不符合題意；由以上兩種情形可以分析得③反應中HCl不足量，NaOH過量，根據反應方程式可以求算出鋁的質量．

解答 解：由6HCl+2Al=2AlCl₃+3H₂↑和2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
①若Al在兩個反應中均不足量，則生成的H₂的物質的量之比為1：1，不符合題意；
②若HCl、NaOH在反應中，由HCl、NaOH不足量且物質的量均為0.1mol，則生成的H₂的物質的量之比為1：3，不符合題意；
兩份等質量的Al都完全反應且生成H₂的體積比為1：2可知③反應中HCl不足量，NaOH過量，
因為鹽酸不足量根據反應6HCl+2Al=2AlCl₃ +3H₂↑可以得到生成H₂的物質的量為0.05mol，
                                   0.1L×1.0mol/L             
則Al和 NaOH  反應時應生成H₂的物質的量為 0.1mol，因在  2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑反應中Al不足量可以推出Al的物質的量為$\frac{0.2}{3}$mol，Al的質量為$\frac{0.2}{3}$mol×27g/mol=1.8g，故答案為1.8g．

點評 本題考查鋁與酸和堿反應生成氫氣，根據產生氫氣的體積之比，來進行過量問題的判斷，然后根據不足來求解分析，比較難．