Question

18．質量相同的兩份鋁分別與100mL3mol/L的稀HCl溶液和100mL3mol/L的NaOH溶液反應，在同溫、同壓下產生的氫氣體積之比為1：2，則加入鋁粉的質量為（　　）

• A． 1.8g
• B． 2.7g
• C． 3.6g
• D． 5.4g

Answer 1

分析 鋁的質量相同，鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量相同，若Al都完全反應，則生成氫氣應相等，而應結束后測得生成的氣體體積比為1：2，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應時酸不過量，堿與金屬反應時堿過量，結合方程式計算解答．

解答 解：鋁的質量相同，鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量相同，若Al都完全反應，則生成氫氣應相等，而應結束后測得生成的氣體體積比為1：2，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應時酸不過量，堿與金屬反應時堿過量，
鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量均為0.1L×3mol/L=0.3mol，
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
解得x=$\frac{0.3mol×3}{6}$=0.15mol，
則堿與金屬鋁反應生成的氫氣的物質的量為0.15mol×2=0.3mol，
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                      0.3mol
解得y=$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，
則鋁的質量為0.2mol×27g/mol=5.4g，
故選：D．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，關鍵是判斷反應中酸、堿是否足量，側重考查學生的分析計算能力，難度中等．