Question

12．甲、乙兩燒杯中各盛有100mL 3mol/L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，則加入鋁粉的質量為（　　）

• A． 1.8 g
• B． 2.7 g
• C． 4.05g
• D． 5.4 g

Answer 1

分析 由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，酸堿足量，生成氣體相同；金屬足量，酸堿不足，生成氣體為1：3，由鋁的質量相同，鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量相同，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過量，堿與金屬反應時堿過量來計算解答，據此分析解答．

解答 解：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，
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C．

點評 本題考查Al的化學性質及利用化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握鋁與酸、堿反應水的化學反應方程式，酸堿足量、酸堿均不足量時得到的氫氣的關系是解答本題的關鍵，題目難點較大．