Question

20．A、B兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL3.0mol/L的鹽酸和燒堿溶液，向兩個(gè)燒杯中分別加入等質(zhì)量的Al粉，在相同條件下產(chǎn)生氣體的體積比A：B=2：5，則加入鋁粉的質(zhì)量為（　　）

• A． 8.1g
• B． 6.75g
• C． 5.4g
• D． 2.7 g

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=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(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿過量，結(jié)合方程式計(jì)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(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)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(shí)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×$\frac{5}{2}$=0.375mol，
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                      0.375mol
解得y=$\frac{0.375mol×2}{3}$=0.25mol，
則鋁的質(zhì)量為0.25mol×27g/mol=6.75g，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，關(guān)鍵是判斷反應(yīng)中酸、堿是否足量，難度中等．