Question

向100mL 3mol/L的鹽酸和NaOH溶液中，分別加入m g鋁粉，反應結束后，所得H₂的質量比為1：2，則m為（　　）

• A、1.8
• B、2.7
• C、3.6
• D、5.4

Answer 1

分析：反應的方程式為分別為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，根據鋁的質量相同，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=1：2，由化學反應方程式可知，酸與金屬反應時酸不足，堿與金屬反應時堿過量來計算解答．

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，
反應的方程式為分別為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
如鋁完全反應，則生成的氫氣的體積相同，如酸和氫氧化鈉完全反應，則生成的氫氣的體積之比為1：3，
又兩燒杯中分別加入等質最的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2，
說明酸與金屬反應時酸不足，堿與金屬反應時堿過量，
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

6

3

=

0.3mol

x

，解得x=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×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

2

3

=

y

0.3mol

，解得y=0.2mol，
則鋁的質量為0.2mol×27g/mol=5.4g，
故選D．

點評：本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確鋁與酸、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．