Question

1．甲、乙兩燒杯中分別盛有100mL 3mol/L的硫酸和NaOH溶液，向兩燒杯中各加入等質量的鋁粉，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． 5.4g
• B． 7.2g
• C． 8.1g
• D． 10.8g

Answer 1

分析 根據鋁的質量相同，硫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2Al+6H⁺═2Al³⁺+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，以此來計算解答．

解答 解：硫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最的鋁粉，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+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑
       6          3
      0.6mol      x
解得x=0.3mol，
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0.3mol×$\frac{3}{2}$=0.45mol，
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                      0.45mol
解得y=$\frac{2×0.45mol}{3}$=0.3mol，
則鋁的質量為0.3mol×27g/mol=8.1g，
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，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，題目難度中等．