Question

11．甲、乙兩燒杯中各盛有100ml 3mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加等質量的鋁粉，反應后測得生成的氣體體積之比為3：4，則加入鋁粉的質量為（　�。�

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

Answer 1

分析 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，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甲：乙=3：4，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：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，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甲：乙=3：4，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×$\frac{4}{3}$=0.2mol，
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             0.2mol
解得y=$\frac{0.2mol×2}{3}$=$\frac{0.4}{3}$mol，
則鋁的質量為$\frac{0.4}{3}$mol×27g/mol=3.6g，
故選：B．

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，難度中等．