Question

12．在两个烧杯中分别盛有100mL 3.0mol•L^-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为2：5，则加入的铝粉的质量为（　　）

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

Answer 1

分析 盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，加入铝的质量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为2：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，结合方程式计算解答．

解答 解：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，加入铝的质量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为2：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量．
盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol，
设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则：
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
    6            3
    0.3mol       x
解得x=$\frac{0.3mol×3}{6}$=0.15mol，
则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×$\frac{5}{2}$=0.375mol，
碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2                       3
y                      0.375mol
解得y=$\frac{0.375mol×2}{3}$=0.25mol，
则铝的质量为0.25mol×27g/mol=6.75g，
故选：C．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，关键是判断反应中酸、碱是否足量，难度中等．