Question

18．质量相同的两份铝分别与100mL3mol/L的稀HCl溶液和100mL3mol/L的NaOH溶液反应，在同温、同压下产生的氢气体积之比为1：2，则加入铝粉的质量为（　　）

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

Answer 1

分析 铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，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1：2，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：铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，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1：2，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×2=0.3mol，
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                      0.3mol
解得y=$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，
则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g，
故选：D．

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，侧重考查学生的分析计算能力，难度中等．