Question

10．（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H₂的体积之比是1：1．
（2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H₂的体积之比是1：3．
（3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H₂相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是3：1．
（4）甲、乙两烧杯中各盛有100mL 3mol•L^-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V_（甲）：V_（乙）=1：2，则加入铝粉的质量为A．
A．5.4g        B．3.6g       C．2.7g        D．1.8g．

Answer 1

分析 2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2Al+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，
（1）通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等；
（2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，氢氧化钠和盐酸是不足的，通过化学方程式可以看出，1mol的盐酸会生成0.5mol的氢气，1mol的氢氧化钠会生成1.5mol的氢气；
（3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H₂相等，通过化学方程式可以看出，生成1mol的氢气需要盐酸2mol，需要氢氧化钠$\frac{2}{3}$mol；
（4）盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为：100×$\frac{1}{1000}$×3=0.3mol，
通过化学方程式可以看出，测得生成的气体体积比为V（甲）：V（乙）=1：2，所以生成的氢气物质的量之比是1：2，
设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑ 
 2       6                  3   
      0.3mol              x
        $\frac{6}{0.3}=\frac{3}{x}$
解之得：x=0.15mol；          
一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为：0.15mol×2=0.3mol，
碱与金属完全反应时，设碱与金属反应的物质的量为y
 2Al+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑
  2                                  3
  y                              0.3mol
$\frac{2}{y}=\frac{3}{0.3}$
解之得：y=0.2mol
所以铝的质量为：0.2mol×27g/mol=5.4g．

解答 解：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2Al+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，
（1）通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H₂的体积之比是：1：1，故答案为：1：1；
（2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，氢氧化钠和盐酸是不足的，通过化学方程式可以看出，1mol的盐酸会生成0.5mol的氢气，1mol的氢氧化钠会生成1.5mol的氢气，所以产生H₂的体积之比是1：3，故答案为：1：3；
（3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H₂相等，通过化学方程式可以看出，生成1mol的氢气需要盐酸2mol，需要氢氧化钠$\frac{2}{3}$mol，所以HCl和NaOH的物质的量浓度之比是：3：1，故答案为：3：1；
（4）盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为：100×$\frac{1}{1000}$×3=0.3mol，
通过化学方程式可以看出，测得生成的气体体积比为V（甲）：V（乙）=1：2，所以生成的氢气物质的量之比是1：2，
设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑ 
 2       6                  3   
      0.3mol              x
        $\frac{6}{0.3}=\frac{3}{x}$
解之得：x=0.15mol；          
一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为：0.15mol×2=0.3mol，
碱与金属完全反应时，设碱与金属反应的物质的量为y
 2Al+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑
  2                                  3
  y                              0.3mol
$\frac{2}{y}=\frac{3}{0.3}$
解之得：y=0.2mol
所以铝的质量为：0.2mol×27g/mol=5.4g
故选：A．

点评 本题主要考查了氢氧化钠、盐酸和铝反应的化学方程式的计算，难度不大，需要认真分析题意即可解答．