题目内容

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 gB.5.4 gC.6.75 gD.8.1 g

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.

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