Question

12．甲、乙两烧杯中各盛有200 mL 1.5 mol•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甲：乙=2：3，则加入铝粉质量为（　　）

• A． 6.75 g
• B． 4.05g
• C． 2.70 g
• D． 1.80 g

Answer 1

分析 由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，酸碱足量、金属质量相同时，生成气体相同；
金属足量，酸碱不足且酸碱的物质的量相等时，生成气体为1：3；
由铝的质量相同，n（NaOH）=n（HCl），应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：3，由化学反应方程式可知，酸与金属反应时酸不足量，碱与金属反应时碱过量来计算解答，据此分析解答．

解答 解：n（HCl）=n（NaOH）=0.2L×1.5mol/L=0.3mol，
又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甲：乙=2：3，
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

x=$\frac{0.3mol×3}{6}$=0.15mol，
一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，
则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×$\frac{3}{2}$=0.225mol，
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                      0.225mol

y=$\frac{0.225mol×2}{3}$=0.15mol，
则Al的质量为0.15mol×27g/mol=4.05g，
故选B．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确哪种物质过量是解本题关键，结合题给信息进行分析解答，题目难度中等．