Question

13．甲、乙两烧瓶中各盛有200mL 3mol•L^-1的盐酸和氢氧化钾溶液；向两烧瓶中分别加入等质量的铝粉，反应结束测得生成的气体体积甲：乙=2：3（相同状况），则加入铝粉的质量为（　　）

• A． 8.1g
• B． 3.6g
• C． 4.05g
• D． 2.7g

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甲：乙=2：3，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知相同物质的量的Al反应时，消耗HCl较多，故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甲：乙=2：3，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知相同物质的量的Al反应时，消耗HCl较多，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0.2L×3mol/L=0.6mol，
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
        0.6                 0.3     
则：n（H₂）=0.3mol，
 则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.3mol×$\frac{3}{2}$=0.45mol，
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
0.3                                     0.45
则：n（Al）=0.3mol，
则铝的质量为0.3mol×27g/mol=8.1g，
故选A．

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