Question

17．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）=2：3，则加入铝粉的质量为（　　）

• A． 4.05g
• B． 5.4 g
• C． 2.7g
• D． 8.1g

Answer 1

分析 根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，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2Al+6H⁺═2Al³⁺+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，以此来计算解答．

解答 解：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，又两烧杯中分别加入等质最的铝粉，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+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑
       6          3
      0.3mol      x
解得x=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
解得y=$\frac{2×0.225mol}{3}$=0.15mol，
则铝的质量为0.15mol×27g/mol=4.05g，
故选A．

点评 本题考查Al的化学性质及利用化学反应方程式的计算，把握铝与酸、碱反应水的化学反应方程式，酸碱足量、酸碱均不足量时得到的氢气的关系是解答本题的关键，题目难度中等．