Question

11．甲、乙两烧杯中各盛有100ml 3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加等质量的铝粉，反应后测得生成的气体体积之比为3：4，则加入铝粉的质量为（　　）

• A． 5.4 g
• B． 3.6g
• C． 2.7 g
• D． 1.8 g

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，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=3：4，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：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，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=3：4，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×$\frac{4}{3}$=0.2mol，
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             0.2mol
解得y=$\frac{0.2mol×2}{3}$=$\frac{0.4}{3}$mol，
则铝的质量为$\frac{0.4}{3}$mol×27g/mol=3.6g，
故选：B．

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．