Question

5．將質(zhì)量均為m的鋁粉分別投入100mL1mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，生成的氫氣在 相同狀況下的體積比為2：5，求m．

Answer 1

分析 鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，加入鋁的質(zhì)量相同，若Al都完全反應(yīng)，則生成氫氣應(yīng)相等，而應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為2：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿過量，結(jié)合方程式計(jì)算解答．

解答 解：鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，加入鋁的質(zhì)量相同，若Al都完全反應(yīng)，則生成氫氣應(yīng)相等，而應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為2：5，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿過量．
鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L×1mol/L=0.1mol，
設(shè)鋁與酸反應(yīng)時(shí)酸完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，則：
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
           6                  3
     0.1mol                x
解得x=$\frac{0.1mol×3}{6}$=0.05mol，
則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.05mol×$\frac{5}{2}$=0.125mol，
堿與金屬鋁反應(yīng)時(shí)鋁完全反應(yīng)，設(shè)與堿反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為y，則：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2                                                3
y                                            0.125mol
解得y=$\frac{2×0.125mol}{3}$=$\frac{0.25}{3}$mol，
則鋁的質(zhì)量為$\frac{0.25}{3}$mol×27g/mol=2.25g，
答：m為2.25g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)的量關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意酸堿的過量判斷，題目難度不大．