Question

10．甲、乙兩燒杯中盛有物質(zhì)的量濃度相等的鹽酸、氫氧化鈉溶液各1L，分別向其中加入等質(zhì)量的鋁片，反應(yīng)完全后，甲中產(chǎn)生H₂的體積為2.24L，乙中產(chǎn)生H2的體積為3.36L（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定），則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 甲、乙中鋁都有剩余
• B． 鋁片的質(zhì)量是5.4 g
• C． 鹽酸或氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L
• D． 鹽酸或氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L

Answer 1

分析 由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，酸堿足量，生成氣體相同；金屬足量，酸堿不足，生成氣體為1：3，由鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，比值處于 2：3和1：1之間，由于鋁消耗酸量大于堿，此時(shí)鋁對(duì)于酸過量而對(duì)于堿不足，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算即可．

解答 解：鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等，兩燒杯中分別加入鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，比值處于 2：3和1：1之間，由于鋁消耗酸量大于堿，此時(shí)鋁對(duì)于酸過量而對(duì)于堿不足；
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0.1mol，
則 2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
    2   6             3
   $\frac{0.2}{3}$  0.2           0.1
消耗Al的質(zhì)量是$\frac{0.2}{3}$mol×27g/mol=1.8g，
堿與金屬鋁反應(yīng)時(shí)鋁完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol，
則 2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
   2     2                  3                  
  0.1    0.1               0.15mol
則Al的質(zhì)量為0.1mol×27g/mol=2.7g，
A、甲中鋁有剩余，故A錯(cuò)誤；
B、甲、乙中消耗鋁的質(zhì)量是1.8g、2.7g，鋁對(duì)于酸過量而對(duì)于堿不足，鋁片的質(zhì)量是5.4g，故B錯(cuò)誤；
C、鋁對(duì)于酸過量而對(duì)于堿不足，所以鹽酸或氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.2mol}{1L}$=0.2 mol/L，故C錯(cuò)誤；
D、鹽酸或氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.2mol}{1L}$=0.2 mol/L，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查Al的化學(xué)性質(zhì)及利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握鋁與酸、堿反應(yīng)水的化學(xué)反應(yīng)方程式，酸堿足量、酸堿均不足量時(shí)得到的氫氣的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．