Question

       鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H₂的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問(wèn)題：

(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H₂的體積之比是________。

 (2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H₂的體積之比是________。

 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H₂相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。

 (4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L^－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為                                                                                                         (　　)

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

Answer 1

答案　1∶1

解析　根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl₃＋3H₂↑、2Al＋2NaOH＋6H₂O===2Na[Al(OH)₄]＋3H₂↑得Al與H₂的關(guān)系式均為2Al～3H₂，故只要參加反應(yīng)的Al的量相等，所得H₂的量必相等。

答案　1∶3

解析　因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量，產(chǎn)生的H₂由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H₂、2NaOH～3H₂，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H₂的體積比為1∶3。

答案　3∶1

解析　因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H₂相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。

答案　A

解析　其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl₃＋3H₂↑，2Al＋2NaOH＋6H₂O===2Na[Al(OH)₄]＋3H₂↑。可見(jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H₂的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。

2Al＋6HCl　　　===　　　2AlCl₃＋3H₂↑

       6 mol                                      3 mol

       3 mol·L^－1×0.1 L                     0.15 mol

則Al與NaOH反應(yīng)生成的H₂為0.15 mol×2＝0.3 mol。

2Al＋2NaOH＋6H₂O===2Na[Al(OH)₄]＋3H₂↑

2×27 g  3 mol

5．4 g  0.3 mol

即投入的鋁粉為5.4 g。