Question

7．甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol/L的硫酸和氫氧化鈉溶液，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)得甲、乙兩燒杯中生成的氣體體積之比為2：3，則加入的鋁粉質(zhì)量可能為（　　）

• A． 2.7g
• B． 8.1g
• C． 5.4g
• D． 10.8g

Answer 1

分析 鋁的質(zhì)量相同，硫酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，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(cè)得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，由方程式：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知相同物質(zhì)的量的Al反應(yīng)時(shí)，消耗H₂SO₄較多，故酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿足量，結(jié)合方程式計(jì)算解答．

解答 解：鋁的質(zhì)量相同，硫酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，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(cè)得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3，由方程式：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，可知相同物質(zhì)的量的Al反應(yīng)時(shí)，消耗H₂SO₄較多，故酸與金屬反應(yīng)時(shí)酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時(shí)堿足量．
硫酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L×3mol/L=0.3mol，
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+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
    3                 3
   0.3mol            x
解得x=$\frac{0.3×3}{3}$=0.3mol，
則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.3mol×$\frac{3}{2}$=0.45mol，
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                       0.45mol
解得y=$\frac{0.45mol×2}{3}$=0.3mol，
則鋁的質(zhì)量為0.3mol×27g/mol=8.1g，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，涉及過量計(jì)算問題，關(guān)鍵是判斷反應(yīng)中酸、堿是否足量，難度中等．