金属(铝与强酸强碱反应的分析与应用)

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：化学作业时间：2024/06/17 00:36:44

甲、乙两烧杯各盛有100ml 3mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，则加铝粉质量为（） A 5.4g B 3.6g C 2.7 D1.8g 请老师详解！

解题思路：本题考查铝与强酸、强碱反应产生氢气的过程分析。现已知盐酸和氢氧化钠溶液的浓度和体积，则其物质的量可求。加入等质量的铝粉，但是铝粉质量未知。则应该根据酸、碱与铝粉的相对量进行讨论，得到符合题意的答案即可。
解题过程：
根据题意可知，盐酸和氢氧化钠的物质的量均为：（100/1000）L*3mol/L=0.3mol
铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式为：
2Al+6HCl==2AlCl₃+3H₂↑
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
结合反应的比例关系可以先求出铝与酸、碱均恰好完全反应所需的量值。
2Al+ 6HCl==2AlCl₃+3H₂↑
2 6
0.1mol 0.3mol
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2 2
0.3mol 0.3mol
发现，若是酸碱均恰好完全反应，氢氧化钠溶液需要铝的物质的量更多。
铝粉固定质量，既固定物质的量，假设铝粉为amol
则结合相对量讨论如下
1.若铝粉相对酸和碱均过量，则氢气的量根据酸和碱的物质的量来求
则甲产生氢气为：0.15mol；乙产生氢气为：0.45mol。则甲：乙=1：3。不符合题意
2.若酸和碱相对铝粉均过量，则氢气的量根据铝粉来求
则甲产生氢气为1.5amol；乙产生氢气为1.5amol。则甲：乙=1：1。不符合题意
3,若铝相对盐酸少量，相对氢氧化钠过量。
则根据恰好反应的量可知，甲需要铝的物质的量小于0.1mol；乙需要铝的物质的量大于0.3ml。而本身铝的量是相同的。证明该种情况不可能存在
4.如铝相对盐酸过量，相对氢氧化钠过量
则根据恰好反应的量可知，甲需要铝的物质的量大于0.1mol；乙需要铝的物质的量小于0.3ml。可能
则甲产生氢气根据盐酸计算，为0.15mol；乙产生氢气根据铝计算，为1.5amol
甲：乙=0.15：1.5a=1:2
可解a=0.2mol
故需要铝为5.4g
故答案为A
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最终答案：略

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