Question

甲、乙兩燒杯中各盛有l(wèi)00ml） 3mol?L^-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液．向燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得甲、乙兩燒杯中產(chǎn)生的氣體體積之比為1：2．
（1）加入鋁粉的質(zhì)量是

 

g．
（2）向反應(yīng)結(jié)束后的乙燒杯中逐滴滴加3mol?L^-1的鹽酸，使溶液中的鋁元素僅以Al³⁺的形式存在．則至少需要滴加3mol?L^-1的鹽酸

 

mL．

Answer 1

考點：鋁的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)鋁的質(zhì)量相同，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)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2，由化學(xué)反應(yīng)方程式可知，酸與金屬反應(yīng)時酸不過量，堿與金屬反應(yīng)時堿過量來計算解答．
（2）乙燒杯中含有0.1mol的NaOH、0.2molNaAlO₂，根據(jù)反應(yīng)方程式計算．

解答： 解：鹽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，又兩燒杯中分別加入等質(zhì)最的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲：乙=1：2，
設(shè)鋁與酸反應(yīng)時酸完全反應(yīng)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，
則  2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
         6            3
        0.3mol        x

6

3

=

0.3mol

x

，解得x=0.15mol，
一定條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×2=0.3mol，
堿與金屬鋁反應(yīng)時鋁完全反應(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                      0.3mol
 

2

3

=

y

0.3mol

，解得y=0.2mol，
則鋁的質(zhì)量為0.2mol×27g/mol=5.4g，
故答案為：5.4；
（2）乙燒杯中含有0.1mol的NaOH、0.2molNaAlO₂，設(shè)與NaOH反應(yīng)消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為xmol，與NaAlO₂反應(yīng)消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為ymol，則
    NaOH+HCl=NaCl+H₂O
    1       1
  0.1mol    xmol
求得x=0.1，
NaAlO₂ +4HCl=AlCl₃+NaCl+2H₂O
  1      4
 0.2mol  ymol

1

4

=

0.2mol

ymol

求得：y=0.8，因此共消耗HCl的物質(zhì)的量為：0.9mol，
至少需要需要滴加的鹽酸的體積V=

0.9mol

3mol?L -1

=0.3L=300ml，
故答案為：300．

點評：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，明確鋁與酸、堿反應(yīng)水的化學(xué)反應(yīng)方程式，酸堿足量、酸堿均不足量時得到的氫氣的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵．