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【題目】今有濃度均為1.5molL1的氫氧化鈉和硫酸溶液各200mL,分別加入等質量的Al粉,反應完畢后生成氣體的質量之比為4:3,下列說法正確的是(
A.與H2SO4反應的鋁粉7.2g
B.參加反應的H2SO4為0.2mol
C.鋁與NaOH反應中消耗氧化劑約0.53mol
D.參加反應的NaOH約為0.27mol

【答案】D
【解析】解:若鋁粉在兩溶液中均不足,則反應生成氣體的質量之比為1:1;
若鋁粉在兩溶液中均過量,則生成氣體的質量之比為3:2.
而現(xiàn)在反應完畢后生成氣體的質量之比為4:3,介于1:1和3:2之間,說明鋁在一種溶液中不足,在另一種溶液中過量.
根據(jù)反應方程式2Al+3H2SO4═Al2(SO43+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,鋁在NaOH溶液中不足,在硫酸中過量.
A、由于鋁在氫氧化鈉溶液中完全反應,而在硫酸中過量,故硫酸溶液中生成氫氣的物質的量取決于硫酸,而硫酸的物質的量為0.3mol,故生成的氫氣的物質的量n(H2)=0.3mol,設反應掉的鋁的物質的量為xmol,則根據(jù):2Al~3H2 , 可知:
2Al~~3H2
2 3
xmol 0.3mol
故有:
解得x=0.2mol,質量m=nM=0.2mol×27g/mol=5.4g,故A錯誤;
B、由于硫酸完全反應,故反應掉的硫酸的物質的量為0.3mol,故B錯誤;
C、由于硫酸和鋁反應生成氫氣0.3mol,故氫氧化鈉和鋁反應生成氫氣0.4mol,根據(jù)鋁和氫氧化鈉溶液反應時,水做氧化劑,且反應的原化學方程式為:2Al+2NaOH+6H2O═2NaAlO2+3H2↑+4H2O,即6H2O~3H2 , 設消耗的氧化劑的物質的量為ymol,則有:
6H2O~~3H2
6 3
ymol 0.4mol
可知:
解得y=0.8mol,故C錯誤;
D、由于硫酸和鋁反應生成氫氣0.3mol,故氫氧化鈉和鋁反應生成氫氣0.4mol,設消耗的氫氧化鈉的物質的量為zmol,根據(jù)鋁和氫氧化鈉溶液反應可知:
2NaOH~3H2
2 3
zmol 0.4mol
則有:
解得z=0.27mol,故D正確.
故選D.

練習冊系列答案
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