Question

甲乙两烧杯中各盛有100ml3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲乙

甲乙两烧杯中产生的气体体积之比为1：2
问：向反应结束后的乙烧杯中逐滴滴加3mol/L的盐酸，使溶液中的铝元素仅以三价铝离子的形式存在，则至少需要滴加3mol/L的盐酸多少毫升

Answer 1

解：甲烧杯中的氢离子物质的量为0.1L*3mol/L=0.3mol；
由离子方程式：2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑可知反应生成0.15molH2，等于0.3g，则乙烧杯中生成氢气的质量为0.6g，物质的量为0.3mol；设反应生成偏铝酸根质量m1，生成氢氧根质量m2，
由离子方程式：2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2- + 3H2↑，
34g/mol 118g/mol 6g/mol
m2 m1 0.6g
列比例式，得m1=(118g/mol*0.6g)/(6g/mol)=11.8g，m2=(34g/mol*0.6g)/(6g/mol)=3.4g；
反应之后溶液中还剩余0.1mol氢氧根，即1.7g；
由题可知，当恰好完全反应，即铝和氢氧化钠都没有剩余的时候，所需盐酸的质量最少，设参加反应的HCl质量为m3+m4，其中m3为与氢氧化钠反应的HCl的质量，m4为与偏铝酸根反应的HCl的质量，
由方程式： HCl + NaOH ==NaCl+H2O
36.5g/mol 40g/mol
m3 4g
列比例式，得m3=(36.5g/mol*4g)/(40g/mol)=3.65g，物质的量为3.65g/(36.5g/mol)=0.1mol；
由方程式： AlO2- + 4HCl == Al3+ + 4Cl- + 2H2O
59g/mol 146g/mol
11.8g m4
列比例式，得m4=(146g/mol*11.8g)/(59g/mol)=29.2g，物质的量为29.2g/(36.5g/mol)=0.8mol；
则参加反应的盐酸质量总共为32.85g，物质的量0.9mol，至少需要3mol/L盐酸的体积为0.9mol/(3mol/L)=300mL。
答：至少需要滴加盐酸300毫升。

追问

这道题是山东省潍坊市昌乐二中2011级期末考试化学试卷的最后一题，我做的结果与您相同，但是答案为300ml,为什么？

追答

修改已经提交，是我没看清题目，应该是盐酸和氢氧化钠都为100mL3mol/L。