向 pH＝1 的某酸溶液和 pH＝13 的氫氧化鈉溶液中,加入足量的鋁片,放出 H2 的物質的量之比爲 3∶1 其原因可

題目：

向 pH＝1 的某酸溶液和 pH＝13 的氫氧化鈉溶液中,加入足量的鋁片,放出 H2 的物質的量之比爲 3∶1 其原因可能是A．兩溶液的體積相同,酸是多元強酸B．若酸爲一元強酸,酸溶液的體積是鹼溶液體積的 3 倍C．兩溶液的體積相同,酸是弱酸D.酸是強酸,且酸溶液的濃度比 NaOH 溶液濃度大

解答：

鋁與酸的反應爲2Al+6H+=2Al3++3H2,與鹼的反應爲2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2,可見產生相同物質的量的氫氣需要的氫離子與氫氧根之比爲3:1.本題中酸溶液和鹼溶液放出的H2物質的量之比爲3:1,則可知酸溶液中氫離子的總量是鹼溶液中氫氧根離子總量的9倍.
A錯誤,如果是強酸且體積相等,則無論是一元酸還是多元酸產生的氫氣物質的量只會是鹼溶液的1/3.
B錯誤,強酸溶液的體積必須爲鹼溶液的9倍才能產生那麼多氫氣.
C正確,如果是弱酸,則溶液中還存在大量沒有電離的弱酸分子,也即溶液中實際能反應的氫離子量可能達到鹼溶液中氫氧根離子的9倍.
D錯誤,酸溶液的氫離子濃度等於鹼溶液的氫氧根離子濃度,由於氫氧化鈉爲一元強鹼且強酸完全電離,無論強酸爲幾元,酸溶液的濃度只會小於等於氫氧化鈉的濃度而不會大於.
再問： D選項 如果體積都是1L 強酸濃度是9mol/l NaOH是1mol/l 不是也可以嗎
再答： 看清楚PH值，NaOH濃度一定是0.1mol/L，而強酸如果是0.9mol/L，則PH值至少爲0.46(一元強酸)，不會等於1的。
再問： 那D選項 一元酸的體積是鹼的體積的9倍嗎 二元酸4.5倍？
再答： 只要是強酸，無論是一元酸還是多元酸體積都是9倍，因爲酸溶液的PH值限定爲1，也就是溶液中氫離子濃度始終爲0.1mol/L，和氫氧化鈉中的氫氧根濃度一致，要使強酸中的氫離子量是鹼溶液中氫氧根的9倍，則只能是體積爲9倍。如果是一元強酸，則濃度爲0.1mol/L，二元強酸則爲0.05mol/L，以此類推，無論如何強酸的濃度都不會大於氫氧化鈉的濃度。