Question

某興趣小組從廢鋁鍋底部剪一塊鋁片，將它放入21.9%的稀鹽酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與消耗鹽酸的質(zhì)量如圖所示（假設(shè)酸與氧化膜反應(yīng)時沒有H₂產(chǎn)生，其它雜質(zhì)不與酸反應(yīng)），請回答：
（1）從圖中看出，該反應(yīng)產(chǎn)生了H₂

 

g．
（2）產(chǎn)生氫氣的化學方程式為：

 

；鋁片中鋁單質(zhì)的質(zhì)量為

 

g．
（3）求被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)，寫出計算過程．

Answer 1

分析：（1）圖象為產(chǎn)生氫氣質(zhì)量隨所加鹽酸質(zhì)量變化情況．根據(jù)圖象可知，放出氫氣質(zhì)量為1.2g；
（2）未被氧化的鋁與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，可以生成氯化鋁和氫氣；由反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學方程式，計算與酸反應(yīng)的鋁片的質(zhì)量；
（3）根據(jù)產(chǎn)生氫氣的圖象，當加入50.0g稀鹽酸時開始與鋁片發(fā)生反應(yīng)，直到加入250.0g鹽酸時恰好完全反應(yīng)．由與氧化鋁反應(yīng)所消耗鹽酸的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學方程式計算氧化鋁的質(zhì)量，由氧化鋁中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)求得被氧化的鋁的質(zhì)量，最后使用

被氧化的鋁的質(zhì)量

被氧化的鋁的質(zhì)量+未被氧化的鋁的質(zhì)量

×100%計算出被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）根據(jù)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與消耗鹽酸的質(zhì)量圖，可得生成氫氣質(zhì)量為1.2g；
故答案為：1.2；
（2）未變質(zhì)的鋁與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成氯化鋁和氫氣，反應(yīng)的化學方程式為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
設(shè)與200.0g鹽酸反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為x
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
54  219
x   200.0g×21.9%

54

x

=

219

200.0g×21.9%

  x=10.8g
故答案為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；10.8；
（3）根據(jù)圖象，與氧化鋁反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為50.0g；設(shè)氧化鋁的質(zhì)量為y
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O
102  219
 y    50.0g×21.9%

102

y

=

219

50.0g×21.9%

  y=5.1g
被氧化的鋁的質(zhì)量=5.1g×

27×2

27×2+16×3

×100%=2.7g
被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)=

2.7g

2.7g+10.8g

×100%=20%
答：被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)為20%．

點評：解答此類問題的根本點在于對反應(yīng)圖象的曲線進行分析，曲線起點表示開始與鋁發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，曲線的折點表示此時恰好完全反應(yīng)．