Question

7．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（假設(shè)酸與氧化膜反應(yīng)時(shí)沒(méi)有H₂產(chǎn)生，其它雜質(zhì)不與酸反應(yīng)）．請(qǐng)回答：
（1）鋁片中鋁單質(zhì)的質(zhì)量為10.8g．
（2）求被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時(shí)鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，寫出計(jì)算過(guò)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；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(xué)方程式，計(jì)算與酸反應(yīng)的鋁片的質(zhì)量；
（2）根據(jù)產(chǎn)生氫氣的圖象，當(dāng)加入50.0g稀鹽酸時(shí)開(kāi)始與鋁片發(fā)生反應(yīng)，直到加入250.0g鹽酸時(shí)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(xué)方程式計(jì)算氧化鋁的質(zhì)量，由氧化鋁中鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求得被氧化的鋁的質(zhì)量，最后計(jì)算出被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時(shí)鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?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；
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%
$\frac{54}{x}$=$\frac{219}{200.0g×21.9%}$
  x=10.8g
（2）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%
$\frac{102}{y}$=$\frac{219}{50.0g×21.9%}$
  y=5.1g
被氧化的鋁的質(zhì)量=5.1g×$\frac{27×2}{27×2+16×3}$×100%=2.7g
被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時(shí)鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{2.7g}{2.7g+10.8g}$×100%=20%
答：鋁片中鋁單質(zhì)的質(zhì)量為10.8g；
被氧化的鋁的質(zhì)量占未氧化時(shí)鋁片總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

點(diǎn)評(píng) 解答此類問(wèn)題的根本點(diǎn)在于對(duì)反應(yīng)圖象的曲線進(jìn)行分析，曲線起點(diǎn)表示開(kāi)始與鋁發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，曲線的折點(diǎn)表示此時(shí)恰好完全反應(yīng)．