Question

4．從廢鋁鍋上剪下6g鋁片（表面被氧化，且含有不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)）放在燒杯中．將100g稀鹽酸分5次加入燒杯中．測得燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量變化如下表所示：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加鹽酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20
燒杯中的質(zhì)量/g	26	46	65.9	85.8	105.8

（1）第5次加入稀鹽酸時，燒杯中燒杯中溶質(zhì)是AlCl₃、HCl
（2）求鋁片中鋁單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程，結(jié)果保留小數(shù)點后一位）
（3）在如圖中畫出生成H₂的質(zhì)量與所加稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系．
（4）已被氧化的鋁占未被氧化前鋁片的質(zhì)量分數(shù)是50%．

Answer 1

分析 氧化鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行相關(guān)方面的計算和判斷．

解答 解：（1）第5次加入稀鹽酸時，稀鹽酸過量，因此燒杯中的溶質(zhì)是反應(yīng)生成的氯化鋁和過量的氯化氫．
故填：AlCl₃、HCl．
（2）設(shè)樣品中含有Al的質(zhì)量為x，
由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量是：20g×4+6g-85.8g=0.2g，
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
54                          6
x                         0.2g
$\frac{54}{6}=\frac{x}{0.2g}$，
x=1.8g，
所以樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.8g}{6g}×100%$=30.0%，
答：樣品中Al的質(zhì)量分數(shù)是30.0%．
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)?shù)?次進入稀鹽酸時，稀鹽酸才和鋁反應(yīng)生成氫氣，加入80g稀鹽酸時鋁已經(jīng)完全反應(yīng)生成了0.2g氫氣，生成H₂的質(zhì)量與所加稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示：

（4）第3次實驗中，20g稀鹽酸中的氯化氫完全反應(yīng)，設(shè)20g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為y，
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
        219                 6
         y          60g+6g-65.9g
$\frac{219}{y}$=$\frac{6}{60g+6g-65.9g}$，
y=3.65g，
稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%，
設(shè)氧化鋁質(zhì)量為z，
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O，
102      219
z    40g×18.25%
$\frac{102}{z}$=$\frac{219}{40g×18.25%}$，
z=3.4g，
3.4g氧化鋁中鋁元素質(zhì)量為：3.4g×$\frac{54}{102}$×100%=1.8g，
已被氧化的鋁占未被氧化前鋁片的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{1.8g}{1.8g+1.8g}$×100%=50%，
故填：50%．

點評 差量法在計算中的應(yīng)用很廣泛，解答的關(guān)鍵是要分析出物質(zhì)的質(zhì)量差與要求的未知數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)具體的數(shù)據(jù)求解．