题目内容

17.(1)5.4g Al分别投入到过量Ba(OH)2、HCl的溶液中,生成氢气的质量有何关系?溶液质量分别增加多少?
(2)如果质量相等但过量的Al分别投入到等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2、HCl溶液中,生成氢气的质量有何关系.

分析 (1)Al和过量Ba(OH)2、HCl的溶液反应生成Ba(AlO22、AlCl3,两个反应中都只有Al失电子,所以生成氢气的质量与Al的量有关,溶液增加的质量为溶解铝和析出氢气质量差;
(2)如果是过量的Al和等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2、HCl溶液反应,生成氢气的量与Ba(OH)2、HCl的量有关,根据方程式进行计算.

解答 解:Al和Ba(OH)2、HCl溶液反应方程式分别为2H2O+2Al+Ba(OH)2=Ba(AlO22+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,
(1)Al和过量Ba(OH)2、HCl的溶液反应生成Ba(AlO22、AlCl3,两个反应中都只有Al失电子,所以生成氢气的质量与Al的量有关,Al的质量相等,所以生成氢气的质量相等;
溶液增加的质量为溶解铝和析出氢气质量差,消耗Al的质量相等、析出氢气质量相等,所以溶液增加质量相等,
根据转移电子相等得,5.4gAl完全反应生成氢气质量=$\frac{\frac{5.4g}{27g/mol}×3}{2}×2g/mol$=0.6g,则溶液增加质量=5.4g-0.6g=4.8g,
答:两种溶液中生成氢气的质量相等,溶液质量相等且溶液质量增加质量为4.8g;
(2)如果是过量的Al和等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2、HCl溶液反应,生成氢气的量与Ba(OH)2、HCl的量有关,
Ba(OH)2、HCl的物质的量相等,假设都是6mol,
根据2H2O+2Al+Ba(OH)2=Ba(AlO22+3H2↑知,如果有6molBa(OH)2反应,生成氢气的物质的量是18mol,
根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑知,如果有6molHCl参加反应,有3mol氢气生成,则生成氢气的物质的量之比为18mol:3mol=6:1,
因为氢气摩尔质量相等,所以生成氢气质量之比等于其物质的量之比为6:1,
答:生成氢气的质量之比为6:1.

点评 本题考查化学方程式的有关计算,侧重考查学生分析计算能力,正确书写方程式及明确各个物理量之间的关系式是解本题关键,注意氢氧化钡和Al的反应中水参加反应且作氧化剂,为易错点.

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