Question

4．从废铝锅上剪下6g铝片（表面被氧化，且含有不与酸反应的杂质）放在烧杯中．将100g稀盐酸分5次加入烧杯中．测得烧杯中物质的质量变化如下表所示：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加盐酸的质量/g	20	20	20	20	20
烧杯中的质量/g	26	46	65.9	85.8	105.8

（1）第5次加入稀盐酸时，烧杯中烧杯中溶质是AlCl₃、HCl
（2）求铝片中铝单质的质量分数（写出计算过程，结果保留小数点后一位）
（3）在如图中画出生成H₂的质量与所加稀盐酸的质量关系．
（4）已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是50%．

Answer 1

分析 氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）第5次加入稀盐酸时，稀盐酸过量，因此烧杯中的溶质是反应生成的氯化铝和过量的氯化氢．
故填：AlCl₃、HCl．
（2）设样品中含有Al的质量为x，
由表中数据可知，反应生成氢气的质量是：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，
所以样品中Al的质量分数为：$\frac{1.8g}{6g}×100%$=30.0%，
答：样品中Al的质量分数是30.0%．
（3）由表中数据可知，当第3次进入稀盐酸时，稀盐酸才和铝反应生成氢气，加入80g稀盐酸时铝已经完全反应生成了0.2g氢气，生成H₂的质量与所加稀盐酸的质量关系如下图所示：

（4）第3次实验中，20g稀盐酸中的氯化氢完全反应，设20g稀盐酸中氯化氢质量为y，
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
        219                 6
         y          60g+6g-65.9g
$\frac{219}{y}$=$\frac{6}{60g+6g-65.9g}$，
y=3.65g，
稀盐酸的质量分数为：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%，
设氧化铝质量为z，
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O，
102      219
z    40g×18.25%
$\frac{102}{z}$=$\frac{219}{40g×18.25%}$，
z=3.4g，
3.4g氧化铝中铝元素质量为：3.4g×$\frac{54}{102}$×100%=1.8g，
已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是：$\frac{1.8g}{1.8g+1.8g}$×100%=50%，
故填：50%．

点评 差量法在计算中的应用很广泛，解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系，再根据具体的数据求解．