Question

6．某校兴趣小组从废旧铝合金窗截下一块铝片，用托盘天平称其质量为27g，然后将它放入21.9%的稀盐酸中，产生氢气的质量与消耗盐酸的质量如图（假设该铝片中除表面含有氧化铝外，其他杂质不与酸反应且不含铝元素）．请回答：
（1）当稀盐酸的质量为250g时，产生的氢气的质量为1.2g．
（2）用化学方程式说明当稀盐酸的质量为50g时，为什么不产生氢气：
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O．
（3）计算该铝片中中铝元素的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据图象可知，放出氢气质量为1.2g；
（2）不产生氢气的原因是稀盐酸先和氧化铝反应；
（3）根据氢气的质量计算出单质铝的质量，根据氧化铝的质量计算出氧化铝中铝元素的质量，进而求质量分数．

解答 解：（1）图象为产生氢气质量随所加盐酸质量变化情况．根据图象可知，放出氢气质量为1.2g；故填：1.2；    　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）不产生氢气的原因是稀盐酸先和氧化铝反应，反应的化学方程式为：Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O；故填：Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O；　　　  　　　　
（3）解：设27g铝片中含铝的质量为x．
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑　　　　　　　　　　　　　　　　
54　　　　　　　  　6
x　　　　　　　　 1.2g
$\frac{54}{6}$=$\frac{x}{1.2g}$
解得x=10.8g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
设该铝片表面被氧化Al₂O₃的质量为y．
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O　　　　　　　　　　　 　　　　　　　
102　6×36.5
y　 50.0 g×21.9%
y=$\frac{50.0g×21.9%×102}{6×36.5}$=5.1 g　　　　　　　　　　　　　　　　　　
则氧化铝中铝元素的质量为$\frac{27×2}{102}$×5.1 g=2.7 g　　　　 　　　　　　　　
被氧化的铝质量占未被氧化时铝片总质量的质量分数为$\frac{2.7g+10.8g}{27g}$×100%=50%　
答：该铝片中中铝元素的质量分数为50%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．