Question

7．某兴趣小组从废铝锅底部剪一块铝片，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（假设酸与氧化膜反应时没有H₂产生，其它杂质不与酸反应）．请回答：
（1）铝片中铝单质的质量为10.8g．
（2）求被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数，写出计算过程．

Answer 1

分析 （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；未被氧化的铝与盐酸发生置换反应，可以生成氯化铝和氢气；由反应放出氢气的质量，根据反应的化学方程式，计算与酸反应的铝片的质量；
（2）根据产生氢气的图象，当加入50.0g稀盐酸时开始与铝片发生反应，直到加入250.0g盐酸时恰好完全反应．由与氧化铝反应所消耗盐酸的质量，根据反应的化学方程式计算氧化铝的质量，由氧化铝中铝元素的质量分数求得被氧化的铝的质量，最后计算出被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数．

解答 解：（1）根据产生氢气的质量与消耗盐酸的质量图，可得生成氢气质量为1.2g；
设与200.0g盐酸反应的铝的质量为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）根据图象，与氧化铝反应的盐酸的质量为50.0g；设氧化铝的质量为y
Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O
102  219
 y    50.0g×21.9%
$\frac{102}{y}$=$\frac{219}{50.0g×21.9%}$
  y=5.1g
被氧化的铝的质量=5.1g×$\frac{27×2}{27×2+16×3}$×100%=2.7g
被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数=$\frac{2.7g}{2.7g+10.8g}$×100%=20%
答：铝片中铝单质的质量为10.8g；
被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数为20%．

点评 解答此类问题的根本点在于对反应图象的曲线进行分析，曲线起点表示开始与铝发生反应放出氢气，曲线的折点表示此时恰好完全反应．