Question

3．铝箔是现代生活中常见的包装材料，放置久了，其银白色光泽会变暗淡．
（1）用放置很久的铝箔与稀硫酸反应，产生氢气质量和反应时间关系如图所示．在0～t₁时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，此阶段发生的反应是Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O（用化学方程式解答）．在t₂～t₃时间段产生气泡的速度逐渐放缓，直到反应停止时，铝箔还有大量剩余．t₂～t₃时间段产生气泡速度放缓的主要原因是稀硫酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低．
（2）配制40g10%的硫酸溶液．
步骤为：计算、量取、稀释、转移．量取水时如俯视读数（其它操作均正确），则配得的溶液溶质质量分数将大于（选填“大于”“小于”“等于”）10%，最后将硫酸溶液转移到试剂瓶中，贴上标签备用，在标签上可以不必注明的是A（填字母）
A.40g        B.10%         C．H₂SO₄溶液
（3）为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数，取2克铝箔样品与50.0克稀硫酸充分反应，铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.8克．计算样品中单质铝的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据铝的性质、溶液的浓度逐渐降低分析回答；
（2）根据配制一定质量分数的溶液的一般步骤和注意事项进行分析；
（3）由于铝与稀硫酸反应放出了氢气，减少的质量就是生成的氢气的质量，由氢气的质量求出铝的质量再计算出样品中单质铝的质量分数．

解答 解：（1）在0～t₁时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是：铝在空气中被氧气氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝与稀硫酸反应；氧化铝与盐硫酸反应生成硫酸铝铝和水，化学方程式为：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；t₂～t₃时间段产生气泡速度放缓的原因是稀硫酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低．
（2）配制40g10%的硫酸溶液步骤为：计算、量取、稀释、转移．量取水时如俯视读数，量取水的体积偏小，则配得的溶液溶质质量分数将大于10%，最后将硫酸溶液转移到试剂瓶中，贴上标签备用，在标签上可以不必注明的是溶液质量，故选：A；
（3）生成氢气的质量：2g+50g-51.8g=0.2g
设生成0.2g氢气，需要参加反应的单质铝的质量为x
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；
54                                        6
x                                         0.2g
$\frac{54}{6}=\frac{x}{0.2g}$
解得：x=1.8g
单质铝的质量分数：$\frac{1.8g}{2g}$×100%≈90%．
故答案为：（1）Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O；稀硫酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低；
（2）量取，大于，A；
（3）样品中单质铝的质量分数为90%．

点评 本题属于根据化学方程式的简单计算，难度不大，掌握铝的性质、根据化学方程式计算的方法即可分析回答．