Question

17．把4.74不经打磨的铝片放入试管中，逐滴加入某浓度的盐酸至铝片恰好溶解，得到3.36L气体（标准状况下）．
（1）试计算该铝片表面氧化铝的质量；
（2）向反应后的溶液中加入2.0mol/L的NaOH溶液，当沉淀质量为7.8g时，求消耗NaOH溶液的体积．

Answer 1

分析 （1）据2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，中氢气的量，求消耗铝的质量，并计算含氧化铝的质量；
（2）据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，分情况讨论氢氧化钠的量，并计算其体积．

解答 解：（1）2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
                54               2        3×22.4
                 m               n         3.36
$\frac{54}{m}=\frac{3×22.4}{3.36}$=$\frac{2}{n}$，m=2.7g，n=0.1mol，则m（Al₂O₃）=4.74-2.7=2.04g；
答：铝片表面氧化铝的质量2.04g．
（2）n（Al₂O₃）=$\frac{2.04g}{102g/mol}$=0.02mol，n2（Al³⁺）=0.02×2=0.04mol
n（Al³⁺）=0.1+0.04=0.14mol
①NaOH不足时
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
            3             78    
           0.3           7.8
则：n（NaOH）=0.3mol，V（NaOH）=$\frac{0.3mol}{2.0mol/L}$=0.15L；
②NaOH过量时
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
1          3            78      
0.14     0.42        10.92      
Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
78                   1
10.92-7.8         0.04
则：n（NaOH）=0.42mol+0.04mol=0.46mol，V（NaOH）=$\frac{0.46mol}{2.0mol/L}$=0.23L
答：消耗NaOH溶液的体积0.15L和0.23L．

点评 本题考查铝、氧化铝与酸的反应，产物Al³⁺+与碱的反应要考虑过量与不足是分析（2）的关键，并将气体的物质的量代入化学反应方程式计算即可解答．