Question

1．如图是测定铝粉（含铜粉等杂质不与酸反应）的纯度的实验装置．装置为干燥管和锥形瓶，干燥管内装有氯化钙，锥形瓶内所用的硫酸（足量）的物质的量浓度为4mol•L^-1．不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作	t/min	电子天平的读数/g
装置+硫酸溶液		320.0
装置+硫酸溶液+样品	0	335.0
	1	334.5
	2	334.1
	3	333.8
	4	333.8

①反应中生成气体的质量为1.2g．
②试计算样品中铝的质量分数？（写出计算过程）
③求反应后锥形瓶内硫酸溶液（溶液的体积变化忽略）的物质的量的浓度？（写出计算过程）

Answer 1

分析 测定铝粉（含铜粉等杂质不与酸反应）的纯度，Al与硫酸反应，而Cu不能，则生成氢气的质量为335.0g-333.8g=1.2g，结合2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑计算．

解答 解：①反应中生成气体的质量为335.0g-333.8g=1.2g，
故答案为：1.2g；
②设含Al为xg，则
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                      6
 x                      1.2g
$\frac{54}{x}=\frac{6}{1.2g}$，解的x=10.8g，
则样品中铝的质量分数为$\frac{10.8g}{335g-320g}$×100%=72.0%，
答：样品中铝的质量分数为72.0%；
③氢气的物质的量为$\frac{1.2g}{2g/mol}$=0.6mol，由反应可知，参加反应的硫酸的物质的量为0.6mol，剩余硫酸的物质的量为0.2L×4mol/L-0.6mol=0.2mol，则反应后锥形瓶内硫酸溶液（溶液的体积变化忽略）的物质的量的浓度为$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
答：物质的量浓度1mol/L．

点评 本题考查化学方程式的计算，为高频考点，把握物质的量计算公式及化学反应中的物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．