Question

11．含鋁90%的鋁合金1.5g與40mL6mol/L鹽酸充分反應，合金中其它成分不反應．過濾除去不溶物，并將濾液稀釋到200mL，取出稀釋液l0mL，加入0.3mol/L的氨水使Al ³⁺完全沉淀．
（1）鋁和鹽酸反應生成的氫氣有多少L（標準狀況）？
（2）使Al³⁺完全沉淀所需的氨水要多少mL？

Answer 1

分析 （1）合金中Al的物質(zhì)的量=$\frac{1.5g×90%}{27g/mol}$=0.05mol，n（HCl）=0.04×6mol/L=0.24mol，由2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，可知0.05molAl完全反應消耗0.15mol HCl，小于0.24mol，故HCl有剩余，根據(jù)Al計算生成氫氣體積；
（2）反應后的溶液中加入氨水，使Al³⁺恰好完全沉淀，反應后的溶液中溶質(zhì)為NH₄Cl，根據(jù)氯離子守恒可知n（NH₄Cl）=n（HCl），再根據(jù)N原子守恒計算n（NH₃），進而計算消耗氨水的體積．

解答 解：（1）合金中Al的物質(zhì)的量=$\frac{1.5g×90%}{27g/mol}$=0.05mol，n（HCl）=0.04L×6mol/L=0.24mol，則：
    2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
0.05mol     0.15mol
Al完全反應消耗0.15molHCl，小于0.24mol，故HCl有剩余，由方程式可知，生成氫氣物質(zhì)的量=0.05mol×$\frac{3}{2}$=0.075mol，
故生成氫氣的體積=0.075mol×22.4L/mol=1.68L，
答：鋁和鹽酸反應生成的氫氣有1.68L；
（2）濾液稀釋到200mL，取出稀釋液10mL，加入0.3mol•L^-1的氨水使Al³⁺恰好完全沉淀，反應后的溶液中溶質(zhì)為NH₄Cl，根據(jù)氯離子守恒可知n（NH₄Cl）=n′（HCl）=0.24mol×$\frac{10mL}{200mL}$=0.012mol，再根據(jù)N原子守恒可知n（NH₃）=0.012mol，
故需要氨水的體積=$\frac{0.012mol}{0.3mol/L}$=0.04L=40mL，
答：使Al³⁺完全沉淀所需的氨水要40mL．

點評 本題考查了有關化學方程式的計算，題目難度中等，注意把握過量計算與守恒思想的應用，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．