Question

1．在燒杯中加入2.14g久置的鋁箔，再滴加稀硫酸，放出氣體的質量與所加稀硫酸質量的關系如圖所示．請回答下列問題：
（1）剛開始滴加稀硫酸沒有氫氣放出的原因是稀硫酸先和鋁箔表面的氧化物反應．
（2）試計算所滴加的稀硫酸的溶質質量分數．（寫出必要的計算過程，下同）
（3）滴入稀硫酸質量為107.8g時，所得溶液為不飽和溶液，試計算其溶質質量分數．

Answer 1

分析 鋁能和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁；
氧化鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水；
鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，根據氫氣的質量可以計算反應的硫酸質量和生成的硫酸鋁的質量，進一步可以計算所滴加的稀硫酸的溶質質量分數和所得溶液的溶質質量分數．

解答 解：（1）因為鋁箔的表面有一層氧化鋁，稀硫酸和氧化鋁反應生成硫酸鋁和水，不能產生氫氣，因此剛開始滴加稀硫酸沒有氫氣放出．
故填：稀硫酸先和鋁箔表面的氧化物反應．
（2）設和鋁反應的硫酸質量為x，生成硫酸鋁質量為y，
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
     294      342       6
      x        y       0.2g
$\frac{294}{x}$=$\frac{342}{y}$=$\frac{6}{0.2g}$，
x=9.8g，y=11.4g，
所滴加的稀硫酸的溶質質量分數為：$\frac{9.8g}{107.8g-9.8g}$×100%=10%，
答：所滴加的稀硫酸的溶質質量分數為10%．
（3）設氧化鋁和9.8g稀硫酸反應生成的硫酸鋁質量為z，
Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O，
        294     342  
     9.8g×10%   z
$\frac{294}{9.8g×10%}$=$\frac{342}{z}$，
z=1.14g，
滴入稀硫酸質量為107.8g時，所得溶液溶質質量分數為：$\frac{11.4g+1.14g}{2.14g+107.8g-0.2g}$×100%=11.4%，
答：滴入稀硫酸質量為107.8g時，所得溶液溶質質量分數為11.4%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，同時考查了分析圖中數據的能力，計算時要注意規范性和準確性．