Question

9．有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質，取等量的兩份樣品，分別投入100mL稀鹽酸和0.2mol•L^-1的氫氧化鈉溶液中，恰好完全反應且都放出標準狀況下1.12LH₂，下列說法正確的是（　　）

• A． 鹽酸的物質的量濃度是0.5mol•L^-1
• B． 氫氧化鈉溶液的體積是250mL
• C． 鐵和硅的物質的量之比為2：1
• D． 鐵和硅的質量之比為1：2

Answer 1

分析 根據(jù)發(fā)生的反應2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，酸、堿恰好完全反應，則在與酸的反應中Fe和Al，Al和Si完全反應，再利用放出氫氣的量來計算．

解答 解：發(fā)生反應為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
A．標準狀況下1.12L氫氣的物質的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根據(jù)H元素守恒可知參加反應的HCl的物質的量為0.1mol，濃度為：$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，故A錯誤
B．根據(jù)反應Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，無法根據(jù)生成氫氣的量計算消耗的NaOH的物質的量，故B錯誤；
C．由于等質量的樣品分別投入稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中，恰好完全反應且反應后都放出標準狀況下1.12LH₂，則反應Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑中生成的氫氣相同，若都生成nH₂，n（Fe）=n mol，n（Si）=0.5nmol，則粗鋁中鐵和硅的物質的量比為2mol：1mol=2：1，故C正確；
D．根據(jù)C的計算可知，鐵和硅的物質的量之比為2：1，D錯誤；
故選C．

點評 本題考查Al、Fe、Si的化學性質、化學方程式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生的化學反應及信息中生成氫氣的量相同是解答本題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．