Question

有一塊粗鋁，含有鐵和硅兩種雜質．取兩份等質量的樣品分別放入足量的稀硫酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等質量的H₂，則該粗鋁中鐵和硅的關系正確的是（　　）
①物質的量之比為1：2         ②物質的量之比是3：1
③質量之比是2：1             ④質量之比是4：1．

• A、②④
• B、②③
• C、①④
• D、只有④

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：粗鋁與鹽酸發生反應：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，鹽酸足量，Fe、Al完全反應．粗鋁與氫氧化鈉溶液發生反應：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑，由于氫氧化鈉溶液足量，Al、Si完全反應，由方程式可知，相同物質的量的Al與鹽酸、氫氧化鈉溶液溶液產生的氫氣的物質的量相等，兩過程產生的氫氣的物質的量相等，則Fe與鹽酸產生的氫氣等于Si與氫氧化鈉溶液反應生成的氫氣，據此計算判斷．

解答： 解：粗鋁與鹽酸發生反應：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，鹽酸足量，Fe、Al完全反應；
粗鋁與氫氧化鈉溶液發生反應：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑，由于氫氧化鈉溶液足量，Al、Si完全反應；
由方程式可知，相同物質的量的Al與鹽酸、氫氧化鈉溶液溶液產生的氫氣的物質的量相等，兩過程產生的氫氣的物質的量相等，則Fe與鹽酸產生的氫氣等于Si與氫氧化鈉溶液反應生成的氫氣，
假設都生成2molH₂，則n（Fe）=2mol，n（Si）=1mol，故粗鋁中鐵和硅的物質的量比為2mol：1mol=2：1，鐵和硅的質量之比為2mol×56g/mol：1mol×28g/mol=4：1，
故選D．

點評：本題考查Al、Fe、Si的化學性質以及混合的有關計算等，關鍵是根據發生的化學反應，判斷Fe與鹽酸產生的氫氣等于Si與氫氧化鈉溶液反應生成的氫氣，難度不大．