Question

6．將15.6g表面已被氧化的鋁片投入300mL的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下H₂的體積為6.72L．
求（1）鋁片中Al和Al₂O₃的物質(zhì)的量；
（2）稀硫酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）若該稀硫酸用18.0mol/L的濃硫酸配制，求所需濃硫酸的體積為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電荷守恒計算Al的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算Al的質(zhì)量，進(jìn)而計算氧化鋁的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算氧化鋁的物質(zhì)的量；
（2）最終為硫酸鋁溶液，由Al原子、硫酸根離子守恒可得n（H₂SO₄）=3n[Al₂（SO₄）₃]=3×[$\frac{1}{2}$n（Al）+n（Al₂O₃）]，進(jìn)而計算硫酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)稀釋定律計算．

解答 解：（1）氫氣物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，根據(jù)電荷守恒，Al的物質(zhì)的量為$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，Al的質(zhì)量為0.2mol×27g/mol=5.4g，
氧化鋁的質(zhì)量為15.6g-5.4g=10.2g，氧化鋁的物質(zhì)的量為$\frac{10.2g}{102g/mol}$=0.1mol，
答：鋁片中Al為0.2mol，Al₂O₃為0.1mol．
（2）最終為硫酸鋁溶液，由Al原子、硫酸根離子守恒可得n（H₂SO₄）=3n[Al₂（SO₄）₃]=3×[$\frac{1}{2}$n（Al）+n（Al₂O₃）]=3×（0.2mol×$\frac{1}{2}$+0.1mol）=0.6mol，故硫酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.6mol}{0.3L}$=2mol/L，
答：該稀硫酸的濃度為2mol/L．
（3）稀釋前后溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量不變，根據(jù)稀釋定律，需要濃硫酸的體積為$\frac{300mL×2mol/L}{18mol/L}$=33.3mL，
答：需要18.0mol/L的濃硫酸為33.3mL．

點評 本題考查混合物計算、物質(zhì)的量濃度計算，難度不，注意利用守恒法計算，避免方程式的繁瑣．