Question

有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質．取等量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H₂，則該粗鋁中鐵和硅的關系正確的是（　　）

• A、物質的量之比為1：1
• B、物質的量之比為2：1
• C、質量之比為1：1
• D、質量之比為2：1

Answer 1

分析：粗鋁條投入鹽酸中發生反應：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，鹽酸足量，Fe、Al完全反應．粗鋁條投入氫氧化鈉溶液中發生反應：Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，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：由應2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑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，
等質量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中，充分反應后都放出等量的氫氣，則反應Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑中生成的氫氣相同，
若都生成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B．

點評：本題考查Al、Fe、Si的化學性質陽極混合的有關計算等，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是解題的關鍵，難度中等．