Question

17．（1）5.4g Al分别投入到过量Ba（OH）₂、HCl的溶液中，生成氢气的质量有何关系？溶液质量分别增加多少？
（2）如果质量相等但过量的Al分别投入到等体积、等物质的量浓度的Ba（OH）₂、HCl溶液中，生成氢气的质量有何关系．

Answer 1

分析 （1）Al和过量Ba（OH）₂、HCl的溶液反应生成Ba（AlO₂）₂、AlCl₃，两个反应中都只有Al失电子，所以生成氢气的质量与Al的量有关，溶液增加的质量为溶解铝和析出氢气质量差；
（2）如果是过量的Al和等体积、等物质的量浓度的Ba（OH）₂、HCl溶液反应，生成氢气的量与Ba（OH）₂、HCl的量有关，根据方程式进行计算．

解答 解：Al和Ba（OH）₂、HCl溶液反应方程式分别为2H₂O+2Al+Ba（OH）₂=Ba（AlO₂）₂+3H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
（1）Al和过量Ba（OH）₂、HCl的溶液反应生成Ba（AlO₂）₂、AlCl₃，两个反应中都只有Al失电子，所以生成氢气的质量与Al的量有关，Al的质量相等，所以生成氢气的质量相等；
溶液增加的质量为溶解铝和析出氢气质量差，消耗Al的质量相等、析出氢气质量相等，所以溶液增加质量相等，
根据转移电子相等得，5.4gAl完全反应生成氢气质量=$\frac{\frac{5.4g}{27g/mol}×3}{2}×2g/mol$=0.6g，则溶液增加质量=5.4g-0.6g=4.8g，
答：两种溶液中生成氢气的质量相等，溶液质量相等且溶液质量增加质量为4.8g；
（2）如果是过量的Al和等体积、等物质的量浓度的Ba（OH）₂、HCl溶液反应，生成氢气的量与Ba（OH）₂、HCl的量有关，
Ba（OH）₂、HCl的物质的量相等，假设都是6mol，
根据2H₂O+2Al+Ba（OH）₂=Ba（AlO₂）₂+3H₂↑知，如果有6molBa（OH）₂反应，生成氢气的物质的量是18mol，
根据2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑知，如果有6molHCl参加反应，有3mol氢气生成，则生成氢气的物质的量之比为18mol：3mol=6：1，
因为氢气摩尔质量相等，所以生成氢气质量之比等于其物质的量之比为6：1，
答：生成氢气的质量之比为6：1．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，侧重考查学生分析计算能力，正确书写方程式及明确各个物理量之间的关系式是解本题关键，注意氢氧化钡和Al的反应中水参加反应且作氧化剂，为易错点．