Question

有一根粗铝条含铁和硅两种杂质．取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H₂，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是：（ ）
①物质的量之比为2：1；②物质的量之比为3：1； ③质量之比为2：1；④质量之比为4：1．
A．②④
B．②③
C．①④
D．只有④

Answer 1

【答案】分析：粗铝条投入盐酸中发生反应：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，盐酸足量，Fe、Al完全反应．粗铝条投入氢氧化钠溶液中发生反应：Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由于氢氧化钠溶液足量，Al、Si完全反应，由方程式可知，相同物质的量的Al与盐酸、氢氧化钠溶液溶液产生的氢气的物质的量相等，两过程产生的氢气的物质的量相等，则Fe与盐酸产生的氢气等于Si与氢氧化钠溶液反应生成的氢气，据此计算判断．
解答：解：由应2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，相同物质的量的Al与盐酸、氢氧化钠溶液溶液产生的氢气的物质的量相等，
等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，充分反应后都放出等量的氢气，则反应Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑中生成的氢气相同，
若都生成2molH₂，则n（Fe）=2mol，n（Si）=1mol，故粗铝中铁和硅的物质的量比为2mol：1mol=2：1，铁和硅的质量之比为2mol×56g/mol：1mol×28g/mol=4：1，
故选C．
点评：本题考查Al、Fe、Si的化学性质阳极混合的有关计算等，根据发生的化学反应判断Fe与盐酸产生的氢气等于Si与氢氧化钠溶液反应生成的氢气是解题的关键，难度中等．