Question

有一粗铝合金含硅和铁两种杂质，取等质量的粗铝分别与足量的稀HCl和足量的NaOH溶液反应，放出等量的H₂，则该合金中硅和铁的关系为(    )

A.物质的量之比为1:3 B.质量之比为1:3

C.物质的量之比为1:2 D.质量之比为1:2

Answer

C

【解析】

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与盐酸反应产生的氢气等于Si与氢氧化钠溶液反应生成的氢气，结合方程式计算判断。

由反应2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知，相同物质的量的Al与盐酸、氢氧化钠溶液溶液反应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，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则Si与Fe的物质的量之比为n(Si)：n(Fe)=1：2，质量之比为m(Si)：m(Fe)=1mol×28g/mol：2mol×56g/mol=1：4，故C正确；答案为C。