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演習No.502

問題17

アルミニウムが塩酸に溶ける反応は、次の化学式で表される。

2Al＋6HCl→2AlCl₃＋3H₂

5.40gのアルミニウムがすべて反応するには、1.0mol/Lの塩酸が何mL必要か。適切なものは次のうちどれか。ただし、原子量は、H：1.0、Al：27.0、Cl：35.5とする。

3 解答

解説

選択肢(3)が適切です。

アルミニウムAlは、銀白色の軟らかい軽金属で、展性・延性にとみ電気・熱の伝導性もよい。

Alは両性元素で、単体は酸にも強塩基の水溶液のいずれとも反応し、水素を発生して溶解する。

ただし、濃硝酸には不動態となって反応しない。

Alと希塩酸との反応では、Al原子は3個の価電子を放出してAl³⁺になります（Al→Al³⁺＋3e^-）。

一方、酸のH⁺がこの電子を受け取りH₂が発生し液中にはAlCl₃という塩が生成します。

2Al＋6HCl→2AlCl₃＋3H₂↑

さて、Al＝5.4gは、

5.4g/27.0＝0.2mol

反応式から

Al：塩酸＝2：6で反応するから、

すなわちAlを溶かすには、3倍の物質量の塩酸が必要になることがわかります。

2：6＝0.2：\(x \)

\(x \)＝(0.2×6)/2＝0.6mol

0.6mol/1[mol/L]＝600mL

余談ですが、発生する標準状態で水素の体積は

アルミニウム：水素＝2：3

2：3＝0.2：\(x \)

\(x \)＝0.2×3/2＝0.3mol

22.4L/mol×0.3mol＝6.72L

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