Question

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：甲、乙各取 30.0ml同濃度的鹽酸，加入同一鎂-鋁合金粉末產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

實(shí)驗(yàn)序號	甲	乙	丙
合金質(zhì)量/mg	255	385	510
氣體體積/ml	280	336	336

（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

1

 mol/L，在表中可作為計(jì)算依據(jù)的是

乙、丙

 （填實(shí)驗(yàn)序號，符合要求的全部寫出）
（2）據(jù)

甲

（填實(shí)驗(yàn)序號）中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算此鎂-鋁合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比

1：1

．
（3）在乙實(shí)驗(yàn)中，可以判斷

A

A、金屬過量   B、恰好反應(yīng)   C、金屬不足    D、無法判斷
（4）在丙實(shí)驗(yàn)之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的鋁粉恰好完全溶解，再過濾出不溶性的固體，請?zhí)钕卤恚?BR>

濾液中的溶質(zhì)	NaCl	NaAlO2
對應(yīng)物質(zhì)的量/mol
加入NaOH溶液的體積/ml

Answer 1

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，30.0ml同濃度的鹽酸加入255mg金屬，鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)．加入385mg金屬與加入510mg金屬生成的氫氣體積一樣多，故加入385mg金屬，鹽酸完全反應(yīng)，此時生成氫氣336mL，計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），據(jù)此計(jì)算．
（2）由表中甲、乙數(shù)據(jù)可知，甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，此時生成氫氣280mL，故可以根據(jù)甲組數(shù)據(jù)計(jì)算金屬的物質(zhì)的量之比．令鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量之和與電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算x、y的值．
（3）甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，此時生成氫氣280mL，據(jù)此計(jì)算生成336mL氫氣需要金屬的質(zhì)量，判斷金屬是否完全反應(yīng)．
（4）丙實(shí)驗(yàn)之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的鋁粉恰好完全溶解，溶液中溶質(zhì)為氯化鈉、偏鋁酸鈉．由（2）中計(jì)算Mg、Al的物質(zhì)的量可知丙中Al的物質(zhì)的量，根據(jù)鋁元素守恒計(jì)算偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒計(jì)算溶液中n（NaCl）=1mol/L×0.03L=0.03mol．根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），據(jù)此計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)V=

n

c

計(jì)算氫氧化鈉的體積．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，30.0ml同濃度的鹽酸加入255mg金屬，鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)．加入385mg金屬與加入510mg金屬生成的氫氣體積一樣多，故加入385mg金屬，鹽酸完全反應(yīng)，此時生成氫氣336mL，氫氣的物質(zhì)的量為

0.336L

22.4L/mol

=0.015mol，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=2×0.015mol=0.03mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

0.03mol

0.03L

=1mol/L．
故答案為：1mol/L；乙、丙．
（2）由表中甲、乙數(shù)據(jù)可知，甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，此時生成氫氣280mL，故可以根據(jù)甲組數(shù)據(jù)計(jì)算金屬的物質(zhì)的量之比．
令鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量可知24x+27y=0.255，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有2x+3y=

0.28L

22.4L/mol

×2，聯(lián)立方程解得：x=0.005、y=0.005，故合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比為0.005mol：0.005mol=1：1．
故答案為：甲；1：1．
（3）甲中鹽酸有剩余，255mg金屬完全反應(yīng)，此時生成氫氣280mL，故生成336mL氫氣需要金屬的質(zhì)量為255mg×

336mL

280mL

=306mg，故金屬有剩余．
故選：A．
（4）丙實(shí)驗(yàn)之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的鋁粉恰好完全溶解，溶液中溶質(zhì)為氯化鈉、偏鋁酸鈉．
由（2）中計(jì)算Mg、Al的物質(zhì)的量可知丙中Al的物質(zhì)的量為0.005mol×

510mg

255mg

=0.01mo，根據(jù)鋁元素守恒計(jì)算偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)氯離子守恒可知n（NaCl）=1mol/L×0.03L=0.03mol，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=0.03mol+0.01mol=0.04mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積為

0.04mol

1mol/L

=0.04L=40mL．
故答案為：

濾液中的溶質(zhì)	NaCl	NaAlO2
對應(yīng)物質(zhì)的量/mol	0.03	0.01
加入NaOH溶液的體積/ml	40

點(diǎn)評：考查鎂鋁及其化合物的性質(zhì)、混合物的計(jì)算、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等，難度較大，成分利用表中數(shù)據(jù)判斷金屬與鹽酸的反應(yīng)情況是解題的關(guān)鍵，注意守恒思想的運(yùn)用．