Question

【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)均各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，加入合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體有關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲	乙	丙
合金質(zhì)量/mg	255	385	459
生成氣體體積/mL	280	336	336

（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中，哪一組鹽酸是不足量的？______(填“甲”或“乙”)，理由是______________。

（2）要算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度，題中可作為計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是________，求得的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________。

（3）求合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比，題中可作為計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是________，求得的Mg、Al物質(zhì)的量之比為_____。

Answer 1

【答案】乙 在乙中繼續(xù)加合金，氣體體積不變，說(shuō)明酸不足 336mL 1mol/L 甲 1：1

【解析】

根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，甲、乙兩組隨著合金質(zhì)量的增大，生成氣體體積增大，即甲組中合金不足，鹽酸過(guò)量，乙、丙兩組中隨著合金質(zhì)量增大，氣體體積不變，說(shuō)明丙組中合金過(guò)量，鹽酸過(guò)量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根據(jù)甲組計(jì)算合金物質(zhì)的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.005mol；

根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，甲、乙兩組隨著合金質(zhì)量的增大，生成氣體體積增大，即甲組中合金不足，鹽酸過(guò)量，乙、丙兩組中隨著合金質(zhì)量增大，氣體體積不變，說(shuō)明丙組中合金過(guò)量，鹽酸過(guò)量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根據(jù)甲組計(jì)算合金物質(zhì)的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.005mol；

（1）合金中n(Al)和n(Mg)物質(zhì)的量之比為1：1，則乙組中n(Al)=n(Mg)≈8×10－3mol，n(HCl)=30×10－3L×1mol·L－1=3×10－2mol，根據(jù)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，消耗鹽酸物質(zhì)的量為3n(Al)＋2n(Mg)=3×8×10－3mol＋2×8×10－3mol=4×10－2mol>3×10－2mol，說(shuō)明鹽酸不足；

（2）根據(jù)上述分析，計(jì)算鹽酸物質(zhì)的量濃度，利用丙組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)元素守恒，利用氣體體積為336mL進(jìn)行計(jì)算，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，計(jì)算得出c(HCl)=1mol·L－1；

（3）計(jì)算合金物質(zhì)的量之比，利用甲組數(shù)值，，即255mg，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，計(jì)算得出n(Al)=n(Mg)=0.005mol，n(Mg):n(Al)=1:1。