Question

13．為分析某鋁合金（含有Mg、Si）的組成，甲、乙、丙三位同學(xué)分別稱取一定質(zhì)量的合金粉末，向其中加入25.0mL鹽酸，實驗數(shù)據(jù)如下表所示（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不發(fā)生變化，氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積）．

實驗序號	甲	乙	丙
合金質(zhì)量/mg	200	300	400
氣體體積/Ml	224	280	280
剩余固體/mg	14	67.5	167.5

請回答下列問題：
（1）甲組實驗中，鹽酸過量（填“過量”“適量”或“不足量”，下同）；乙組實驗中鹽酸不足量．
（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．
（3）混合物中Mg、Al、Si的物質(zhì)的量之比為2：12：1．
（4）丙實驗之后，向容器中加入一定量1.00mol/LNaOH溶液，使固體質(zhì)量不再變化，求加入的NaOH溶液的體積．

Answer 1

分析 （1）甲中加入200g合金時生成氣體為氫氣，體積為224ml，繼續(xù)加入合金，仍有氣體產(chǎn)生，說明甲中鹽酸過量，金屬不足，如乙中金屬完全反應(yīng)，設(shè)放出的氣體的體積為V，則$\frac{300}{200}×224$=336＞280，說明乙中金屬過量，鹽酸不足，由此分析解答；
（2）根據(jù)n（HCl）=2n（H₂）=$\frac{0.28}{22.4}$×2=0.025mol，所以c（HCl）=$\frac{0.025mol}{25×1{0}^{-3}L}$=1mol/L，由此分析解答；
（3）甲中剩余固體是硅，質(zhì)量為14g，所以參加反應(yīng)的鎂和鋁為200mg-14mg=186mg，則根據(jù)得失電子守恒：2n（Mg）+3n（Al）=$\frac{0.224}{22.4}×2$～～～①；根據(jù)質(zhì)量守恒：24n（Mg）+27n（Al）=0.186g，解之得：n（Mg）=0.001mol，n（Al）=0.006mol，n（Si）=$\frac{14×1{0}^{-3}}{28}$=0.0005mol，由此分析解答；
（4）丙實驗之后，向容器中加入一定量1.00mol/LNaOH溶液，使固體質(zhì)量不再變化，最后得到NaAlO₂、NaCl和Na₂SiO₃，所以n（NaOH）=n（NaAlO₂）+n（NaCl）+2n（Na₂SiO₃）=n（Al）+n（HCl）+2n（Si）=0.006mol×2+0.025+0.002=0.039mol，結(jié)合c=$\frac{n}{V}$，由此分析解答；

解答 解：（1）甲中加入200g合金時生成氣體為氫氣，體積為224ml，繼續(xù)加入合金，仍有氣體產(chǎn)生，說明甲中鹽酸過量，金屬不足，如乙中金屬完全反應(yīng)，設(shè)放出的氣體的體積為V，則$\frac{300}{200}×224$=336＞280，說明乙中金屬過量，鹽酸不足，
故答案為：過量；不足量；
（2）根據(jù)n（HCl）=2n（H₂）=$\frac{0.28}{22.4}$×2=0.025mol，所以c（HCl）=$\frac{0.025mol}{25×1{0}^{-3}L}$=1mol/L，故答案為：1mol/L；（3）甲中剩余固體是硅，質(zhì)量為14g，所以參加反應(yīng)的鎂和鋁為200mg-14mg=186mg，則根據(jù)得失電子守恒：2n（Mg）+3n（Al）=$\frac{0.224}{22.4}×2$～～～①；根據(jù)質(zhì)量守恒：24n（Mg）+27n（Al）=0.186g，解之得：n（Mg）=0.001mol，n（Al）=0.006mol，n（Si）=$\frac{14×1{0}^{-3}}{28}$=0.0005mol，混合物中Mg、Al、Si的物質(zhì)的量之比為：2：12：1，故答案為：2：12：1；
（4）丙實驗之后，向容器中加入一定量1.00mol/LNaOH溶液，使固體質(zhì)量不再變化，最后得到NaAlO₂、NaCl和Na₂SiO₃，所以n（NaOH）=n（NaAlO₂）+n（NaCl）+2n（Na₂SiO₃）=n（Al）+n（HCl）+2n（Si）=0.006mol×2+0.025+0.002=0.039mol，則加入的NaOH溶液的體積$\frac{0.039mol}{1mol/L}$=39mL，
答：加入的NaOH溶液的體積為：39mL．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，本題注意判斷表中數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系判斷反應(yīng)的過量問題，為解答該題的關(guān)鍵．