Question

11．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 1mol•L^-1鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

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

（1）甲組中反應(yīng)的離子方程式為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（2）乙組中鹽酸不足（填“足量”或“不足量”）．
（3）Mg、Al物質(zhì)的量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與氫氣，鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁與氫氣；
（2）鹽酸濃度、體積一定，甲中合金質(zhì)量小于乙中合金質(zhì)量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說明甲中鹽酸過量、金屬完全反應(yīng)，乙中合金質(zhì)量小于丙中合金質(zhì)量，且乙、丙生成氣體體積相等，說明乙、丙中鹽酸完全反應(yīng)，根據(jù)甲中金屬與氫氣的體積定比關(guān)系計算生成336mL氫氣需要金屬的質(zhì)量，確定乙中鹽酸與金屬是否恰好反應(yīng)；
（3）甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，故可以根據(jù)甲組數(shù)據(jù)計算金屬的物質(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)移守恒列方程計算x、y的值．

解答 解：（1）鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與氫氣，鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）鹽酸濃、體積一定，甲中合金質(zhì)量小于乙中合金質(zhì)量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說明甲中鹽酸過量、金屬完全反應(yīng)，乙中合金質(zhì)量小于丙中合金質(zhì)量，且乙、丙生成氣體體積相等，說明乙、丙中鹽酸完全反應(yīng)，生成336mL氫氣需要金屬的質(zhì)量為255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg＜385mg，故乙中金屬剩余，鹽酸不足，
故答案為：不足；
（3）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=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×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．

點(diǎn)評 本題考查混合物的計算，關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)關(guān)系判斷反應(yīng)的過量問題，難度中等．