Question

【題目】（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，取甲、乙、丙各30.0mL相同濃度的鹽酸，然后分別慢慢加入組成相同的鎂鋁合金粉末，得下表中有關(guān)數(shù)據(jù)（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不發(fā)生變化）：請回答：

①甲組實驗中，鹽酸（選填“過量”、“適量”或“不足量”，下同）___，乙組實驗中鹽酸___。

②鹽酸的物質(zhì)的量濃度為___。

③合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比為___。

（2）甲、乙兩燒杯中各盛1L0.6mol/L的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體的體積比V(甲）：V（乙）=3：4，則加入鋁粉的質(zhì)量為___。

Answer 1

【答案】過量 不足量 1.00mol/L 1：1 7.2g

【解析】

（1）甲中合金的質(zhì)量小于乙，甲中氣體體積也小于乙，說明甲中合金不足量，鹽酸是過量的。丙和乙中生成的氣體的體積相同，而丙中合金的質(zhì)量大于乙，說明丙中合金過量，酸是少量的。

（2）鹽酸和NaOH溶液分別和鋁反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。若鋁過量，生成的氫氣由HCl和NaOH決定，等量的HCl和NaOH生成的氫氣的體積比為1:3；若酸和堿過量，生成的氫氣由鋁決定，則生成氫氣的體積相等。此題中生成氫氣的體積比介于兩者之間，所以在酸和鋁的反應(yīng)中，鋁過量；在堿和鋁的反應(yīng)中，堿過量。

（1）①根據(jù)上面的分析，甲組實驗中，鹽酸是過量的，由于合金是組成相同的，所以按照甲組的比例，255g合金能生成280mL氣體，若乙組實驗中鹽酸也是足量的，則385g合金能生成423mL氣體，而實際上乙組產(chǎn)生的氫氣只有336mL，所以乙組中鹽酸是不足量的。

②丙組中鹽酸是少量的，氫氣中的氫全部來自鹽酸，336mL標(biāo)況下的氣體的物質(zhì)的量為0.015mol，所以HCl的物質(zhì)的量為0.03mol，鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1.00mol/L。

③甲組中合金全部反應(yīng)，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.0125mol。設(shè)鎂的物質(zhì)的量為x，鋁的物質(zhì)的量為y，則可列方程組：，解得，故合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比為1：1。

（2）由以上分析可知，在酸和鋁的反應(yīng)中，鋁過量；在堿和鋁的反應(yīng)中，堿過量。n(HCl)=n(NaOH)=0.6mol。在2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑中，0.6molHCl生成氫氣0.3mol，由于生成的氣體的體積比V(甲）：V（乙）=3：4（相同條件下，體積比等于物質(zhì)的量之比），所以NaOH和鋁反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量為0.4mol，根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，消耗鋁粉的物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量為mol×27g/mol=7.2g。