Question

在標準狀況下進行下列實驗：甲、乙、丙各取100mL同濃度的鹽酸，加入同一鎂、鋁合金，產生氣體，測得有關數據列表如下：

實驗序號	甲	乙	丙
合金質量	0.390g	0.702g	0.936g
標況下氣體體積	448mL	672mL	672mL

分析表中數據后計算：
（1）甲中鹽酸

 

（填“過量”或“不足量”或“正好”）
（2）鹽酸的物質的量濃度
（3）合金中鎂與鋁的物質的量之比．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：

分析：（1）鹽酸濃度、體積一定，甲中合金質量小于乙中合金質量，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，乙中合金質量小于丙中合金質量，且乙、丙生成氣體體積相等，說明乙、丙中鹽酸完全反應，生成672mL氣體需要合金質量為0.39g×

672mL

448mL

=0.585g＜0.702g，故乙中鹽酸不足，合金有剩余；
（2）乙、丙中鹽酸完全，可根據n=

V

Vm

計算氫氣的物質的量，根據氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），再根據c=

n

V

計算鹽酸物質的量濃度；
（3）甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應，此時生成氫氣448mL，故可以根據甲組數據計算金屬的物質的量之比，令鎂、鋁的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量之和與電子轉移守恒列方程計算x、y的值，據此解答．

解答： 解：（1）鹽酸濃度、體積一定，甲中合金質量小于乙中合金質量，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，乙中合金質量小于丙中合金質量，且乙、丙生成氣體體積相等，說明乙、丙中鹽酸完全反應，生成672mL氣體需要合金質量為0.39g×

672mL

448mL

=0.585g＜0.702g，故乙中鹽酸不足，合金有剩余，
故答案為：過量；
（2）乙、丙中鹽酸完全，鹽酸完全反應生成氫氣672mL，氫氣的物質的量為

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，根據氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=2×0.03mol=0.06mol，故鹽酸的物質的量濃度為

0.06mol

0.1L

=0.6mol/L，
答：鹽酸的物質的量濃度為0.6mol/L；
（3）甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應，此時生成氫氣448mL，故可以根據甲組數據計算金屬的物質的量之比，氫氣物質的量為

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，
令鎂、鋁的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量可知24x+27y=0.39，根據電子轉移守恒有2x+3y=0.02×2，聯立方程解得：x=0.005、y=0.01，故合金中鎂與鋁的物質的量之比為0.005mol：0.01mol=1：2，
答：合金中鎂與鋁的物質的量之比為1：2．

點評：本題考查混合物的計算，根據表中數據關系判斷反應的過量問題是關鍵，側重考查學生對數據分析處理能力，題目難度中等．