Question

19．將2.4克鎂投入500mL 1mol/L鹽酸中，試計算（請按照解題步驟寫出詳細(xì)解答過程）：
（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成H₂的體積．
（2）若反應(yīng)完成后，溶液體積仍為500mL，此時溶液中的Mg²⁺ 和H⁺的物質(zhì)的量濃度分別是多少？

Answer 1

分析 2.4g鎂的物質(zhì)的量n=$\frac{2.4g}{24g/mol}$=0.1mol，500mL 1mol/L鹽酸中HCl的物質(zhì)的量n=CV=1mol/L×0.5L=0.5mol．根據(jù)化學(xué)方程式Mg+2HCl=ZnCl₂+H₂↑可知，0.1mol鎂反應(yīng)消耗0.2mol鹽酸，故鹽酸過量．
（1）由于鹽酸過量，故根據(jù)鎂的量來計算生成的氫氣的量．設(shè)生成的氫氣為xmol，則有Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
                                                                                                                              1                          1       
                                                                                                                            0.1mol                     xmol
故有：$\frac{1}{0.1mol}=\frac{1}{xmol}$，據(jù)此解答；
（2）設(shè)反應(yīng)中生成的鎂離子的物質(zhì)的量為ymol，消耗的氫離子的物質(zhì)的量為zmol，則有：
           Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
            1                2               1
           0.1mol       zmol            ymol
則有：$\frac{1}{0.1mol}=\frac{2}{zmol}=\frac{1}{ymol}$，據(jù)此解答．

解答 解：2.4g鎂的物質(zhì)的量n=$\frac{2.4g}{24g/mol}$=0.1mol，500mL 1mol/L鹽酸中HCl的物質(zhì)的量n=CV=1mol/L×0.5L=0.5mol．根據(jù)化學(xué)方程式Mg+2HCl=ZnCl₂+H₂↑可知，0.1mol鎂反應(yīng)消耗0.2mol鹽酸，故鹽酸過量．
（1）由于鹽酸過量，故根據(jù)鎂的量來計算生成的氫氣的量．設(shè)生成的氫氣為xmol，則有Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
                                                                                                                              1                          1       
                                                                                                                            0.1mol                     xmol
故有：$\frac{1}{0.1mol}=\frac{1}{xmol}$，解得x=0.1mol，
在標(biāo)況下的體積V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L
答：生成的氫氣在標(biāo)況下為2.24L．
（2）反應(yīng)中生成的鎂離子的物質(zhì)的量為ymol，消耗的氫離子的物質(zhì)的量為zmol，則有：
           Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
            1                2               1
           0.1mol       zmol            ymol
則有：$\frac{1}{0.1mol}=\frac{2}{zmol}=\frac{1}{ymol}$．
解得y=0.1mol，z=0.2mol
即溶液中鎂離子的物質(zhì)的量為0.1mol，而氫離子的物質(zhì)的量n=0.5mol-0.2mol=0.3mol
故溶液中鎂離子的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{0.1mol}{0.5L}$=0.2mol/L；
溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{0.3mol}{0.5L}$=0.6mol/L．
答：所得溶液中鎂離子的濃度為0.2mol/L，氫離子濃度為0.6mol/L．

點評 本題考查了有關(guān)化學(xué)方程式的計算，難度不大，應(yīng)注意根據(jù)化學(xué)方程式計算是的原則是”上下一致，左右相當(dāng)“．