Question

20．量取16.0mL 10.0mol•L^-1HCl溶液，加蒸餾水稀釋至100mL，取兩份稀釋后的HCl溶液各25mL，分別加入等質(zhì)量的Mg和Al，相同條件下充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積隨時(shí)間變化的曲線如圖所示（氫氣體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），請計(jì)算：
（1）稀釋后HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為1.60mol•L^-1．
（2）加入Al的質(zhì)量至少有0.48g．

Answer 1

分析 （1）HCl溶液各25mL，分別加入等質(zhì)量的Mg和Al，生成的氫氣的體積相同，由于Al的電子摩爾質(zhì)量比Mg的大，所以Al與鹽酸反應(yīng)時(shí)Al過量，其反應(yīng)方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)生成的氫氣求出鹽酸的物質(zhì)的量和濃度；
（2）Zn與硫酸反應(yīng)時(shí)鋅完全反應(yīng)，根據(jù)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑計(jì)算Zn的物質(zhì)的量和質(zhì)量，Zn和Fe的質(zhì)量相同．

解答 解：（1）HCl溶液各25mL，分別加入等質(zhì)量的Mg和Al，生成的氫氣的體積相同，由于Al的電子摩爾質(zhì)量比Mg的大，所以Al與鹽酸反應(yīng)時(shí)Al過量，其反應(yīng)方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，由圖象可知生成的氫氣為n（H₂）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，則n（HCl）=2n（H₂）=0.04mol，c（HCl）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.04mol}{0.025L}$=1.60mol/L，
故答案為：1.60；
（2）Mg與鹽酸反應(yīng)時(shí)鎂完全反應(yīng)，反應(yīng)方程式為Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，則n（Mg）=0.02mol，m（Mg）=nM=0.02mol×24g/mol=0.48g，Mg和Al的質(zhì)量相同，所以Al的質(zhì)量為0.48g，
故答案為：0.48g．

點(diǎn)評 本題考查了根據(jù)方程式的計(jì)算，明確物質(zhì)之間發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合原子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度中等．