Question

7．將Mg和Al粉末均勻混合，加入到100mL某濃度的硫酸中，產生氫氣的體積（標準狀況下 ）與加入粉末的質量關系如圖所示：

（1）硫酸物質的量濃度是5 mol•L^- 1．
（2）當硫酸溶液為350mL，固體粉末為33.3g時，充分反應產生的氣體體積33.6 L（S．T．P．）
（3）原固體混合物中Mg和Al的物質的量之比為7：2．

Answer 1

分析 （1）加入Mg、Al混合物11.1g時，硫酸完全反應，根據(jù)氫氣的體積計算硫酸的物質的量，進而計算硫酸的物質的量濃度；
（2）100mL硫酸完全反應需要混合物質量11.1g，生成氫氣為11.2L，故350mL硫酸完全反應需要混合物的質量=11.1g×$\frac{350mL}{100mL}$=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，根據(jù)混合物的質量計算生成氫氣的體積；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物質的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質量及電子轉移守恒列方程計算．

解答 解：（1）加入Mg、Al混合物11.1g時，硫酸完全反應，生成氫氣11.2L，氫氣的物質的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，由H₂SO₄～H₂可知n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.5mol，故c（H₂SO₄）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L；
故答案為：5；
（2）100mL硫酸完全反應需要混合物質量11.1g，生成氫氣為11.2L，故350mL硫酸完全反應需要混合物的質量=11.1g×$\frac{350mL}{100mL}$=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，33.3g混合物完全反應，故生成氫氣的體積=11.2L×$\frac{33.3g}{11.1g}$=33.6L，
故答案為：33.6；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物質的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質量及電子轉移守恒列方程，則：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=11.1}\\{2x+3y=0.5×2}\end{array}\right.$
解得x=0.35、y=0.1，
故原固體混合物中Mg和Al的物質的量之比為0.35mol：0.1mol=7：2
故答案為：7：2．

點評 本題考查混合物計算、化學反應圖象有關計算，側重考查學生獲取信息的能力、分析解決問題的能力，注意守恒思想運用，難度中等．