Question

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(qǐng)回答：

（1）甲組實(shí)驗(yàn)中，鹽酸（選填“過量”、“適量”或“不足量”，下同）_________;乙組實(shí)驗(yàn)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_______________。

（4）丙實(shí)驗(yàn)之后，向溶液中加入一定量1.00mol/LNaOH溶液，能使合金中的鋁粉恰好完全溶解，再過濾出不溶性固體，求所得濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（要求寫出計(jì)算過程）

 

Answer 1

【答案】

（1） 過量   不過量

（2） 1.00mol/L

（3） 1:1

（4） NaOH： 0.435mol/L

〔Al(OH)₄〕^－： 0.130mol/L

【解析】

試題分析：（1）由于鹽酸的用量相同，通過甲、乙對(duì)比可知，甲中合金的質(zhì)量增大氣體體積增大，說明甲組中合金不足，鹽酸過量。如果乙組中合金完全溶解，則生成氣體的體積應(yīng)該是，大于336ml，所以說明乙組鹽酸不足。

（2）乙組中顏色不足

所以鹽酸的濃度按乙組數(shù)據(jù)計(jì)算

由氫原子守恒守恒可知

氯化氫的物質(zhì)的量是

所以鹽酸的濃度是

（3）甲組中合金不足

所以合金的物質(zhì)的量按甲組計(jì)算

設(shè)鎂和Al的物質(zhì)的量分別是x和y

則根據(jù)方程式Mg+2HCl＝MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl＝2AlCl₃+3H₂↑可知

24x＋27y＝0.255g、x＋1.5y＝

即得x＝y(tǒng)＝0.005mol

所以合金中Mg. Al的物質(zhì)的量之比為1:1

（4）丙組合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量分別都是

生成氫氣的物質(zhì)的量是

其中鎂生成的氫氣是0.009mol

所以由鋁生成的氫氣是0.015mol－0.009mol＝0.006mol

因此剩余鋁的物質(zhì)的量是

根據(jù)Mg^2＋～2NaOH～Mg(OH)₂、Al～NaOH～NaAl(OH)₄〕、Al^3＋～4NaOH～NaAl(OH)₄〕可知

消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別是是

0.009mol×2＝0.018mol、0.005mol、0.004mol×4＝0.016mol

即氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.018mol＋0.005mol＋0.016mol＝0.039mol

則氫氧化鈉溶液的體積是

所以濾液的體積是39ml＋30ml＝69mol

因此氯化鈉的濃度是

NaAl(OH)₄〕的濃度是

考點(diǎn)：考查金屬和酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題難度系數(shù)較大，也是高考中常見的題型，特別是第四問不易得分，但該題的前三問還是比較容易得分的。本題對(duì)學(xué)生的思維能力要求較高，特別是學(xué)生的心理素質(zhì)和臨場(chǎng)應(yīng)變能力都提出了更高的要求。