Question

在标准状况下进行下列实验：甲、乙各取 30.0ml同浓度的盐酸，加入同一镁-铝合金粉末产生气体，有关数据列表如下：

实验序号	甲	乙	丙
合金质量/mg	255	385	510
气体体积/ml	280	336	336

（1）盐酸的物质的量浓度为______ mol/L，在表中可作为计算依据的是______ （填实验序号，符合要求的全部写出）
（2）据______（填实验序号）中的数据，可计算此镁-铝合金中镁与铝的物质的量之比______．
（3）在乙实验中，可以判断______
A、金属过量　 B、恰好反应　 C、金属不足　　D、无法判断
（4）在丙实验之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解，再过滤出不溶性的固体，请填下表：

滤液中的溶质	NaCl	NaAlO2
对应物质的量/mol
加入NaOH溶液的体积/ml

Answer 1

解：（1）由表中数据可知，30.0ml同浓度的盐酸加入255mg金属，盐酸有剩余，金属完全反应．加入385mg金属与加入510mg金属生成的氢气体积一样多，故加入385mg金属，盐酸完全反应，此时生成氢气336mL，氢气的物质的量为=0.015mol，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=2×0.015mol=0.03mol，故盐酸的物质的量浓度为=1mol/L．
故答案为：1mol/L；乙、丙．
（2）由表中甲、乙数据可知，甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比．
令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.255，根据电子转移守恒有2x+3y=×2，联立方程解得：x=0.005、y=0.005，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol：0.005mol=1：1．
故答案为：甲；1：1．
（3）甲中盐酸有剩余，255mg金属完全反应，此时生成氢气280mL，故生成336mL氢气需要金属的质量为255mg×=306mg，故金属有剩余．
故选：A．
（4）丙实验之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解，溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠．
由（2）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量为0.005mol×=0.01mo，根据铝元素守恒计算偏铝酸钠的物质的量为0.01mol，根据氯离子守恒可知n（NaCl）=1mol/L×0.03L=0.03mol，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=0.03mol+0.01mol=0.04mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为=0.04L=40mL．
故答案为：

滤液中的溶质	NaCl	NaAlO2
对应物质的量/mol	0.03	0.01
加入NaOH溶液的体积/ml	40

分析：（1）由表中数据可知，30.0ml同浓度的盐酸加入255mg金属，盐酸有剩余，金属完全反应．加入385mg金属与加入510mg金属生成的氢气体积一样多，故加入385mg金属，盐酸完全反应，此时生成氢气336mL，计算氢气的物质的量，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），据此计算．
（2）由表中甲、乙数据可知，甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比．令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算x、y的值．
（3）甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，据此计算生成336mL氢气需要金属的质量，判断金属是否完全反应．
（4）丙实验之后，向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解，溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠．由（2）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量，根据铝元素守恒计算偏铝酸钠的物质的量，根据钠离子守恒计算溶液中n（NaCl）=1mol/L×0.03L=0.03mol．根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），据此计算氢氧化钠的物质的量，根据V=计算氢氧化钠的体积．
点评：考查镁铝及其化合物的性质、混合物的计算、对实验数据的分析等，难度较大，成分利用表中数据判断金属与盐酸的反应情况是解题的关键，注意守恒思想的运用．