Question

11．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验．三组实验均各取30mL 1mol•L^-1盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据见下表：

实验序号	甲	乙	丙
合金质量/mg	255	385	459
生成气体体积/mL	280	336	336

（1）甲组中反应的离子方程式为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（2）乙组中盐酸不足（填“足量”或“不足量”）．
（3）Mg、Al物质的量之比为1：1．

Answer 1

分析 （1）镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气；
（2）盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，根据甲中金属与氢气的体积定比关系计算生成336mL氢气需要金属的质量，确定乙中盐酸与金属是否恰好反应；
（3）甲中盐酸有剩余，金属完全反应，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．

解答 解：（1）镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）盐酸浓、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成336mL氢气需要金属的质量为255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg＜385mg，故乙中金属剩余，盐酸不足，
故答案为：不足；
（3）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=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×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．

点评 本题考查混合物的计算，关键是根据表中数据关系判断反应的过量问题，难度中等．