Question

14．有一镁铝合金共21g，把其加入到1L 5mol/L的盐酸中，共收集到标准状况下的气体22.4L．
（1）该合金中镁铝的质量分别为12g、9g．
（2）反应中共消耗5mol/L的盐酸400mL．
（3）向反应后的溶液中逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，若要使沉淀恰好达到最大值，需要加入NaOH1L．
（4）再加入NaOH溶液至足量，最后剩余的沉淀是氢氧化镁，其质量是29 g．

Answer 1

分析 （1）根据n=cV计算出盐酸中含有HCl的物质的量，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出生成氢气的物质的量，据此判断盐酸是否过量，然后分别根据合金总质量、生成氢气的量列式计算；
（2）根据氢元素守恒计算出消耗HCl的物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算出消耗盐酸的体积；
（3）沉淀达到最大时溶液中溶质为NaCl，根据n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）计算出消耗氢氧化钠的物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算出需要加入氢氧化钠溶液的体积；
（4）再加入NaOH溶液至足量，氢氧化铝溶解，最后剩余的沉淀是氢氧化镁，根据镁元素守恒计算出氢氧化镁的质量．

解答 解：（1）1L 5mol/L的盐酸中含有HCl的物质的量为：5mol/L×1L=5mol，标准状况下22.4L氢气的物质的量为：$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，生成1mol氢气消耗2molHCl，说明盐酸过量，设合金中含有Mg、Al的物质的量分别为x、y，则：24x+27y=21、x+1.5y=1，联立解得：x=0.5mol、y=$\frac{1}{3}$mol，
则合金中含有镁的质量为：24g/mol×0.5mol=12g，含有铝的质量为：27g/mol×$\frac{1}{3}$mol=9g，
故答案为：12g；9g；
（2）生成1mol氢气需要消耗2molHCl，则反应中共消耗5mol/L的盐酸的体积为：$\frac{2mol}{5mol/L}$=0.4L=400mL，
故答案为：400；
（3）向反应后的溶液中逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，若要使沉淀恰好达到最大值时溶液中溶质为NaCl，根据质量守恒可得：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=5mol，则需要加入NaOH的体积为：$\frac{5mol}{5mol/L}$=1L，
故答案为：1；
（4）再加入NaOH溶液至足量，氢氧化铝溶解，则最后剩余的沉淀是氢氧化镁，根据质量守恒定律可知生成氢氧化镁的物质的量为0.5mol，质量为：58g/mol×0.5mol=29g，
故答案为：氢氧化镁；29．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．