Question

7．将Mg和Al粉末均匀混合，加入到100mL某浓度的硫酸中，产生氢气的体积（标准状况下 ）与加入粉末的质量关系如图所示：

（1）硫酸物质的量浓度是5 mol•L^- 1．
（2）当硫酸溶液为350mL，固体粉末为33.3g时，充分反应产生的气体体积33.6 L（S．T．P．）
（3）原固体混合物中Mg和Al的物质的量之比为7：2．

Answer 1

分析 （1）加入Mg、Al混合物11.1g时，硫酸完全反应，根据氢气的体积计算硫酸的物质的量，进而计算硫酸的物质的量浓度；
（2）100mL硫酸完全反应需要混合物质量11.1g，生成氢气为11.2L，故350mL硫酸完全反应需要混合物的质量=11.1g×$\frac{350mL}{100mL}$=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，根据混合物的质量计算生成氢气的体积；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量及电子转移守恒列方程计算．

解答 解：（1）加入Mg、Al混合物11.1g时，硫酸完全反应，生成氢气11.2L，氢气的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，由H₂SO₄～H₂可知n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.5mol，故c（H₂SO₄）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L；
故答案为：5；
（2）100mL硫酸完全反应需要混合物质量11.1g，生成氢气为11.2L，故350mL硫酸完全反应需要混合物的质量=11.1g×$\frac{350mL}{100mL}$=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，33.3g混合物完全反应，故生成氢气的体积=11.2L×$\frac{33.3g}{11.1g}$=33.6L，
故答案为：33.6；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量及电子转移守恒列方程，则：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=11.1}\\{2x+3y=0.5×2}\end{array}\right.$
解得x=0.35、y=0.1，
故原固体混合物中Mg和Al的物质的量之比为0.35mol：0.1mol=7：2
故答案为：7：2．

点评 本题考查混合物计算、化学反应图象有关计算，侧重考查学生获取信息的能力、分析解决问题的能力，注意守恒思想运用，难度中等．