Question

在标准状况下，取甲、乙、丙各30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末，得下表中有关数据（假设反应前后溶液体积不发生变化）：

请回答：

（1）甲组实验中，盐酸（选填“过量”、“适量”或“不足量”，下同）_________;乙组实验中盐酸______________。

（2）盐酸的物质的量浓度为_____________。

（3）合金中Mg. Al的物质的量之比为_______________。

（4）丙实验之后，向溶液中加入一定量1.00mol/LNaOH溶液，能使合金中的铝粉恰好完全溶解，再过滤出不溶性固体，求所得滤液中溶质的物质的量浓度（要求写出计算过程）

 

Answer 1

【答案】

（1） 过量   不过量

（2） 1.00mol/L

（3） 1:1

（4） NaOH： 0.435mol/L

〔Al(OH)₄〕^－： 0.130mol/L

【解析】

试题分析：（1）由于盐酸的用量相同，通过甲、乙对比可知，甲中合金的质量增大气体体积增大，说明甲组中合金不足，盐酸过量。如果乙组中合金完全溶解，则生成气体的体积应该是，大于336ml，所以说明乙组盐酸不足。

（2）乙组中颜色不足

所以盐酸的浓度按乙组数据计算

由氢原子守恒守恒可知

氯化氢的物质的量是

所以盐酸的浓度是

（3）甲组中合金不足

所以合金的物质的量按甲组计算

设镁和Al的物质的量分别是x和y

则根据方程式Mg+2HCl＝MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl＝2AlCl₃+3H₂↑可知

24x＋27y＝0.255g、x＋1.5y＝

即得x＝y＝0.005mol

所以合金中Mg. Al的物质的量之比为1:1

（4）丙组合金中镁和铝的物质的量分别都是

生成氢气的物质的量是

其中镁生成的氢气是0.009mol

所以由铝生成的氢气是0.015mol－0.009mol＝0.006mol

因此剩余铝的物质的量是

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

消耗氢氧化钠的物质的量分别是是

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

即氢氧化钠的物质的量是0.018mol＋0.005mol＋0.016mol＝0.039mol

则氢氧化钠溶液的体积是

所以滤液的体积是39ml＋30ml＝69mol

因此氯化钠的浓度是

NaAl(OH)₄〕的浓度是

考点：考查金属和酸、碱反应的有关计算

点评：本题难度系数较大，也是高考中常见的题型，特别是第四问不易得分，但该题的前三问还是比较容易得分的。本题对学生的思维能力要求较高，特别是学生的心理素质和临场应变能力都提出了更高的要求。