Question

12．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）：

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

请回答：
（1）甲组实验中，盐酸（选填“过量”、“适量”或“不足量”，下同）过量；乙组实验中盐酸不足量．
（2）盐酸的物质的量浓度为1mol/L．
（3）合金中Mg、Al 的物质的量之比为1：1．

Answer 1

分析 （1）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，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；
（2）乙、丙中盐酸完全，可以根据反应生成氢气体积计算盐酸的物质的量浓度，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$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；
（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，根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算x、y的值，据此解答．

解答 解：（1）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：过量；不足量；
（2）乙、丙中盐酸完全，可以根据反应生成氢气体积计算盐酸的物质的量浓度，盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为：$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=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$\frac{0.03mol}{0.03L}$=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
（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，设镁、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=$\frac{0.28}{22.4}$×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：1：1．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，根据表中数据关系判断反应的过量问题是解答关键，试题侧重考查学生对数据的分析处理及解决问题能力．