Question

某學生分別用一定質量的2價金屬A與60mL鹽酸反應，制取并收集氫氣，所做六次實驗結果如下：（假設氫氣全部被收集）

試驗編號	A（g）	鹽酸（mL）	產生氫氣的體積（L）
1	0.5	60	0.5
2	1.0	60	1.0
3	1.5	60	1.5
4	2.0	60	2.0
5	2.5	60	2.0
6	3.0	60	2.0

（1）上述實驗中，金屬過量的是______．
（2）假設收集的氫氣的密度為0.083g/L，則A的相對原子質量為______．
（3）所用鹽酸的溶質質量分數為10%，則其密度為______g/mL．

Answer 1

解：（1）上述實驗中，金屬過量的5，6兩組
（2）實驗1，2，3，4中金屬全部參與反應，均可以作用計算的依據，但實驗5，6由于金屬未完全參加，故不能利用這兩組數據．但考慮到第3個問題中要計算稀鹽酸的密度，選用第4組的數據利用一個方程式進行進行計算比較快捷．
設A金屬的相對原子質量為X，稀鹽酸的密度為Y；
根據A在化合物中的化合價為+2價，寫出反應的方程式為：
A+2HCl═ACl₂ +H₂↑
X 73 2
2.0g 60ml×Y×10% 2.0L×0.083g/L
列比例解出：X=24 Y≈1.01g/ml
上述實驗中，金屬過量的5，6兩組；A金屬的相對原子質量為24；稀鹽酸的密度為1.01g/ml．
故答案為：（1）5，6；（2）24；（3）1.01．
分析：本題是一道典型的分析型計算，要考慮加入的樣品與生成物之間的關系入手．
（1）根據實驗1234可以看出每0.5g的金屬會反應放出0.5L的氫氣，按些數量關系可以看出2.5g應該產生2.5L的氫氣，但實驗5，6并沒有因為金屬的增多而放出更多的氣體，可以說明在實驗4反應結束稀鹽酸已經被完全反應．故實驗5，6中金屬過量．
（2）如何計算A的相對原子質量要進行數據的選擇，實驗1，2，3，4中金屬全部參與反應，均可以作用計算的依據，但實驗5，6由于金屬未完全參加，故不能利用這兩組數據．但考慮到第3個問題中要計算稀鹽酸的密度，選用第4組的數據利用一個方程式進行進行計算比較快捷．
點評：綜合分析數據，找出量之間的關系分析反應物與生成物之間的質量關系，分析出物質的剩余．選擇計算的數據一定是被完全反應的物質，這樣才可以正確求出相應的未知量．