Question

3．某同學(xué)取不同質(zhì)量的鎂鋁合金樣品分別與30mL同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積（已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下：

實(shí)驗(yàn)序號	a	b	c
合金質(zhì)量/mg	510	765	918
氣體體積/mL	560	672	672

通過計(jì)算求：
（1）該鹽酸的物質(zhì)的量濃度?
（2）合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
（3）在c組實(shí)驗(yàn)后，還需向容器中加入多少毫升同濃度的鹽酸才能使剩余合金恰好完全溶解？

Answer 1

分析 （1）先判斷鹽酸是否完全反應(yīng)，若鹽酸完全反應(yīng)，根據(jù)氫氣求出消耗的鹽酸，再求出濃度；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，a組中金屬完全反應(yīng)，根據(jù)金屬的總質(zhì)量和生成氫氣的物質(zhì)的量列方程組，計(jì)算；
（3）根據(jù)方程式中轉(zhuǎn)化關(guān)系以及原子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）c組實(shí)驗(yàn)中鹽酸完全反應(yīng)，n（H₂）=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol
則c（HCl）=$\frac{2×0.03mol}{0.03L}$=2mol/L．
答：鹽酸的濃度為2mol/L．                          
（2）設(shè)0.510合金中Mg?Al的物質(zhì)的量分別為x?y，
由于a組實(shí)驗(yàn)中金屬完全反應(yīng)，生成氫氣n（H₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
由合金質(zhì)量知：x×24g/mol+y×27g/mol=0.510g   ①
由反應(yīng)得失電子數(shù)相等得：2x+3y=0.025mol×2   ②
解①②得：x=y=0.01 mol
則合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.01mol×24g/mol}{0.510g}×100%=47.06%$         
答：合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.06%．
（3）c組實(shí)驗(yàn)合金中n（Al）=n（Mg）=0.01mol×$\frac{0.918g}{0.510g}$=0.018mol
與鹽酸恰好反應(yīng)后，溶液中只有AlCl₃和MgCl₂
溶解0.918g合金共需要n（HCl）=0.018 mol×3﹢0.018 mol×2=0.09mol
V（HCl）=$\frac{0.09mol}{2mol/L}=0.045L=45mL$    答：在c組實(shí)驗(yàn)后，還需向容器中加入15mL同濃度的鹽酸才能使剩余合金恰好完全溶解．

點(diǎn)評 本題考查了合金的有關(guān)計(jì)算，明確物質(zhì)之間的反應(yīng)結(jié)合方程式來分析解答，注意根據(jù)反應(yīng)方程式及結(jié)合原子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度較大．