Question

20．量取16.0mL 10.0mol•L^-1HCl溶液，加蒸餾水稀釋至100mL，取兩份稀釋后的HCl溶液各25mL，分別加入等質量的Mg和Al，相同條件下充分反應，產(chǎn)生氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖所示（氫氣體積已折算成標準狀況下的體積），請計算：
（1）稀釋后HCl溶液的物質的量濃度為1.60mol•L^-1．
（2）加入Al的質量至少有0.48g．

Answer 1

分析 （1）HCl溶液各25mL，分別加入等質量的Mg和Al，生成的氫氣的體積相同，由于Al的電子摩爾質量比Mg的大，所以Al與鹽酸反應時Al過量，其反應方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，根據(jù)生成的氫氣求出鹽酸的物質的量和濃度；
（2）Zn與硫酸反應時鋅完全反應，根據(jù)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑計算Zn的物質的量和質量，Zn和Fe的質量相同．

解答 解：（1）HCl溶液各25mL，分別加入等質量的Mg和Al，生成的氫氣的體積相同，由于Al的電子摩爾質量比Mg的大，所以Al與鹽酸反應時Al過量，其反應方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，由圖象可知生成的氫氣為n（H₂）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，則n（HCl）=2n（H₂）=0.04mol，c（HCl）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.04mol}{0.025L}$=1.60mol/L，
故答案為：1.60；
（2）Mg與鹽酸反應時鎂完全反應，反應方程式為Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，則n（Mg）=0.02mol，m（Mg）=nM=0.02mol×24g/mol=0.48g，Mg和Al的質量相同，所以Al的質量為0.48g，
故答案為：0.48g．

點評 本題考查了根據(jù)方程式的計算，明確物質之間發(fā)生的反應是解本題關鍵，再結合原子守恒進行計算，題目難度中等．