Question

19．實驗室常用的濃鹽酸密度為1.17g/mL、質量分數(shù)為36.5%．此濃鹽酸的物質的量濃度為11.7mol/L．取此濃鹽酸43mL，用蒸餾水稀釋至200mL，稀鹽酸的物質的量濃度為2.52mol/L．
4.8g鎂投入此200mL稀鹽酸中，反應后，求：
①放出的H₂在標準狀況下的體積．
②將生成的H₂通過過量的灼熱CuO，求被還原出的銅的質量．
③反應后（設溶液體積不變）溶液中兩種陽離子的物質的量濃度之比．

Answer 1

分析 依據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃鹽酸的物質的量濃度；依據(jù)溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變計算稀釋后溶液的物質的量濃度；
①依據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算鎂的物質的量，根據(jù)Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑判斷反應物過量、計算產生氫氣的物質的量，依據(jù)V=nVm計算標況下氫氣的體積；
②依據(jù)方程式：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O計算被還原出的銅的質量；
③依據(jù)①計算氯化鎂的物質的量濃度和剩余鹽酸的物質的量濃度，據(jù)此解答．

解答 解：濃鹽酸密度為1.17g/mL、質量分數(shù)為36.5%，物質的量濃度為：$\frac{1000×1.17×36.5%}{36.5}$=11.7mol/L，設稀釋后鹽酸濃度為c′，依據(jù)溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變得11.7mol/L×43mL=c′×200mL，解得c′=2.52mol/L；
故答案為：11.7；2.52；
①n（Mg）=$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，n（HCl）=2.5mol/L×0.2L=0.5mol，根據(jù)Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑知，0.2molMg完全反應需要0.4molHCl＜0.5mol，所以HCl有剩余，根據(jù)方程式知n（Mg）=n（H₂）=0.2mol，則生成氫氣體積=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
答：放出的H2在標準狀況下的體積為4.48L；
②依據(jù)方程式：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，可知1mol氫氣還原得到銅的質量為64g，則0.2mol氫氣還原得到銅的質量為0.2×64=12.8g；
答：將生成的H₂通過過量的灼熱CuO，求被還原出的銅的質量12.8g；
③依據(jù)①0.2mol鎂完全反應生成氯化鎂物質的量為0.2mol，消耗0.4mol氯化氫，則鎂離子物質的量濃度為：$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L；
剩余氯化氫物質的量為：0.5mol-0.4mol=0.1mol，則氫離子物質的量濃度為：$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L；
所以：反應后（設溶液體積不變）溶液中鎂離子陽離子與氫離子的物質的量濃度之比：1：0.5=2：1；
答：反應后（設溶液體積不變）溶液中兩種陽離子的物質的量濃度之比：2：1．

點評 本題考查了物質的量濃度有關計算，明確物質的量濃度、質量百分數(shù)濃度之間的換算，熟悉發(fā)生的化學反應是解題關鍵，側重考查學生分析、計算能力，注意：如果反應物都已知要進行過量計算，為易錯點．