Question

【题目】在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验均各取30mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，加入合金质量与产生气体有关数据见下表：

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

（1）甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？______(填“甲”或“乙”)，理由是______________。

（2）要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作为计算依据的数据是________，求得的盐酸的物质的量浓度为________。

（3）求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作为计算依据的数据是________，求得的Mg、Al物质的量之比为_____。

Answer 1

【答案】乙 在乙中继续加合金，气体体积不变，说明酸不足 336mL 1mol/L 甲 1：1

【解析】

根据表格中数据，甲、乙两组随着合金质量的增大，生成气体体积增大，即甲组中合金不足，盐酸过量，乙、丙两组中随着合金质量增大，气体体积不变，说明丙组中合金过量，盐酸过量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根据甲组计算合金物质的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.005mol；

根据表格中数据，甲、乙两组随着合金质量的增大，生成气体体积增大，即甲组中合金不足，盐酸过量，乙、丙两组中随着合金质量增大，气体体积不变，说明丙组中合金过量，盐酸过量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根据甲组计算合金物质的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.005mol；

（1）合金中n(Al)和n(Mg)物质的量之比为1：1，则乙组中n(Al)=n(Mg)≈8×10－3mol，n(HCl)=30×10－3L×1mol·L－1=3×10－2mol，根据2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，消耗盐酸物质的量为3n(Al)＋2n(Mg)=3×8×10－3mol＋2×8×10－3mol=4×10－2mol>3×10－2mol，说明盐酸不足；

（2）根据上述分析，计算盐酸物质的量浓度，利用丙组数据进行计算，根据元素守恒，利用气体体积为336mL进行计算，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，计算得出c(HCl)=1mol·L－1；

（3）计算合金物质的量之比，利用甲组数值，，即255mg，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，计算得出n(Al)=n(Mg)=0.005mol，n(Mg):n(Al)=1:1。