题目内容

10．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验．三组实验各取30ml同浓度的盐酸溶液，然后分别慢慢加入不同质量的同一种镁铝合金粉末．有关数据见表．
实验序号甲乙丙
合金质量/mg255385459
生成气体体积/ml280336336
（1）甲组实验中，盐酸过量（填“过量”、或“不足量”），乙组实验中，盐酸不足量（填“过量”、或“不足量”），
（2）选择合适数据，可求得的盐酸物质的量浓度是1mol/L．
（3）选择合适数据，可计算出镁铝的物质的量之比为1：1．
（4）丙组实验后，向容器中加入一定量1.00mol•L-lNaOH溶液，恰好使铝元素全部以A1O2-形式存在，并使Mg2+刚好沉淀完全，则溶液中NaCl的物质的量为0.03mol．

分析 （1）盐酸浓、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，根据甲中金属与氢气的体积定比关系计算生成336mL氢气需要金属的质量，确定乙中盐酸与金属是否恰好反应；
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氢气的物质的量，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H2），据此计算；
（3）甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算x、y的值，据此解答；
（4）丙实验之后，向容器中加入NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为AlO2-，并使Mg2+刚好沉淀完全，反应后溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠．根据氯离子守恒计算溶液中n（NaCl）=n（HCl）．

解答 解：（1）盐酸浓、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成336mL氢气需要金属的质量为0.255g×$\frac{336mL}{280mL}$=0.306g，故乙中金属剩余，盐酸不足，
故答案为：过量；不足量；
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H2）=2×0.015mol=0.03mol，故盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.03mol}{0.03L}$=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
（3）甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.255，根据电子转移守恒有2x+3y=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×2，联立方程解得：x=0.005、y=0.005，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol：0.005mol=1：1，
故答案为：1：1；
（4）由0.459g合金，可算出其中n（Mg）=n（Al）=0.009mol，当加NaOH溶液使合金中的A1全部转化为NaA1O2，并使Mg2+刚好沉淀完全时，混合体系中有：Mg（OH）2、NaA1O2和NaCl．由氯元素守恒知n（NaCl）=n（HCl）=0.03mol．
故答案为：0.03mol．

点评 本题考查混合物的计算，根据表中数据关系判断反应的过量问题是关键，（4）中注意利用守恒思想解答，题目难度中等．

练习册系列答案
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