题目内容

13.在标准状况下进行下列实验,各取30.0mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金的粉末产生气体,有关数据如表所示:
实验序号甲乙丙
合金质量(mg)255385459
标准状况下气体的体积(mL)280336336
下列说法正确的是(  )
A.甲、乙组的实验中,盐酸均是过量的B.盐酸的物质的量浓度为0.8mol L-1
C.合金中镁、铝的物质的量之比为1:1D.丙组中铝的物质的量为0.0045mol

分析 A.盐酸浓度、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;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;
B.乙、丙中盐酸完全,可以根据反应生成氢气体积计算盐酸的物质的量浓度,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;
C.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,设镁、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;
D.根据乙中铝的物质的量及合金质量计算出丙中铝的物质的量.

解答 解:A.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,据甲可知,生成336mL氢气需要金属的质量为:255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg,故乙中金属有剩余,盐酸不足,故A错误;
B.乙、丙中盐酸完全反应,可以根据反应生成氢气体积计算盐酸的物质的量浓度,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B错误;
C.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,设镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量可知:①24x+27y=0.255,根据电子转移守恒有:②2x+3y=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×2,根据①②联立解得:x=0.005、y=0.005,所以合金中镁与铝的物质的量之比为:0.005mol:0.005mol=1:1,故C正确;
D.甲中255g合金中含有0.005mol铝,则丙中459g合金中含有铝的物质的量为:0.005mol×$\frac{459g}{385g}$=0.006mol,故D错误;
故选C.

点评 本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,根据表中数据关系判断反应的过量问题为解答关键,注意熟练掌握物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积等之间的关系,试题培养了学生的化学计算能力.

练习册系列答案
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3.某化学实验小组同学为了证明、比较SO2和氯水的漂白性,设计了如图所示的实验装置.
(1)连接好装置后,实验前必须进行的一步操作是检查装置的气密性.(回答操作名称,不必叙述操作细节)
(2)实验室用Na2SO3与硫酸反应制备SO2,MnO2跟浓盐酸共热反应制备Cl2时.制备Cl2应选用上图A、E两发生装置中E装置(填装置序号),通过分液漏斗(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸,反应的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(3)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色.停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为B:恢复红色,D:无变化.
(4)实验小组利用下图所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性.

试分析:
①实验小组在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,其原因是:SO2和Cl2按1:1混合时,发生反应:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4,使混合气体失去漂白作用.(结合反应方程式回答).
②盛NaOH溶液的烧杯吸收尾气一段时间后,经分析:D中溶液仍呈强碱性,且一定存在Cl-、OH-和SO42-.对于可能存在的其他阴离子,小组提出以下3种假设.假设1:只存在SO32-;假设2:只存在ClO-;假设3:既不存在SO32-,也不存在ClO-.
现限选以下试剂,设计实验方案,进行实验,请完善实验步骤并填写预期现象.
a.3mol/L H2SO4        b.0.01mol/L KMnO4c.1mol/L BaCl2溶液
d.淀粉碘化钾溶液       e.酚酞试液
步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分装于F、G两试管中.
步骤二:向F试管中滴加少量b (填序号),若溶液褪色(填现象),则假设1成立.
步骤三:向G试管中滴加少量d(填序号),若溶液变蓝色(填现象),则假设2成立.

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