Question

4．把3.06g铝和镁的混合物粉末放入100mL盐酸中，恰好完全反应，并得到标准状况下3.36LH₂．计算：
（1）该合金中铝的物质的量；
（2）该合金中镁的质量；
（3）反应后溶液中Cl^-的物质的量浓度（假定反应体积仍为100mL）．（要有过程）

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出生成氢气的物质的量，设出铝和镁的物质的量，分别根据质量和生成氢气的量列式计算；
（2）根据m=nM计算出该合金中Mg的质量；
（3）反应后溶质为氯化镁和氯化铝，根据质量守恒计算出氯离子的物质的量，再根据n=$\frac{n}{V}$计算出氯离子的浓度．

解答 解：（1）标准状况下3.36L氢气的物质的量为：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
设3.06g金属的混合物中含有Al和Mg的物质的量分别为x、y，
则：$\left\{\begin{array}{l}{27x+24y=3.06}\\{\frac{3}{2}x+y=0.15}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.06mol}\\{y=0.06mol}\end{array}\right.$，
则该合金中铝的物质的量为0.06mol，
答：合金中铝的物质的量0.06 mol；   
（2）根据（1）可知，该合金中含有0.06mol镁，含有镁的质量为：24g/mol×0.06mol=1.44 g，
答：该合金中含有Mg的质量为1.44g；
（3）合金与盐酸恰好完全反应，反应后溶质为氯化铝和氯化镁，则反应后溶液中含有氯离子的总物质的量为：0.06mol×2+0.06mol×3=0.3mol，
所以反应后溶液中氯离子的浓度为：$\frac{0.3mol}{0.1L}$=3.0mol/L，
答：反应后溶液中Cl^-的物质的量浓度为3.0 mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算、化学方程式的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意熟练掌握物质的量与气体摩尔体积、物质的量浓度、摩尔质量等之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．