Question

15．把10.2g镁铝混合物的粉末放入400mL盐酸中恰好完全反应，得到11.2LH₂（标准状况下）．试计算：
（1）该混合物中镁的质量分数
（2）盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 发生反应：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，设Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式表示出消耗HCl、生成氢气的物质的量，根据二者质量与生成氢气的体积列方程计算Mg、Al的物质的量．
（1）根据m=nM计算Mg的质量，进而计算Mg的质量分数；
（2）根据n=$\frac{n}{V}$计算盐酸的物质的量浓度．

解答 解：标况下11.2L氢气的物质的量为：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
设10.2g镁铝合金中含有镁xmol，含有铝ymol，则：
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，
1   2         1
x   2x        x
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
2   6            3
y   3y          $\frac{3}{2}$y
由题意得：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=10.2}\\{x+\frac{3}{2}y=0.5}\end{array}\right.$
解得：x=y=0.2，
（1）Mg的质量=0．，2mol×24g/mol=4.8g，故混合物中Mg的质量分数=$\frac{4.8g}{10.2g}$×100%=47.1%，
答：混合物中Mg的质量分数为47.1%；
（2）反应消耗的盐酸的总物质的量为：0.2mol×2+0.2mol×3=1mol，
盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）=$\frac{1mol}{0.4L}$=2.5mol/L，
答：该盐酸的物质的量浓度为2.5mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意熟练掌握物质的量与摩尔质量、物质的量浓度之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．