Question

13．把5.1g铝镁合金的粉末放入100mL某盐酸中，恰好完全反应得到5.6L H₂（标准状况下）．试计算：
（1）该盐酸的物质的量浓度；
（2）该合金中铝的质量分数（结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 镁铝合金与盐酸发生反应的化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，生成氢气的物质的量为：n（H₂）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，结合反应的方程式列方程式计算出盐酸的物质的量浓度、合金中铝的质量分数．

解答 解：标况下5.6L氢气的物质的量为0.25mol，设5.1g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
$\left\{\begin{array}{l}{x+\frac{3}{2}y=0.25}\\{24x+27y=5.1}\end{array}\right.$
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.1}\end{array}\right.$
（1）反应消耗的盐酸的总物质的量为：0.1mol×2+0.1mol×3=0.5mol，
盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
答：该盐酸的物质的量浓度为5mol/L；
（2）该合金中铝的质量分数为：w（Al）=$\frac{27g/mol×0.1mol}{5.1g}$×100%≈52.9%，
故：该合金中铝的质量分数为52.9%．

点评 本题考查了有关混合物的计算，题目难度中等，注意掌握金属镁、铝与酸反应的化学方程式，能够根据题中数据计算出合金中各组分含量，试题培养了学生的分析、理解能力及计算能力．