题目内容
标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验，各取30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢地加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，得下列有关数据（假设反应前后溶液的体积不发生变化）：
根据实验数据，计算：
（1）盐酸中HCl的物质的量浓度为 ．
（2）合金中镁的质量分数（计算结果保留至0.1%，有必要的计算步骤和语言叙述，只写答案不得分，下同）．
（3）甲组实验后，还需向容器中加入lmol?L-1的NaOH溶液多少毫升恰好使铝元素以[Al（OH）4]-存在，并使Mg2+刚好沉淀完全？
| 甲 | 乙 | 丙 | |
| 合金质量/mg | 510 | 765 | 918 |
| 气体体积/mL | 560 | 672 | 672 |
（1）盐酸中HCl的物质的量浓度为
（2）合金中镁的质量分数（计算结果保留至0.1%，有必要的计算步骤和语言叙述，只写答案不得分，下同）．
（3）甲组实验后，还需向容器中加入lmol?L-1的NaOH溶液多少毫升恰好使铝元素以[Al（OH）4]-存在，并使Mg2+刚好沉淀完全？
考点：有关混合物反应的计算,离子方程式的有关计算
专题：
分析：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，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510mg×
=612mg＜765mg，故乙中金属剩余，盐酸不足，
（1）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=
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；
（2）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；
（3）甲组实验后，向容器中加入一定量的NaOH溶液，恰好使铝元素全部以AlO2-形式存在，并使Mg2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，根据钠离子守恒则n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），结合Cl氯离子、Al原子守恒可知n（NaCl）、n（NaAlO2），再根据V=
计算需要氢氧化钠溶液体积，结合（1）（2）中的数据计算．
| 672mL |
| 560mL |
（1）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=
| V |
| 22.4L/mol |
（2）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；
（3）甲组实验后，向容器中加入一定量的NaOH溶液，恰好使铝元素全部以AlO2-形式存在，并使Mg2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，根据钠离子守恒则n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），结合Cl氯离子、Al原子守恒可知n（NaCl）、n（NaAlO2），再根据V=
| n |
| c |
解答：
解：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510mg×
=612mg＜765mg，故乙中金属剩余，盐酸不足，
（1）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，盐酸完全反应生成氢气672mL，氢气的物质的量为：
=0.03mol，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H2）=2×0.03mol=0.06mol，
故盐酸的物质的量浓度为：
=2mol/L，
故答案为：2mol/L；
（2）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=0.51，根据电子转移守恒有：②2x+3y=
×2=0.05，
①②联立方程解得：x=0.01、y=0.01，
故合金中镁的质量分数为：
×100%=47.1%，
答：合金中镁的质量分数为47.1%；
（3）甲组实验后，向容器中加入一定量的NaOH溶液，恰好使铝元素全部以AlO2-形式存在，并使Mg2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，根据钠离子守恒，则：n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），结合Cl氯离子、Al原子守恒，可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=n（HCl）+n（Al）=0.06mol+0.01mol=0.07mol，
故需要1mol/L NaOH溶液的体积为：
=0.07L=70mL，
答：甲组实验后，还需向容器中加入lmol?L-1的NaOH溶液70毫升恰好使铝元素以[Al（OH）4]-存在，并使Mg2+刚好沉淀完全．
| 672mL |
| 560mL |
（1）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，盐酸完全反应生成氢气672mL，氢气的物质的量为：
| 0.672L |
| 22.4L/mol |
故盐酸的物质的量浓度为：
| 0.06mol |
| 0.03L |
故答案为：2mol/L；
（2）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=0.51，根据电子转移守恒有：②2x+3y=
| 0.56L |
| 22.4L/mol |
①②联立方程解得：x=0.01、y=0.01，
故合金中镁的质量分数为：
| 24g/mol×0.01mol |
| 0.51g |
答：合金中镁的质量分数为47.1%；
（3）甲组实验后，向容器中加入一定量的NaOH溶液，恰好使铝元素全部以AlO2-形式存在，并使Mg2+刚好沉淀完全，此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，根据钠离子守恒，则：n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），结合Cl氯离子、Al原子守恒，可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=n（HCl）+n（Al）=0.06mol+0.01mol=0.07mol，
故需要1mol/L NaOH溶液的体积为：
| 0.07mol |
| 1mol/L |
答：甲组实验后，还需向容器中加入lmol?L-1的NaOH溶液70毫升恰好使铝元素以[Al（OH）4]-存在，并使Mg2+刚好沉淀完全．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，根据表中数据关系判断反应的过量问题是关键，注意掌握有关混合物计算的方法与技巧，试题侧重考查学生对数据的分析处理及解决问题能力的考查．
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