Question

在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取30.00 mL同浓度的盐酸溶液，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：

实验序号	甲	乙	丙
合金质量/g	0.255	0.385	0.459
生成气体的体积/mL	280	336	336

请计算：

（1）盐酸的物质的量浓度。

（2）合金中镁与铝的物质的量的比值。

Answer 1

解析：（1）丙实验中盐酸不足。

n(H₂)=336 mL×10^-3 mL·L^-1/22.4 L·mol^-1=0.015 mol

关系式：2HCl        ～        H₂

                2                    1

            n（HCl）          0.015 mol

n（HCl）=0.03 mol

c(HCl)= =1.0 mol·L^-1

(2)甲实验中镁铝合金不足。

设合金所含镁铝的物质的量分别为x、y。

   Mg+2HClMgCl₂+H₂↑

     1                               1

      x                          n（H₂）

n（H₂）=x

    2Al+6HClAlCl₃+3H₂↑

      2                               3

       y                         n（H₂）

n（H₂）=1.5y

据甲实验中合金质量列：x×24 g·mol^-1+y×27 g·mol^-1=0.255 g

据甲实验中H₂的体积列：(x+1.5y)×22.4 L·mol^-1×103 mL·L^-1=280 mL

解得x=y=0.005 mol

所以合金中镁和铝的物质的量之比为1∶1。

答案：（1）1.0 mol·L^-1（2）1∶1