题目内容
19.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验.三组实验均各取20mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据见表:| 实验序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 合金质量/mg | 255 | 385 | 459 |
| 生成气体体积/mL | 280 | 336 | 336 |
(1)要算出盐酸的物质的量浓度,题中作为计算依据的数据是乙或丙,求得的盐酸的物质的量浓度为1.5mol/L.
(2)求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作为计算依据的数据是甲,求得的Mg、Al物质的量之比为1:1.
分析 (1)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,根据甲可知,生成336mL氢气需要金属的质量为:255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg,故乙中金属有剩余,乙中盐酸不足,所以乙、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=$\frac{V}{{V}_{m}}$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.
解答 解:(1)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,根据甲可知,生成336mL氢气需要金属的质量为:255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg,故乙中金属有剩余,乙中盐酸不足,所以乙、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336mL,氢气的物质的量为:$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol,根据氢元素守恒可知:n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol,故盐酸的物质的量浓度为:$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L,
故答案为:乙或丙;1.5mol/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=0.255,根据电子转移守恒有:②2x+3y=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×2,
根据①②联立解得:x=0.005、y=0.005,
所以合金中镁与铝的物质的量之比为:0.005mol:0.005mol=1:1,
故答案为:甲;1:1.
点评 本题考查混合物反应的计算,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,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.
| A. | H2C=CH-CH=CH2 1,3-二丁烯 | B. | |||
| C. | D. |
| A. | 滴水成冰 | B. | 聚沙成塔 | C. | 火上浇油 | D. | 铁杵磨成针 |
| A. | 丙烯和氯气光照--取代 | |
| B. | 乙烯和溴水的反应--氧化 | |
| C. | 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色--加成 | |
| D. | 乙烯水化法制乙醇--取代 |