题目内容

13．在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30.00mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金，产生气体，测得有关数据列表如下：
实验序号甲乙丙
合金质量0.255g0.385g0.459g
气体体积280mL336mL336mL
（1）分析上表数据后填空：
①盐酸的物质的量浓度为1mol/L，在表中可作为计算依据的是（填实验序号，要求全部写出）乙、丙
②据（填实验序号）甲中的数据，可计算出合金中镁与铝的物质的量之比为1：1
（2）在丙实验之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的铝恰好完全溶解，再滤出不溶固体请计算：
①滤液中溶质的物质的量
②加入NaOH溶液的体积．

分析 （1）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=$\frac{V}{{V}_{m}}$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，令镁、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；
（2）①在丙实验之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的铝恰好完全溶解，再滤出不溶固体，溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，根据氢气的体积计算HCl的物质的量，溶液中（NaCl）=n（Cl-），设0.459g合金中含铝的物质的量为xmol，结合（1）中Mg、Al物质的量关系，根据质量列方程计算，由Al元素守恒n（NaAlO2）=n（Al）；
②根据钠离子守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），进而计算氢氧化钠的体积．

解答 解（1）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$\frac{0.03mol}{0.03L}$=1mol/L，
故答案为：1；乙、丙；
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，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.255，根据电子转移守恒有2x+3y=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×2，联立方程解得：x=0.005、y=0.005，故合金中镁与铝的物质的量分别为0.005mol、0.005mol，则合金中镁与铝的物质的量之比为1：1；
故答案为：甲；1：1；
（2）①在丙实验之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的铝恰好完全溶解，再滤出不溶固体，溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，
盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量=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，溶液中（NaCl）=n（Cl-）=0.03mol，
设0.459g合金中含铝的物质的量为xmol，由（1）中计算可知，Mg的物质的量也是x mol，则：27x+24x=0.459，解得x=0.009mol，n（NaAlO2）=n（Al）=0.009mol，
答：滤液中溶质的物质的量：NaCl为0.03mol，NaAlO2为0.009mol；
②根据钠离子守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=0.03mol+0.009mol=0.039mol，故需要氢氧化钠溶液的体积=0.039mol÷1mol/L=0.039L=39mL，
答：加入NaOH溶液的体积39mL．

点评 本题考查混合物的计算，根据表中数据关系判断反应的过量问题是关键，侧重考查学生的分析能力和对数据分析处理能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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（1）其中  属于电解质①③⑤⑥属于非电解质的是②⑨⑩既不是电解质又不是非电解质的是④⑦⑧
（2）从上述物质中写出符合下列要求的方程式
置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（化学方程式）Fe+2H+=Fe2++H2↑（离子方程式）
酸碱中和反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O（化学方程式）H++OH-=H2O（离子方程式）
酸性氧化物与碱的反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（化学方程式）
2．在能使酚酞试液显红色的溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　　）
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