Question

4．现有等物质的量的Mg和Al的混合物a g与100ml盐酸反应，（气体体积均以标准状况计算）
（1）该混合物中Mg和Al的质量比为8：9．
（2）如果金属与盐酸恰好完全反应，则盐酸的浓度为$\frac{50a}{51}$mol/L．
（3）如果反应后金属有剩余，盐酸不足，要计算生成H₂的体积，还需要知道盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比；
（2）设二者的物质的量为xmol，根据二者的质量之和计算x的值，二者与盐酸恰好反应，根据电荷守恒可知，金属提供的电子的物质的量等于氯离子的物质的量，进而计算盐酸的浓度；
（3）如果反应后金属有剩余，盐酸不足，盐酸完全反应，由氢元素守恒可知要计算生成H₂的体积，还需要知道盐酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，故等物质的量的Mg和Al的质量之比为24g/mol：27g/mol=8：9，
故答案为：8：9；
（2）设二者的物质的量为xmol，则24x+27x=a，解得：x=$\frac{a}{51}$，二者与盐酸恰好反应，根据电荷守恒可知，金属提供的电子的物质的量等于氯离子的物质的量，故n（HCl）=$\frac{a}{51}$mol×2+$\frac{a}{51}$mol×3=$\frac{5a}{51}$mol，故盐酸的浓度为：$\frac{\frac{5a}{51}mol}{0.1L}$=$\frac{50a}{51}$mol/L，
故答案为：$\frac{50a}{51}$mol/L；
（3）H₂中的氢全部来自于盐酸，所以只需知道盐酸的物质的量，就可知道生成的氢气的体积，题干中已知盐酸体积，所以只需知道盐酸的浓度即可，
故答案为：盐酸的物质的量浓度．

点评 本题考查金属混合物与酸反应的定量计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为结构件，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的化学计算能力．