题目内容
在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验．三组实验均各取30mL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体．有关数据如表：
（1）乙组实验中，盐酸 （填“过量”、“适量”、“不足量”）．
（2）要计算出盐酸的物质的量浓度，题中可作为计算依据的数据是 ，求得盐酸的物质的量浓度为 ．
（3）求合金中镁、铝的物质的量之比，题中可作为计算依据的数据是 ，求得的镁、铝物质的量之比是 ．
（4）在丙组实验之后，向容器中加入1mol?L-1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2+刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体．求所加入的氢氧化钠溶液的体积．
| 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 |
（2）要计算出盐酸的物质的量浓度，题中可作为计算依据的数据是
（3）求合金中镁、铝的物质的量之比，题中可作为计算依据的数据是
（4）在丙组实验之后，向容器中加入1mol?L-1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2+刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体．求所加入的氢氧化钠溶液的体积．
考点：有关混合物反应的计算
专题：计算题
分析：（1）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，根据甲中金属与氢气的体积定比关系计算生成336mL氢气需要金属的质量，确定乙中盐酸与金属是否恰好反应；
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，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；
（3）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；
（4）丙实验之后，向容器中加入NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为AlO2-，并使Mg2+刚好沉淀完全，反应后溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠．由（2）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量，根据铝元素守恒计算偏铝酸钠的物质的量，根据氯离子守恒计算溶液中n（NaCl）=n（HCl），根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），再根据V=
计算氢氧化钠的体积．
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，根据n=
| V |
| Vm |
（3）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；
（4）丙实验之后，向容器中加入NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为AlO2-，并使Mg2+刚好沉淀完全，反应后溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠．由（2）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量，根据铝元素守恒计算偏铝酸钠的物质的量，根据氯离子守恒计算溶液中n（NaCl）=n（HCl），根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2），再根据V=
| n |
| c |
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，
生成336mL氢气需要金属的质量为255mg×
=306mg，故乙中金属剩余，盐酸不足，
故答案为：不足；
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，可以乙或丙中的数据计算盐酸的浓度，氢气的物质的量为
=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
=1mol/L，
故答案为：乙或丙；1mol/L；
（3）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=
×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之比为0.005mol：0.005mol=1：1，
故答案为：甲；1：1；
（4）丙实验之后，向容器中加入NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为AlO2-，并使Mg2+刚好沉淀完全，反应后溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠，由（3）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量为0.005mol×
=0.009mol，根据铝元素守恒可知n（NaAlO2）=n（Al原子）=0.009mol，根据氯离子守恒可知n（NaCl）=1mol/L×0.03L=0.03mol，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO2）=0.03mol+0.009mol=0.039mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为
=0.039L=39mL，
答：所加入的氢氧化钠溶液的体积39mL．
生成336mL氢气需要金属的质量为255mg×
| 336mL |
| 280mL |
故答案为：不足；
（2）盐酸完全反应生成氢气336mL，可以乙或丙中的数据计算盐酸的浓度，氢气的物质的量为
| 0.336L |
| 22.4L/mol |
| 0.03mol |
| 0.03L |
故答案为：乙或丙；1mol/L；
（3）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=
| 0.28L |
| 22.4L/mol |
故答案为：甲；1：1；
（4）丙实验之后，向容器中加入NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为AlO2-，并使Mg2+刚好沉淀完全，反应后溶液中溶质为氯化钠、偏铝酸钠，由（3）中计算Mg、Al的物质的量可知丙中Al的物质的量为0.005mol×
| 459mg |
| 225mg |
| 0.039mol |
| 1mol/L |
答：所加入的氢氧化钠溶液的体积39mL．
点评：本题考查混合物的计算，关键是根据表中数据关系判断反应的过量问题，（4）中注意利用守恒思想解答，难度中等．
练习册系列答案
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