Question

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

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： 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）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．

Answer 1

（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×

336mL

280mL

=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

0.336L

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

0.03mol

0.03L

=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=

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×

459mg

225mg

=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

0.039mol

1mol/L

=0.039L=39mL，
答：所加入的氢氧化钠溶液的体积39mL．