Question

13．在標準狀況下進行下列實驗，各取30.0mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁合金的粉末產生氣體，有關數據如表所示：

實驗序號	甲	乙	丙
合金質量（mg）	255	385	459
標準狀況下氣體的體積（mL）	280	336	336

下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲、乙組的實驗中，鹽酸均是過量的
• B． 鹽酸的物質的量濃度為0.8mol L^-1
• C． 合金中鎂、鋁的物質的量之比為1：1
• D． 丙組中鋁的物質的量為0.0045mol

Answer 1

分析 A．鹽酸濃度、體積一定，甲中合金質量小于乙中合金質量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說明甲中鹽酸過量、金屬完全反應；根據甲中金屬與氫氣的體積定比關系計算生成336mL氫氣需要金屬的質量，確定乙中鹽酸與金屬是否恰好反應；
B．乙、丙中鹽酸完全，可以根據反應生成氫氣體積計算鹽酸的物質的量濃度，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氫氣的物質的量，根據氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），據此計算；
C．甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應，此時生成氫氣280mL，故可以根據甲組數據計算金屬的物質的量之比，設鎂、鋁的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量之和與電子轉移守恒列方程計算x、y的值，據此解答；
D．根據乙中鋁的物質的量及合金質量計算出丙中鋁的物質的量．

解答 解：A．鹽酸濃、體積一定，甲中合金質量小于乙中合金質量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說明甲中鹽酸過量、金屬完全反應，乙中合金質量小于丙中合金質量，且乙、丙生成氣體體積相等，說明乙、丙中鹽酸完全反應，據甲可知，生成336mL氫氣需要金屬的質量為：255mg×$\frac{336mL}{280mL}$=306mg，故乙中金屬有剩余，鹽酸不足，故A錯誤；
B．乙、丙中鹽酸完全反應，可以根據反應生成氫氣體積計算鹽酸的物質的量濃度，鹽酸完全反應生成氫氣336mL，氫氣的物質的量為：$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，根據氫元素守恒可知：n（HCl）=2n（H₂）=2×0.015mol=0.03mol，故鹽酸的物質的量濃度為：$\frac{0.03mol}{0.03L}$=1mol/L，故B錯誤；
C．甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應，此時生成氫氣280mL，故可以根據甲組數據計算金屬的物質的量之比，設鎂、鋁的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量可知：①24x+27y=0.255，根據電子轉移守恒有：②2x+3y=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$×2，根據①②聯立解得：x=0.005、y=0.005，所以合金中鎂與鋁的物質的量之比為：0.005mol：0.005mol=1：1，故C正確；
D．甲中255g合金中含有0.005mol鋁，則丙中459g合金中含有鋁的物質的量為：0.005mol×$\frac{459g}{385g}$=0.006mol，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，根據表中數據關系判斷反應的過量問題為解答關鍵，注意熟練掌握物質的量與摩爾質量、氣體摩爾體積等之間的關系，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．