Question

將Mg和Al粉末均勻混合，加入到100mL某濃度的硫酸中，產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與加入粉末的質(zhì)量關(guān)系如圖所示：
（1）硫酸物質(zhì)的量濃度是

 

 mol?L^-1．若向反應(yīng)后的濾液中滴加5mol?L^-1氫氧化鈉溶液，當(dāng)?shù)玫阶畲蟪恋頃r(shí)加入氫氧化鈉溶液的體積是

 

 mL？
（2）當(dāng)硫酸溶液為350mL，固體粉末為33.3g時(shí)，充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體體積為

 

 L（S．T．P）
（3）原固體混合物中Mg和Al的物質(zhì)的量之比為

 

．（請寫出必要的運(yùn)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）加入Mg、Al混合物11.1g時(shí)，硫酸完全反應(yīng)，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度；
若向反應(yīng)后的濾液中滴加5mol?L^-1氫氧化鈉溶液，當(dāng)?shù)玫阶畲蟪恋頃r(shí)，鎂離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，產(chǎn)生溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，由硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），再根據(jù)V=

n

c

計(jì)算；
（2）100mL硫酸完全反應(yīng)需要混合物質(zhì)量11.1g，生成氫氣為11.2L，故350mL硫酸完全反應(yīng)需要混合物的質(zhì)量=11.1g×

350mL

100mL

=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，根據(jù)混合物的質(zhì)量計(jì)算生成氫氣的體積；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算．

解答： 解：（1）加入Mg、Al混合物11.1g時(shí)，硫酸完全反應(yīng)，生成氫氣11.2L，氫氣的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，由H₂SO₄～H₂可知n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.5mol，故c（H₂SO₄）=

0.5mol

0.1L

=5mol/L；
若向反應(yīng)后的濾液中滴加5mol?L^-1氫氧化鈉溶液，當(dāng)?shù)玫阶畲蟪恋頃r(shí)，鎂離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，產(chǎn)生溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，由硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.5mol，由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）=1mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積=

1mol

5mol/L

=0.2L=200mL，
故答案為：5；200；
（2）100mL硫酸完全反應(yīng)需要混合物質(zhì)量11.1g，生成氫氣為11.2L，故350mL硫酸完全反應(yīng)需要混合物的質(zhì)量=11.1g×

350mL

100mL

=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，33.3g混合物完全反應(yīng)，故生成氫氣的體積=11.2L×

33.3g

11.1g

=33.6L，
故答案為：33.6；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程，則：

24x+27y=11.1 2x+3y=0.5×2

解得x=0.35、y=0.1，
故原固體混合物中Mg和Al的物質(zhì)的量之比為0.35mol：0.1mol=7：2
故答案為：7：2．

點(diǎn)評：本題考查混合物計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)圖象有關(guān)計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息的能力、分析解決問題的能力，注意守恒思想運(yùn)用，難度中等．