问题 问答题

在标准状况下进行下列实验:甲、乙各取 30.0ml同浓度的盐酸,加入同一镁-铝合金粉末产生气体,有关数据列表如下:

实验序号
合金质量/mg255385510
气体体积/ml280336336
(1)盐酸的物质的量浓度为______ mol/L,在表中可作为计算依据的是______ (填实验序号,符合要求的全部写出)

(2)据______(填实验序号)中的数据,可计算此镁-铝合金中镁与铝的物质的量之比______.

(3)在乙实验中,可以判断______

A、金属过量   B、恰好反应   C、金属不足    D、无法判断

(4)在丙实验之后,向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解,再过滤出不溶性的固体,请填下表:

滤液中的溶质NaClNaAlO2
对应物质的量/mol
加入NaOH溶液的体积/ml

答案

(1)由表中数据可知,30.0ml同浓度的盐酸加入255mg金属,盐酸有剩余,金属完全反应.加入385mg金属与加入510mg金属生成的氢气体积一样多,故加入385mg金属,盐酸完全反应,此时生成氢气336mL,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:1mol/L;乙、丙.

(2)由表中甲、乙数据可知,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.

(3)甲中盐酸有剩余,255mg金属完全反应,此时生成氢气280mL,故生成336mL氢气需要金属的质量为255mg×

336mL
280mL
=306mg,故金属有剩余.

故选:A.

(4)丙实验之后,向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解,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的物质的量为0.005mol×

510mg
255mg
=0.01mo,根据铝元素守恒计算偏铝酸钠的物质的量为0.01mol,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+0.01mol=0.04mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为
0.04mol
1mol/L
=0.04L=40mL.

故答案为:

滤液中的溶质NaClNaAlO2
对应物质的量/mol0.030.01
加入NaOH溶液的体积/ml40

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