Question

2．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)：三組各取60mL同濃度鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲	乙	丙
合金質(zhì)量/mg	510	770	918
氣體體積/mL	560	672	672

則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 甲組和乙組的實(shí)驗(yàn)中，鹽酸均是過(guò)量的
• B． 鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol/L
• C． 合金中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為1：1
• D． 丙組中鋁的物質(zhì)的量為0.009 mol

Answer 1

分析 A..鹽酸濃、體積一定，甲中合金質(zhì)量小于乙中合金質(zhì)量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說(shuō)明甲中鹽酸過(guò)量、金屬完全反應(yīng)，乙中合金質(zhì)量小于丙中合金質(zhì)量，且乙、丙生成氣體體積相等，說(shuō)明乙、丙中鹽酸完全反應(yīng)，生成672mL氫氣需要金屬的質(zhì)量為510mg×$\frac{672mL}{560mL}$=612mg＜770mg，故乙中金屬剩余，鹽酸不足；
B．鹽酸完全反應(yīng)生成氫氣672mL，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），進(jìn)而計(jì)算鹽酸的濃度；
C．甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，可以根據(jù)甲組數(shù)據(jù)計(jì)算金屬的物質(zhì)的量之比，令鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量之和與電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算解答；
D．根據(jù)C中計(jì)算可知Mg、Al物質(zhì)的量之比，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算Al的物質(zhì)的量．

解答 解：A．鹽酸濃、體積一定，甲中合金質(zhì)量小于乙中合金質(zhì)量，且甲中生成氣體體積小于乙中氣體體積，說(shuō)明甲中鹽酸過(guò)量、金屬完全反應(yīng)，乙中合金質(zhì)量小于丙中合金質(zhì)量，且乙、丙生成氣體體積相等，說(shuō)明乙、丙中鹽酸完全反應(yīng)，生成672mL氫氣需要金屬的質(zhì)量為510mg×$\frac{672mL}{560mL}$=612mg＜770mg，故乙中金屬剩余，鹽酸不足，故A錯(cuò)誤；
B．鹽酸完全反應(yīng)生成氫氣672mL，可以用乙或丙中的數(shù)據(jù)計(jì)算鹽酸的濃度，氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=2×0.03mol=0.06mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.06mol}{0.06L}$=1mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．甲中鹽酸有剩余，金屬完全反應(yīng)，此時(shí)生成氫氣560mL，故可以根據(jù)甲組數(shù)據(jù)計(jì)算金屬的物質(zhì)的量之比，令鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量可知24x+27y=0.51，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有2x+3y=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$×2，聯(lián)立方程解得：x=0.01、y=0.01，故合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比為0.01mol：0.01mol=1：1，故C正確；
D．合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比為1：1，可知丙中Al的物質(zhì)的量為$\frac{0.918g}{24g/mol+27g/mol}$=0.018mol，故D錯(cuò)誤，
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)關(guān)系判斷反應(yīng)的過(guò)量問(wèn)題，側(cè)重考查分析推理與計(jì)算濃度，難度中等．