某同学在实验室进行甲、乙、丙、丁4组实验:各取40mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,合金质量和生成气体体积记录如表:实验序号 甲 乙 丙 丁合金质量(g) 0.204 0.306 0.408 0.510生成气体体积(mL)(标准状况) 224 336 448 448请回答:(1)盐酸的物质的量浓度为______mol/L.(2)乙组合金中镁的质量是______g.(精确到0.001)(3)若在甲组实验后的溶液中加入浓度为0.5mol/L NaOH溶液,使产生的Al(OH)3沉淀恰好溶解,则需NaOH溶液的体积为______mL.

问题描述:

某同学在实验室进行甲、乙、丙、丁4组实验:各取40mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,合金质量和生成气体体积记录如表:

实验序号
合金质量(g) 0.204 0.306 0.408 0.510
生成气体体积(mL)
(标准状况)
224 336 448 448
请回答:
(1)盐酸的物质的量浓度为______mol/L.
(2)乙组合金中镁的质量是______g.(精确到0.001)
(3)若在甲组实验后的溶液中加入浓度为0.5mol/L NaOH溶液,使产生的Al(OH)3沉淀恰好溶解,则需NaOH溶液的体积为______mL.

盐酸的体积一定,故各组实验中n(HCl)相同,甲、乙、丙产生氢气的体积,随合金的质量增大而增大,说明甲、乙中盐酸过量,金属不足;丙中加入0.408g合金时生成气体的体积为448mL,继续加入合金,生成气体体积不变,...
答案解析:盐酸的体积一定,故各组实验中n(HCl)相同,甲、乙、丙产生氢气的体积,随合金的质量增大而增大,说明甲、乙中盐酸过量,金属不足;丙中加入0.408g合金时生成气体的体积为448mL,继续加入合金,生成气体体积不变,说明丙中盐酸完全反应,丁中合金过量,生成448mL氢气需要合金的质量为0.204g×

448mL
224mL
=0.408g,故丙中盐酸与合金恰好反应,
(1)利用第三组数据计算,根据n=
V
Vm
计算氢气的物质的量,故氢原子守恒可知n(HCl)=2n(H2),再根据c=
n
V
计算;
(2)令Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量之和及生成氢气体积列方程计算x、y的值,再根据m=nM计算Mg的质量;
(3)在甲组实验后的溶液中加入浓度为0.5mol/L NaOH溶液,使产生的Al(OH)3沉淀恰好溶解,此时溶液中溶质为NaAlO2、NaCl,由氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl),由Al原子守恒,n(NaAlO2)=n(Al),结合(2)中的计算计算n(Al),根据钠离子守恒n(NaOH)=n(NaAlO2)+n(NaCl),再根据V=
n
c
计算需要氢氧化钠溶液的体积.
考试点:有关混合物反应的计算;镁的化学性质;铝的化学性质.
知识点:本题考查混合物的有关计算,难度中等,注意根据数据关系判断反应的过量问题为解答该题的关键.