Question

在標準狀況下進行下列實驗：甲、乙、丙各取300mL同濃度的鹽酸，加入不同質量的同一鎂鋁合金粉末．有關數據列表如下：

實驗序號	甲	乙	丙
合金質量/mg	510	765	918
氣體體積/mL	560	672	672

問：
（1）鹽酸的物質的量濃度是多少？
（2）求合金中鋁的質量分數是多少？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）對比甲乙數據，加合金質量為765mg時生氣氫氣比甲中多，說明甲中鹽酸過量，對比乙丙數據，加918mg合金時氫氣的體積不變，說明加入770mg合金時鹽酸已完全反應，加入918g鎂鋁合金時，最多只能生成672mL的氫氣，說明鹽酸最多只能產生672mL的氫氣，以此計算鹽酸的濃度；
（2）用甲組來計算合金中的鎂、鋁的物質的量，然后計算出合金中鋁的質量分數．

解答： 解：（1）加入918g鎂鋁合金時，最多只能生成672mL的氫氣，說明鹽酸最多只能產生672mL的氫氣，
所以就672mL來計算鹽酸的物質的量，
氣體的物質的量為：

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
根據H元素質量守恒可計算出300mL鹽酸中HCl的物質的量為：0.03mol×2=0.06mol，
鹽酸的物質的量濃度為：

0.06mol

0.3L

=0.2mol/L，
答：鹽酸的物質的量濃度為0.2mol/L；
（2）根據生成氫氣的體積可知，甲組中氯化氫過量，
設Mg的物質的量為x，Al的物質的量為y，
生成氣體的物質的量為：

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，
依題合金的質量可得：①24x+27y=0.510g，
根據生成的氫氣可得：②x+

3

2

y=0.025mol，
解①②方程組得：x=0.01mol；y=0.01mol，
所以合金中鋁的質量分數：

27g/mol×0.01mol

0.51g

×100%≈47.4%，
答：合金中鋁的質量分數為47.4%．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算，題目難度中等，根據表中數據正確判斷金屬過量、鹽酸過量情況為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．