Question

14．有一鎂鋁合金共21g，把其加入到1L 5mol/L的鹽酸中，共收集到標準狀況下的氣體22.4L．
（1）該合金中鎂鋁的質量分別為12g、9g．
（2）反應中共消耗5mol/L的鹽酸400mL．
（3）向反應后的溶液中逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，若要使沉淀恰好達到最大值，需要加入NaOH1L．
（4）再加入NaOH溶液至足量，最后剩余的沉淀是氫氧化鎂，其質量是29 g．

Answer 1

分析 （1）根據n=cV計算出鹽酸中含有HCl的物質的量，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出生成氫氣的物質的量，據此判斷鹽酸是否過量，然后分別根據合金總質量、生成氫氣的量列式計算；
（2）根據氫元素守恒計算出消耗HCl的物質的量，再根據V=$\frac{n}{c}$計算出消耗鹽酸的體積；
（3）沉淀達到最大時溶液中溶質為NaCl，根據n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）計算出消耗氫氧化鈉的物質的量，再根據V=$\frac{n}{c}$計算出需要加入氫氧化鈉溶液的體積；
（4）再加入NaOH溶液至足量，氫氧化鋁溶解，最后剩余的沉淀是氫氧化鎂，根據鎂元素守恒計算出氫氧化鎂的質量．

解答 解：（1）1L 5mol/L的鹽酸中含有HCl的物質的量為：5mol/L×1L=5mol，標準狀況下22.4L氫氣的物質的量為：$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，生成1mol氫氣消耗2molHCl，說明鹽酸過量，設合金中含有Mg、Al的物質的量分別為x、y，則：24x+27y=21、x+1.5y=1，聯立解得：x=0.5mol、y=$\frac{1}{3}$mol，
則合金中含有鎂的質量為：24g/mol×0.5mol=12g，含有鋁的質量為：27g/mol×$\frac{1}{3}$mol=9g，
故答案為：12g；9g；
（2）生成1mol氫氣需要消耗2molHCl，則反應中共消耗5mol/L的鹽酸的體積為：$\frac{2mol}{5mol/L}$=0.4L=400mL，
故答案為：400；
（3）向反應后的溶液中逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，若要使沉淀恰好達到最大值時溶液中溶質為NaCl，根據質量守恒可得：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=5mol，則需要加入NaOH的體積為：$\frac{5mol}{5mol/L}$=1L，
故答案為：1；
（4）再加入NaOH溶液至足量，氫氧化鋁溶解，則最后剩余的沉淀是氫氧化鎂，根據質量守恒定律可知生成氫氧化鎂的物質的量為0.5mol，質量為：58g/mol×0.5mol=29g，
故答案為：氫氧化鎂；29．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發生反應的原理為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．