Question

19．現有鎂、鋁、銅的混合金屬12g，放入過量的燒堿溶液中充分反應后，在標準狀況下放出氫氣6.72L．若將該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應，反應后濾得沉淀1.8g．試計算該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應產生多少升（標準狀況）氫氣？

Answer 1

分析 鎂和銅不與氫氧化鈉溶液反應，根據混合金屬與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣的量可計算出鋁的物質的量、質量；銅不與鹽酸反應，則剩余的1.8g為銅的質量，從而可知12g混合物中含有鎂的質量，再根據n=$\frac{m}{M}$計算出鎂的物質的量，然后根據反應方程式計算出生成氫氣的物質的量，最后根據V=nVm計算出生成氫氣的體積．

解答 解：三種金屬中只有鋁與氫氧化鈉溶液反應，標準狀況下6.72L氫氣的物質的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，根據反應2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，生成0.3mol氫氣消耗0.2molAl，0.2mol鋁的質量為：27g/mol×0.2mol=5.4g；
若將該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應，銅不與鹽酸反應，則反應后濾得到的1.8g沉淀為銅，所以12g混合金屬中含有鎂的質量為：12g-5.4g-1.8g=4.8g，
4.8g金屬Mg的物質的量為：$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，根據反應Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可知，0.2molMg與鹽酸完全反應生成0.2mol氫氣，0.2molAl與鹽酸完全反應生成0.3mol氫氣，
所以12g該金屬混合物與過量鹽酸反應生成氫氣的總物質的量為：0.2mol+0.3mol=0.5mol，生成標準狀況下氫氣的體積為：22.4L/mol×0.5mol=11.2L，
答：該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應產生11.2L氫氣．

點評 本題考查混合物反應的計算、根據方程式計算，為高頻考點，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意熟練掌握物質的量與摩爾質量、氣體摩爾體積等之間的關系，試題培養了學生的化學計算能力．