Question

将Mg和Al粉末均匀混合，加入到100mL某浓度的硫酸中，产生氢气的体积（标准状况下）与加入粉末的质量关系如图所示：
（1）硫酸物质的量浓度是

 

 mol?L^-1．若向反应后的滤液中滴加5mol?L^-1氢氧化钠溶液，当得到最大沉淀时加入氢氧化钠溶液的体积是

 

 mL？
（2）当硫酸溶液为350mL，固体粉末为33.3g时，充分反应后产生的气体体积为

 

 L（S．T．P）
（3）原固体混合物中Mg和Al的物质的量之比为

 

．（请写出必要的运算过程）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）加入Mg、Al混合物11.1g时，硫酸完全反应，根据氢气的体积计算硫酸的物质的量，进而计算硫酸的物质的量浓度；
若向反应后的滤液中滴加5mol?L^-1氢氧化钠溶液，当得到最大沉淀时，镁离子、铝离子转化为氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，产生溶液中溶质为Na₂SO₄，由硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），由钠离子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），再根据V=

n

c

计算；
（2）100mL硫酸完全反应需要混合物质量11.1g，生成氢气为11.2L，故350mL硫酸完全反应需要混合物的质量=11.1g×

350mL

100mL

=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，根据混合物的质量计算生成氢气的体积；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量及电子转移守恒列方程计算．

解答： 解：（1）加入Mg、Al混合物11.1g时，硫酸完全反应，生成氢气11.2L，氢气的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，由H₂SO₄～H₂可知n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.5mol，故c（H₂SO₄）=

0.5mol

0.1L

=5mol/L；
若向反应后的滤液中滴加5mol?L^-1氢氧化钠溶液，当得到最大沉淀时，镁离子、铝离子转化为氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，产生溶液中溶质为Na₂SO₄，由硫酸根守恒n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.5mol，由钠离子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）=1mol，故需要氢氧化钠溶液的体积=

1mol

5mol/L

=0.2L=200mL，
故答案为：5；200；
（2）100mL硫酸完全反应需要混合物质量11.1g，生成氢气为11.2L，故350mL硫酸完全反应需要混合物的质量=11.1g×

350mL

100mL

=38.85g＞33.3g，故硫酸有剩余，33.3g混合物完全反应，故生成氢气的体积=11.2L×

33.3g

11.1g

=33.6L，
故答案为：33.6；
（3）令11.1g混合物中Mg、Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量及电子转移守恒列方程，则：

24x+27y=11.1 2x+3y=0.5×2

解得x=0.35、y=0.1，
故原固体混合物中Mg和Al的物质的量之比为0.35mol：0.1mol=7：2
故答案为：7：2．

点评：本题考查混合物计算、化学反应图象有关计算，侧重考查学生获取信息的能力、分析解决问题的能力，注意守恒思想运用，难度中等．