Question

2．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验：三组各取60mL同浓度盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据如表：

实验序号	甲	乙	丙
合金质量/mg	510	770	918
气体体积/mL	560	672	672

则下列说法正确的是（　　）

• A． 甲组和乙组的实验中，盐酸均是过量的
• B． 盐酸的物质的量浓度为0.8 mol/L
• C． 合金中镁铝的物质的量之比为1：1
• D． 丙组中铝的物质的量为0.009 mol

Answer 1

分析 A..盐酸浓、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成672mL氢气需要金属的质量为510mg×$\frac{672mL}{560mL}$=612mg＜770mg，故乙中金属剩余，盐酸不足；
B．盐酸完全反应生成氢气672mL，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氢气的物质的量，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），进而计算盐酸的浓度；
C．甲中盐酸有剩余，金属完全反应，可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算解答；
D．根据C中计算可知Mg、Al物质的量之比，再根据n=$\frac{m}{M}$计算Al的物质的量．

解答 解：A．盐酸浓、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成672mL氢气需要金属的质量为510mg×$\frac{672mL}{560mL}$=612mg＜770mg，故乙中金属剩余，盐酸不足，故A错误；
B．盐酸完全反应生成氢气672mL，可以用乙或丙中的数据计算盐酸的浓度，氢气的物质的量为$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=2×0.03mol=0.06mol，故盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.06mol}{0.06L}$=1mol/L，故B错误；
C．甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气560mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.51，根据电子转移守恒有2x+3y=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$×2，联立方程解得：x=0.01、y=0.01，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.01mol：0.01mol=1：1，故C正确；
D．合金中镁与铝的物质的量之比为1：1，可知丙中Al的物质的量为$\frac{0.918g}{24g/mol+27g/mol}$=0.018mol，故D错误，
故选：C．

点评 本题考查混合物的计算，关键是根据表中数据关系判断反应的过量问题，侧重考查分析推理与计算浓度，难度中等．