Question

15．把10.2g鎂鋁混合物的粉末放入400mL鹽酸中恰好完全反應，得到11.2LH₂（標準狀況下）．試計算：
（1）該混合物中鎂的質量分數
（2）鹽酸的物質的量濃度．

Answer 1

分析 發(fā)生反應：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，設Mg、Al的物質的量分別為xmol、ymol，根據方程式表示出消耗HCl、生成氫氣的物質的量，根據二者質量與生成氫氣的體積列方程計算Mg、Al的物質的量．
（1）根據m=nM計算Mg的質量，進而計算Mg的質量分數；
（2）根據n=$\frac{n}{V}$計算鹽酸的物質的量濃度．

解答 解：標況下11.2L氫氣的物質的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
設10.2g鎂鋁合金中含有鎂xmol，含有鋁ymol，則：
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，
1   2         1
x   2x        x
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
2   6            3
y   3y          $\frac{3}{2}$y
由題意得：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=10.2}\\{x+\frac{3}{2}y=0.5}\end{array}\right.$
解得：x=y=0.2，
（1）Mg的質量=0．，2mol×24g/mol=4.8g，故混合物中Mg的質量分數=$\frac{4.8g}{10.2g}$×100%=47.1%，
答：混合物中Mg的質量分數為47.1%；
（2）反應消耗的鹽酸的總物質的量為：0.2mol×2+0.2mol×3=1mol，
鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）=$\frac{1mol}{0.4L}$=2.5mol/L，
答：該鹽酸的物質的量濃度為2.5mol/L．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)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、物質的量濃度之間的關系，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．