在标准状况下，取甲、乙、丙各30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末，得下表有关数据（假设反应前后溶液体积不发生变化）：实验序号甲乙
1人问答
问题描述：
在标准状况下，取甲、乙、丙各30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末，得下表有关数据（假设反应前后溶液体积不发生变化）：
实验序号
甲
乙
丙
合金质量/mg
255
385
459
气体体积/mL
280
336
336
试完成下列问题：
（1）甲组实验中，盐酸（选填“过量”“适量”或“不足量”，下同）__________；乙组实验中盐酸____________。
（2）盐酸的物质的量浓度是多少？
（3）合金中镁、铝的物质的量之比为多少？
（4）丙实验之后，向容器中加入一定量的1.00mol·L-1NaOH溶液，能使合金中的铝粉恰好完全溶解，再过滤出不溶性固体，求所得滤液中各溶质的物质的量浓度。
崔永泉回答：
（1）过量 不足量
（2）1.00mol·L-1
（3）1∶1
（4）c(NaCl)=0.435mol·L-1，c(NaAlO2)=0.130mol·L-1
解析：（1）由上表知，在盐酸物质的量相同的条件下，当合金质量由255g增加到385g时，产生气体的体积由280mL增加到336mL，说明甲组中合金不足，盐酸过量。同理可分析出乙组中盐酸不足量。
（2）通过（1）的分析可知乙、丙组盐酸完全反应，设盐酸的物质的量为x，由：
2HCl — H2
2mol 22.4L
x 0.336L
可求出x=0.03mol，c(HCl)=1.00mol·L-1
（3）计算合金中镁、铝的物质的量时应该选用甲组中的数据。设合金中镁、铝的物质的量分别为x、y。由H2的物质的量可得方程：x+y×3/2=0.0125；再由质量守恒得方程：24x+27y=0.255。联立方程可解得x=y=0.005mol，即：x∶y=1∶1。
（4）由合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1，可求出丙组合金中镁、铝的物质的量均为0.009mol，加入NaOH欲使合金中的铝完全溶解，则要考虑NaOH与Al、MgCl2和AlCl3反应，且反应后得到的溶液应该是NaCl和NaAlO2溶液。根据铝守恒可得溶液中NaAlO2的物质的量为0.009mol，再由钠守恒可得：
n(Na+)=n(Cl-)+n()=0.03mol+0.009mol=0.039mol，
即加入的NaOH体积为0.039L，这样反应后的溶液体积为：0.03L+0.039L=0.069L，因此，c(NaCl)=0.03mol/0.069L=0.435mol·L-1，c(NaAlO2)=0.009mol/0.069L=0.130mol·L-1。
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