Question

在標準狀況下進行下列實驗：甲、乙、丙各取100mL同濃度的鹽酸，加入同一鎂、鋁合金，產生氣體，測得有關數據列表如下：

實驗序號	甲	乙	丙
合金質量	0.390g	0.702g	0.936g
氣體體積	448mL	672mL	672mL

分析上表數據后計算：

（1） 鹽酸的物質的量濃度

（2）合金中鎂與鋁的物質的量之比

（3）在實驗甲反應后溶液中加入過量 0.2mol·L^-1的NaOH溶液，欲使生成的沉淀最少，至少應加入多少毫升0.2mol·L^-1的NaOH溶液?

 

Answer 1

【答案】

（1）由題意知，當合金的質量分別是0.702g與0.936g時，發出的氣體均為672ml,說明合金均已過量，鹽酸已完全反應完，從測出的氫氣體積，就可以計算鹽酸的物質的量濃度，

0.672÷22.4×2÷0.1＝0.6（mol/l）  (2分)

（2）合金質量為0.39g時，氣體只有448ml，說明此時鹽酸是過量的。設合金中含鎂為xmol 含鋁為ymol，根據反應的化學方程式：Mg+2HCl===MgCl₂ + H₂↑  2Al+6HCl===2AlCl₃ +3H₂↑

 則有：    24x + 27y=0.390               x +3y/2 =0.448÷22.4

  解聯立方程組得：  x=0.005    y=0.01    所以鎂鋁的物質的量之比是1:2

（比值2分）

(3) 若要使生成的沉淀最少，說明只得到Mg(OH)₂沉淀，而此時鋁元素以AlO₂^-的形式存在，根據電荷守恒，可列式如下：n(Na⁺)×1＝n(Cl^-)×1+n(AlO₂^-)×1

得n(Na⁺)=0.06×1+0.01×1=0.07(mol)

所加的NaOH溶液體積為：0.07/0.2=0.35(L)=350mL   （2分）

本小題用其它合理方法解答出正確結果的，也同樣給分。

【解析】