Question

【題目】（1）把5.1g鎂鋁合金的粉末放入過量的鹽酸中，得到5.6 LH2（標準狀況下）。

①合金中鎂的物質的量_________。

②寫出該合金溶于足量NaOH溶液的化學方程式_________________。同時產生H2的體積（標準狀況下）為____________ 。

（2）相同條件下，某Cl2與O2混合氣體100 mL恰好與150 mL H2化合生成HCl和H2O，則混合氣體中Cl2與O2的體積比為__________，混合氣體的平均相對分子質量為____________。

（3）兩個相同容積的密閉容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A氣體，Y中充入a g CH4氣體，X與Y內的壓強之比是4∶11，則A的摩爾質量為____________。

（4）在同溫、同壓下，實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍，其中O2的質量分數為____________ (計算結果保留1位小數) 。若其中CO和N2的物質的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質量分數為_______________ (計算結果保留1位小數)。

Answer 1

【答案】0.1 mol 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3.36 L 1∶1 27.25 44 g·mol－1 27.6% 48.3%

【解析】

（1）①根據鎂鋁質量和生成氫氣的體積列方程組計算；

②只有鋁與氫氧化鈉反應，進行計算；

（2）列方程組計算，混合氣體的平均相對分子質量等于混合氣體的總質量除以混合氣體的總物質的量所得數值；

（3）根據PV=nRT進行計算；

（4）在同溫、同壓下，密度比等于相對分子質量之比進行計算；混合氣體中氧元素的質量分數為氧元素的質量除以氣體的總質量；

①設鎂、鋁的物質的量分別為 x mol、 y mol，列方程組：
①24x +27y =5.1 ②x + 1.5y =5.6/22.4=0.25，①②聯立得x=0.1mol、y=0.1mol

答案：0.1mol
②寫出該合金溶于足量NaOH溶液的化學方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。

因為2Al～3H2，前面已經算出Al的物質的量為0.1mol，則V（H2）=0.1mol×3/2×22.4L/mol=3.36L；

答案：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3.36L。

（2）設氯氣為xml，氧氣為yml

Cl2 + H22HCl，2H2 + O22H2O

xml xml 2yml yml

①x+y=100 ② x+2y=150，①②兩個方程聯立可得x=y=50ml，

假設氯氣和氧氣各1摩爾，則混合氣體的平均摩爾質量為：=51.5g/mol，則混合氣體的平均相對分子質量為51.5；
答案：1：1；51.5

（3）（1）根據PV=nRT，在T、V相同時，壓強之比等于物質的量之比，即4：11=：，解得：M=44g/mol；
答案：44g/mol。

（4）混合氣體的密度是H2的14.5倍,平均相對分子質量=14.5×2=29,由于CO,N2相對分子質量都是28,所以可以設CO,N2總物質的量為x,O2物質的量為y,則28x+32y=29×(x+y),解得x:y=3:1,所以O2的質量分數=32/(29×4)=27.6%
若其中CO和N2的物質的量之比為1:1,假設CO為1mol,氮氣為1mol，氧氣為（1+1）×1/3=2/3mol,則混合氣體中氧元素的質量分數=×100%=48.3%；

答案：27.6% 48.3%