【分析】 (1)观察和比较题中提供的数据,三组实验中,盐酸的浓度与体积相同,乙、丙二组所加合金质量不同,但产生气体的量相等,丙中合金质量较乙大,可知丙中盐酸已用完,合金过量,而乙中盐酸也用完.比较甲、乙二组实验,所用合金的质量,已为0.385g,甲为0.255g,乙是甲的1.5倍,如果乙中合金完全反应,乙中产生的气体体积应是甲中产生气体体积的1.5倍,为280ml×1.5=420ml,而乙中只产生气体336ml,这说明乙中合金过量,盐酸不足量,因为甲产生气体280ml,小于336ml,所以甲中盐酸过量.
(2)要推导出盐酸的物质的量浓度,应该选取盐酸完全反应的实验的有关数据,那就是盐酸的体积30ml以及完全反应产生气体的体积336ml,由此计算出盐酸的物质的量浓度.
2HCl～H2
H2336ml为1.5×10-2mol,那么HCl为3.0×10-2mol
CHCL=3*10^-2MOL/0.03MOL=1MOL.L^-1
(3)要求出合金中Mg、Al的物质的量比,应选取合金完全反应的实验的数据,即甲组实验数据0.255g、280ml.由此计算镁、铝的物质的量之比：
设0.255g合金中,Mg的物质的量为x,Al的物质的量为y,则有
24g·mol-1x+27g·mol-1y=0.255g……①
又因Mg～H2 Al～1.5H2,有 ……②
联立①②,解之,x=y=0.005
(4)前已分析丙组中合金过量,加入苛性钠溶液后,铝元素全部转入NaAlO2,镁元素全部转入Mg(OH)2,溶液中还有NaCl(原来盐酸中的Cl-全部转入NaCl)
通过(3)中计算结果知合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1,设丙实验中,镁、铝的物质的量均为x,则有
24g·mol-1x+27g·mol-1y=0.459g
x=0.009mol
那么铝为0.009mol,偏铝酸钠NaAlO2也为0.009mol.
盐酸中HCl为1mol·L-1×0.03L=0.03mol,所以NaCl也为0.03mol.
根据Na元素的量守恒的定律,n(NaOH)=n(NaAlO2)+n(NaCl)= 0.009mol+0.003mol=0.039mol.
【答案】 (1)过量,不足量 (2)30ml,336ml,1
(3)0.255g,280ml,1∶1 (4)0.009,0.03,39
【点评】 本题涉及有关过量计算的混合物问题,考查对实验数据观察、比较、分析及选择应用的能力,考查用守恒的思想方法灵活处理问题的能力等.