Question

等物質的量的Na、Mg、Al分別與1L 1mol/L的鹽酸反應，產生的氣體體積在相同狀況下分別為VNa、VMg、V_Al，設金屬的物質的量為x，當x取不同數值時，填寫表格（1）（2）處產生的氫氣的體積關系，及表中（3）（4）處x的取值范圍．

Na、Mg、Al等物質的量 x mol	x＜ 1 2	1 2 ≤x＜1	（3）	（4）
H2的體積	（1）	（2）	VNa＞VMg=VAl	VNa=VMg=VAl

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關范圍討論題的計算

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：三種金屬與鹽酸反應的方程式分別為：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，HCl的物質的量為1L×1mol/L=1mol，鹽酸完全反應生成生成氫氣為1mol×

1

2

×22.4L/mol=11.2L，由方程式可知，此時需要Na為1mol、Mg為0.5mol，Al為

1

3

mol，而鹽酸不足時Na繼續與水反應生成氫氣，故生成氫氣體積與金屬物質的量關系圖為：，結合圖象分析計算．

解答： 解：三種金屬與鹽酸反應的方程式分別為：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，HCl的物質的量為1L×1mol/L=1mol，鹽酸完全反應生成生成氫氣為1mol×

1

2

×22.4L/mol=11.2L，由方程式可知，此時需要Na為1mol、Mg為0.5mol，Al為

1

3

mol，而鹽酸不足時Na繼續與水反應生成氫氣，故生成氫氣體積與金屬物質的量關系圖為：，則：
①當x＜

1

2

時，產生氫氣體積：V（Al）＞V（Mg）＞V（Na）；
②當

1

2

≤x＜1時，產生氫氣體積：V（Al）=V（Mg）＞V（Na）；
③當x=1時，產生氫氣體積：V（Al）=V（Mg）=V（Na）；
④當x＞1時，產生氫氣體積：V（Al）=V（Mg）＜V（Na）；
故答案為：

Na、Mg、Al等物質的量 x mol	x＜ 1 2	1 2 ≤x＜1	x＞1	x=1
H2的體積	V（Al）＞V（Mg）＞V（Na）	V（Al）=V（Mg）＞V（Na）	VNa＞VMg=VAl	VNa=VMg=VAl

．

點評：本題考查范圍討論題的有關計算，明確物質恰好反應的分界點是解本題關鍵，利用圖象找出生成氣體體積與金屬物質的量的關系，一目了然、化繁為簡，題目難點中等．