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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VNaVMg、VAl,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)VNaVMg=VAlVNa=VMg=VAl 
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 molx<
1
2
1
2
≤x<1
x>1x=1
H2的體積V(Al)>V(Mg)>V(Na)V(Al)=V(Mg)>V(Na)VNaVMg=VAlVNa=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.
練習冊系列答案
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