Question

【题目】将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是

A. x＝2.24 B. 铝的物质的量为0.2 mol

C. 反应时，Na、Mg、Al均过量 D. 曲线C为Al与盐酸反应的图像

Answer 1

【答案】C

【解析】

按照金属活动性顺序：Na＞Mg＞Al可知，钠是活泼的金属，极易与水反应，因此钠与盐酸的反应速率最快，而镁或铝与水不反应，只能与盐酸反应，因此a表示钠，b表示Mg，c表示Al；根据图像可知，反应中生成的氢气体积相同，所以参加反应的盐酸是相同，即金属在与盐酸反应时盐酸不足，金属过量。但过量的金属钠会继续与水反应放出氢气，所以根据方程式2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑可知钠的物质的量只能是0.1L×2mol/L＝0.2mol，则镁和铝的物质的量也是0.2mol；氢气的物质的量是0.2mol÷2＝0.1mol，标准状况下的体积是2.24L，据以上分析解答。

按照金属活动性顺序：Na＞Mg＞Al可知，钠是活泼的金属，极易与水反应，因此钠与盐酸的反应速率最快，而镁或铝与水不反应，只能与盐酸反应，因此a表示钠，b表示Mg，c表示Al。根据图像可知，反应中生成的氢气体积相同，所以参加反应的盐酸是相同，即金属在与盐酸反应时盐酸不足，金属过量。但过量的金属钠会继续与水反应放出氢气，所以根据方程式2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑可知钠的物质的量只能是0.1L×2mol/L＝0.2mol，则镁和铝的物质的量也是0.2mol。氢气的物质的量是0.2mol÷2＝0.1mol，标准状况下的体积是2.24L；

A．结合以上分析可知，由于酸不足，所以生成氢气的量为：n（H2）=1/2n（HCl）=0.1×2÷2=0.1mol，所以标况下的体积为2.24L，A项正确；

B．结合以上分析可知，生成0.1mol的氢气需0.2mol的钠，根据题意可知，铝的物质的量也为0.2 mol，B项正确；

C．结合以上分析可知，Na不可能过量，若Na过量会与溶剂水反应，C项错误；

D．结合以上分析可知，则反应速率最慢的为铝，用时最长，则曲线C为Al与盐酸反应的图像，D项正确；

综上所述，本题选C。