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17.相同物质的量的Fe、Mg、Al、Na各0.1mol投入到含HCl 0.01mol的稀盐酸中,置换出H2由多到少的顺序是(  )
A.Al>Mg=Fe>NaB.Al=Mg=Fe=NaC.Na>Al>Mg>FeD.Al=Mg=Fe<Na

分析 酸不足时,钠可与水反应生成氢气,而Fe、Mg、Al只能与盐酸反应,故Na与酸反应时,Na会完全反应,根据2Na~H2↑计算氢气的物质的量;根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,进行过量计算,根据不足量的物质计算生成氢气,相同条件下,体积之比等于物质的量之比.

解答 解:酸不足时,钠可与水反应生成氢气,而Fe、Mg、Al只能与盐酸反应,故Na与酸反应时,Na会完全反应,由2Na~H2↑可知,0.1molNa完全反应,生成氢气的物质的量=0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol;
    Fe+2HCl=FeCl2+H2
0.1mol 0.2mol
故盐酸不足,由方程式可知生成氢气为0.005mol,
    Mg+2HCl=MgCl2+H2
0.1mol 0.2mol
故盐酸不足,由方程式可知生成氢气为0.005mol,
    2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
0.1mol 0.3mol
故盐酸不足,由方程式可知生成氢气为0.005mol,
相同条件下,体积之比等于物质的量之比,故生成氢气的体积:Al=Mg=Fe<Na,
故选D.

点评 本题考查钠的性质、根据方程式计算,进行过量计算是关键,注意钠和水反应的特点.

练习册系列答案
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14.某校化学学科研究小组利用铁屑、稀硫酸和硫酸铵制备摩尔盐(硫酸亚铁铵),具体实验步骤如下:
A.Fe屑的处理和称量
操作:称取约5g铁屑,放入锥形瓶,加入15mL10%Na2CO3溶液,小火加热10min将剩余的碱液倒掉,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量,备用.
(1)Na2CO3溶液的作用是除去铁屑表面的油污;将剩余的碱液倒掉的方法通常是倾析法.
B.FeSO4的制备
操作:将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入25mL 3mol•L-1 H2SO4,放在水浴中加热至不再有气体生成为止,再加入1mL 3mol•L-1H2SO4,趁热过滤,将滤液转移至蒸发皿中.
(2)趁热过滤的目的是FeSO4从溶液中析出,反应结束时再加入1mL 3mol•L-1 H2SO4,保持pH<1,其作用是防止FeSO4被氧化和抑制铵根离子和亚铁离子水解.
C.(NH42SO4•FeSO4•6H2O的制备
操作:称取一定量的(NH42SO4并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体.抽滤、洗涤、干燥、称量.
(3)缓慢加热,浓缩至浓缩至液体表面出现晶膜为止停止加热;制得的晶体过滤后用C洗涤.
A、蒸馏水   B、饱和食盐水   C、无水乙醇    D、滤液
(4)硫酸亚铁铵溶液中离子浓度的大小关系c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-
(5)产品中可能存在杂质NH4Fe(SO42.写出NH4Fe(SO42溶液与过量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3•H2O.
D.(NH42SO4•FeSO4•6HO的用途
硫酸亚铁铵较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液.现取0.400g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用70.0mL  0.100mol•L-1 KMnO4溶液处理,发生反应如下:
2MnO4-+Cu2S+8H+═2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O
8MnO4-+5CuS+24H+═5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O
反应后剩余的KMnO4恰好用V mL  0.500mol•L-1 (NH42SO4•FeSO4溶液完全反应.
已知:
MnO4-+Fe2++H+-Fe3++Mn2++H2O(未配平),
(6)盛KMnO4溶液常用酸式滴定管;V的取值范围3.3mL~20mL(mL,小数点后保留1位).

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