题目内容
【题目】已知钠能与水剧烈反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(1)相同质量的Na,Mg,Al与过量的盐酸反应,在相同的状况下,三者置换出的H2的体积比是 .
(2)相同物质的量的Na,Mg,Al与过量的盐酸反应,在相同状况下,三者置换出的H2的体积比是 .
(3)Na,Mg,Al与过量的盐酸反应,在相同状况下产生的氢气的体积相等,则Na,Mg,Al三种金属的物质的量之比是 .
(4)将Na,Mg,Al各0.3mol分别投入到含0.1mol HCl的盐酸中,同温同压下产生气体的体积比是 .
【答案】
(1)36:69:92
(2)1:2:3
(3)6:3:2
(4)3:1:1
【解析】解:三种金属与酸反应的方程式分别为2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,(1)若Na、Mg、Al三种金属质量相等,则三种金属的物质的量之比为: :
:
,转移电子的物质的量之比=
:
:
=
:
:
=36:69:92,相同条件下,生成氢气体积之比等于转移电子的物质的量之比=36:69:92,所以答案是:36:69:92;(2)相同物质的量的Na,Mg,Al与过量的盐酸反应,转移电子的物质的量=1:2:3,相同条件下,生成氢气体积之比等于其转移电子的物质的量之比=1:2:3,所以答案是:1:2:3;(3)相同条件下生成相同体积的氢气,说明三个反应中转移电子物质的量相等,令转移电子为1mol,根据电子转移守恒,则消耗金属的物质的量之比=
:
:
=6:3:2,所以答案是:6:3:2;(4)将Na,Mg,Al各0.3mol分别投入到含0.1mol HCl的盐酸中,根据方程式知,0.3molMg完全反应消耗0.6molHCl、0.3molAl完全反应消耗0.9molHCl,Na能和水反应,所以Mg、Al不能完全反应,0.3molNa完全反应生成氢气的物质的量为
=0.15mol,Mg、Al和盐酸反应时生成氢气的物质的量都是0.05mol,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以Na、Mg、Al分别生成的氢气体积之比=0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,所以答案是:3:1:1.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用钠的化学性质的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握钠的化学性质:与非金属反应;与水反应;与酸反应;与盐溶液反应.