题目内容

14.(1)分别取0.1mol 钠、镁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生 H2的体积比是1:2:3
(2)若产生相同物质的量的H2,所需钠、镁、铝的质量比为23:12:9.
(3)若产生相同体积(同温同压下)的H2,所需钠、镁、铝的物质的量比为6:3:2.
(4)若将0.2mol 钠、镁、铝分别投入到10mL lmol/L 的盐酸中,在标准状况下,产生H2体积的大小顺序是Na>Mg=Al.

分析 题中涉及到的化学方程式有①2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,根据各反应物的物质的量结合化学方程式计算.

解答 解:(1)分别取0.1mol 钠、镁、铝与足量的盐酸反应,则:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑,
0.1mol             0.05mol   0.1mol              0.1mol    0.1mol              0.15mol
故在相同条件下产生氢气的体积比=0.05mol:0.1mol:0.15mol=1:2:3,
故答案为:1:2:3;
(2)产生相同物质的量的氢气,设氢气为3mol,则:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑,
6mol                     3mol    3mol                3mol     2mol                  3mol
故所需钠、镁、铝的物质的量之比=6mol:3mol:2mol=6:3:2,
则质量比=6×23:3×24::2×27=23:12:9,
故答案为:23:12:9;
(3)由反应方程式可知,若产生相同体积(同温同压下)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比为2mol:1mol:$\frac{2}{3}$mol=6:3:2,
故答案为:6:3:2;
(4)若将三种金属各0.2mol分别投入10mL1mol/L的盐酸中,可知三种金属都过量,但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,镁和铝生成氢气的体积一样多,故答案为:Na>Mg=Al.

点评 本题考查了金属与酸反应、化学方程式的相关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意钠性质的特殊性,即过量钠和水反应产生氢气,在其它题目中易被忽略.

练习册系列答案
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19.某化学兴趣小组在实脸室模拟侯德榜制碱法制备纯碱.主要步骤如下:
第一步:配制饱和NaCl溶液,倒入烧杯中加热;
第一步:控制温度在30-35℃.边搅拌边分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟;
第三步:静置、过滤得NaHCO3晶体.用少量蒸馏水洗涤除去杂质,然后抽干;
第四步:将第二步所得固体转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得纯碱固体,
已知:温度高于35℃时,NH4HCO3会分解.有关盐的溶解度(g/100g水)如表:
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0--------
NaHCO36.98.19.611.l12.714.516.4--
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
回答下列问题:
(1)反应温度控制在30-35℃范围内,应采取的加热方法为水浴加热,反应温度不能高于35℃的理由是高于35℃时NH4HCO3会分解.
(2)第三步静置后析出NaHCO3晶体的原因是NaHCO3的溶解度最小;用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质粒子Cl-、NH4+(用离子符号表示).
(3)若向过滤所得母液中加入稀盐酸(填写试剂名称),并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl.
(4)纯碱产品不纯,含有NaHCO3、NaCl等杂质.测定纯碱中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品Wg,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加l-2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为cmol/L的盐酸滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用盐酸体积为V1mL,再加1-2滴甲基橙指示剂,继续用盐酸滴定至溶液由黄变橙,所用盐酸总体积为V2mL.
①实验室配制一定体积cmol/L盐酸需用的仪器除了容量瓶、烧杯、量筒外还需胶头滴管、玻璃棒;在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是ae(填写标号)
a.使用容量瓶前检验它是否漏水
b.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
c.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中.然后加蒸馏水定容
d.用容量瓶把溶液配制完成以后.直接贴上标签,放置备用
e.定容后盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动几次
②写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3 (%)=$\frac{c({V}_{2}-{V}_{1})×84}{1000w}$×100%.
13.氨是最重要的化工产品之一.
(1)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得.有关化学反应的能量变化如图1所示.

反应①②③均为放热反应(填“吸热”或“放热”).
(2)用氨气制取尿素[CO(NH22]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g).为进一步提高CO2
的平衡转化率,下列措施中能达到目的是AB.
A.增大NH3的浓度       B.增大压强       C.及时转移生成的尿素    D.使用更高效的催化剂
(3)尿素在农业生产中起重要作用,其合成过程分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(l)△H=-117kJ•mol-1
NH2COONH4(l)?(NH22CO(g)+H2O(g)△H=+15kJ•mol-1
①第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快,转化率也较高,第二步反应在相同条件下反应速率较慢,转化率也较低.因此,总反应的反应速率和转化率主要取决于第二步.(填“第一步”或“第二步”)
②对于第一步反应,不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是AD(填字母).
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化       B.υ(NH3=2υ(CO2
C.恒容容器中气体的密度不随时间变化而变化      D.容器中各物质总质量不随时间变化而变化
③第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵,再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如图2所示:
在180℃的条件下,P2>P3(填“>”、“<”或“=”,下同);化学平衡常数K1=K2

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