Question

等量的Na、Mg、Al三种金属与含有1mol H⁺的盐酸分别反应时，产生的H₂的体积可能会出现下列四种情况：

①V(Na)＞V(Mg)=V(Al)　②V(Na)=V(Mg)=V(Al)

③V(Mg)=V(Al)＞V(Na)　④V(Al)＞V(Mg)＞V(Na)

试确定满足上述四种情况时金属的物质的量x的取值范围．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：已知n(H+)=1mol，当H+恰好完全反应时，消耗的Na、Mg、Al的物质的量分别为1mol，mol，mol，产生的H2体积均为11.2L，若金属过量时，则Na将继续与水反应放出H2，而Mg、Al不再反应．如果按常规思路来解题，不仅头绪难以理清，即使理清头绪，解题也十分繁琐．如果采用图象法，不但思路清晰，而且答案一目了然． 在同一直角坐标系中画出Na、Mg、Al所对应的V(H2)与金属的量的图象．如图所示： 由图可清楚地看出，在阴影部分①的区域内V(Na)＞V(Mg)=V(Al)=11.2L，此时n＞1mol， 在图所示的②，V(Na)=V(Mg)=V(Al)=11.2L，此时n=1， 在阴影部分③，V(Mg)=V(Al)=11.2L＞V(Na)，此时≤n＜1 在阴影部分④，V(Al)＞V(Mg)＞V(Na)，此时≤n＜和0＜n＜，可合并为一个区间0＜n＜． 答案：①n＞1　②n=1　③≤n＜1　④0＜n＜