Question

等物质的量的Na、Mg、Al分别与1L 1mol/L的盐酸反应，产生的气体体积在相同状况下分别为VNa、VMg、V_Al，设金属的物质的量为x，当x取不同数值时，填写表格（1）（2）处产生的氢气的体积关系，及表中（3）（4）处x的取值范围．

Na、Mg、Al等物质的量 x mol	x＜ 1 2	1 2 ≤x＜1	（3）	（4）
H2的体积	（1）	（2）	VNa＞VMg=VAl	VNa=VMg=VAl

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关范围讨论题的计算

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：三种金属与盐酸反应的方程式分别为：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，HCl的物质的量为1L×1mol/L=1mol，盐酸完全反应生成生成氢气为1mol×

1

2

×22.4L/mol=11.2L，由方程式可知，此时需要Na为1mol、Mg为0.5mol，Al为

1

3

mol，而盐酸不足时Na继续与水反应生成氢气，故生成氢气体积与金属物质的量关系图为：，结合图象分析计算．

解答： 解：三种金属与盐酸反应的方程式分别为：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，HCl的物质的量为1L×1mol/L=1mol，盐酸完全反应生成生成氢气为1mol×

1

2

×22.4L/mol=11.2L，由方程式可知，此时需要Na为1mol、Mg为0.5mol，Al为

1

3

mol，而盐酸不足时Na继续与水反应生成氢气，故生成氢气体积与金属物质的量关系图为：，则：
①当x＜

1

2

时，产生氢气体积：V（Al）＞V（Mg）＞V（Na）；
②当

1

2

≤x＜1时，产生氢气体积：V（Al）=V（Mg）＞V（Na）；
③当x=1时，产生氢气体积：V（Al）=V（Mg）=V（Na）；
④当x＞1时，产生氢气体积：V（Al）=V（Mg）＜V（Na）；
故答案为：

Na、Mg、Al等物质的量 x mol	x＜ 1 2	1 2 ≤x＜1	x＞1	x=1
H2的体积	V（Al）＞V（Mg）＞V（Na）	V（Al）=V（Mg）＞V（Na）	VNa＞VMg=VAl	VNa=VMg=VAl

．

点评：本题考查范围讨论题的有关计算，明确物质恰好反应的分界点是解本题关键，利用图象找出生成气体体积与金属物质的量的关系，一目了然、化繁为简，题目难点中等．