Question

【題目】已知鈉能與水劇烈反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（1）相同質量的Na，Mg，Al與過量的鹽酸反應，在相同的狀況下，三者置換出的H2的體積比是 ．
（2）相同物質的量的Na，Mg，Al與過量的鹽酸反應，在相同狀況下，三者置換出的H2的體積比是 ．
（3）Na，Mg，Al與過量的鹽酸反應，在相同狀況下產生的氫氣的體積相等，則Na，Mg，Al三種金屬的物質的量之比是 ．
（4）將Na，Mg，Al各0.3mol分別投入到含0.1mol HCl的鹽酸中，同溫同壓下產生氣體的體積比是 ．

Answer 1

【答案】
（1）36：69：92
（2）1：2：3
（3）6：3：2
（4）3：1：1
【解析】解：三種金屬與酸反應的方程式分別為2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，（1）若Na、Mg、Al三種金屬質量相等，則三種金屬的物質的量之比為： ： ： ，轉移電子的物質的量之比= ： ： = ： ： =36：69：92，相同條件下，生成氫氣體積之比等于轉移電子的物質的量之比=36：69：92，所以答案是：36：69：92；（2）相同物質的量的Na，Mg，Al與過量的鹽酸反應，轉移電子的物質的量=1：2：3，相同條件下，生成氫氣體積之比等于其轉移電子的物質的量之比=1：2：3，所以答案是：1：2：3；（3）相同條件下生成相同體積的氫氣，說明三個反應中轉移電子物質的量相等，令轉移電子為1mol，根據電子轉移守恒，則消耗金屬的物質的量之比= ： ： =6：3：2，所以答案是：6：3：2；（4）將Na，Mg，Al各0.3mol分別投入到含0.1mol HCl的鹽酸中，根據方程式知，0.3molMg完全反應消耗0.6molHCl、0.3molAl完全反應消耗0.9molHCl，Na能和水反應，所以Mg、Al不能完全反應，0.3molNa完全反應生成氫氣的物質的量為 =0.15mol，Mg、Al和鹽酸反應時生成氫氣的物質的量都是0.05mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，所以Na、Mg、Al分別生成的氫氣體積之比=0.15mol：0.05mol：0.05mol=3：1：1，所以答案是：3：1：1．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用鈉的化學性質的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握鈉的化學性質：與非金屬反應；與水反應；與酸反應；與鹽溶液反應．