Question

【題目】(1)分別取m g鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應，在相同條件下產生氫氣的體積比是____________________。

(2)分別取0.1 mol 鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應，在相同條件下產生氫氣的體積比是________________________。

(3)若都產生0.25 mol的氫氣，所需鈉、鐵、鋁的質量比是________________________。

(4)若產生相同體積(同溫同壓)的氫氣，所需鈉、鐵、鋁三種金屬的物質的量之比是________________________。

(5)若產生相同質量的氫氣，鈉、鐵、鋁三種金屬轉移電子的物質的量之比是________________________________。

Answer 1

【答案】 1:2:3 23:28:9 6:3:2 1:1:1

【解析】

題中涉及到的化學方程式有①2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，②Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，根據各反應物的物質的量結合化學方程式計算。

(1)鈉、鐵和鋁在反應中分別失去1、2、3個電子，mg鈉、鐵、鋁的物質的量分別為mol、mol、mol，由電子得失轉移守恒可得，2 mol鈉生成1 mol氫氣，1 mol鐵生成1 mol氫氣，2 mol鋁生成3 mol氫氣，所以生成氫氣的體積比為mol:mol:mol＝；

(2)分別取0.1mol鈉、鐵、鋁與足量鹽酸反應，則：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Fe+HCl=FeCl2+H2↑、2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，故在相同條件下產生氫氣的體積比=0.05mol：0.1mol：0.15mol=1：2：3；

(3)若都產生0.25 mol的氫氣，則：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Fe+HCl=FeCl2+H2↑、2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，故所需鈉、鐵、鋁的物質的量之比=0.25mol×2：0.25mol：0.25×mol=6：3：2，則質量比=6×23：3×56：：2×27=23：28：9；

(4)若產生相同體積（同溫同壓下）的H2，由于體積之比是相應的物質的量之比，假設都是1mol，根據反應2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Fe+HCl=FeCl2+H2↑、2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，則所需的鈉、鎂、鋁物質的量比為2：1：=6：3：2；

(5)從得失電子的角度考慮，2個H+得到兩個電子生成1個H2，H+得到的電子，由活潑金屬提供，若產生相同質量的氫氣，則鈉、鐵、鋁三種金屬轉移電子的物質的量相等，故鈉、鐵、鋁三種金屬轉移電子的物質的量之比是1:1:1。