Question

稱(chēng)取金屬鈉、鋁、鐵各m g，在室溫下分別與4V mol的鹽酸充分反應(yīng)，試推斷在下列三種情況下，V的取值范圍(用含m的表達(dá)式表示)：

(1)鋁與鹽酸反應(yīng)放出的H₂最多；

(2)鈉與鹽酸反應(yīng)放出的H₂最多；

(3)鋁、鐵分別與V L鹽酸反應(yīng)放出的H₂一樣多．

Answer 1

答案：
解析：

【解答】(1)當(dāng)m＜92V時(shí)，Al放出H2最多 　　(2)當(dāng)m＞92V時(shí)，Na放出H2最多 　　(3)當(dāng)m≥112V時(shí)，Al，F(xiàn)e放出H2相等 　　【巧解導(dǎo)析】由方程式2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑知n(Na)＝n(HCl)．即當(dāng)＝4V，亦即m＝92V時(shí)，恰好完全反應(yīng)，生成的H2為2V mol． 　　由方程式2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑知，當(dāng)×3＝4V，即m＝36V時(shí)，恰好反應(yīng)生成H2 2V mol， 　　由方程式Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑知，當(dāng)×2＝4V，即m＝112V時(shí)，恰好完全反應(yīng)，生成H2 2V mol． 　　以H2的物質(zhì)的量對(duì)金屬的質(zhì)量作函數(shù)圖像，由下圖可直接看出結(jié)果．

提示：

解題的關(guān)鍵是利用方程式建立函數(shù)圖像．此題也可按下列思路分析：①求金屬的物質(zhì)的量n(Na)＞n(Al)＞n(Fe)；②比較等物質(zhì)的量金屬耗酸的物質(zhì)的量(Al＞Fe＞Na)；③故(1)Al產(chǎn)生的H2最多，只需以Na消耗量為界限4V＞； 　　(2)要Na產(chǎn)生H2最多，只需鹽酸不足，4V＜，Na與水反應(yīng)放出H2滿(mǎn)足產(chǎn)生H2最多；(3)Al，F(xiàn)e產(chǎn)生H2一樣多，需以Fe耗酸為界，此時(shí)酸不足，得4V＜．此思路沒(méi)有圖像法明了．本題易因忽略Na與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2而出錯(cuò)．