Question

12．完成下列各题
（1）物质的量各为0.1mol钠、镁、铝单质，分别投入足量盐酸溶液中，生成相同条件下氢气的体积比为1：2：3．
（2）物质的量各为0.2mol的铝、铁、锌，分别与100ml  1mol/L的硫酸溶液反应，生成相同条件下氢气的体积比为1：1：1．
（3）等质量的两份铝分别与足量的盐酸溶液和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量比为3：1．

Answer 1

分析 （1）发生反应：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=AlCl₃+3H₂↑，根据方程式计算解答；
（2）100mL 1mol/L硫酸溶液中H₂SO₄的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol，则：
2Al～3H₂SO₄～3H₂
0.2mol 0.3mol
Fe～H₂SO₄ ～H₂
0.2mol 0.2mol，
Zn～H₂SO₄ ～H₂
0.2mol 0.2mol，
三者中酸不足，所以金属过量，由此分析解答；
（3）铝与盐酸、氢氧化钠分别发生：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑、2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，结合反应的方程式计算．

解答 解：（1）分别取0.1mol钠、镁、铝与足量盐酸反应，则：
2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑、Mg+HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=AlCl₃+3H₂↑，
0.1mol                0.05mol   0.1mol             0.1mol  0.1mol              0.15mol
故在相同条件下产生氢气的体积比=0.05mol：0.1mol：0.15mol=1：2：3，
故答案为：1：2：3；
（2）100mL 1mol/L硫酸溶液中H₂SO₄的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol，则：
2Al～3H₂SO₄～3H₂
0.2mol  0.3mol
Fe～H₂SO₄ ～H₂
0.2mol 0.2mol，
Zn～H₂SO₄ ～H₂
0.2mol 0.2mol，
三者中酸不足，所以金属过量，反应酸完全反应，生成氢气的体积之比为：1：1：1，故答案为：1：1：1；
（3）铝与盐酸、氢氧化钠分别发生：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑、2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，设铝的物质的量为2mol，所以消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量分别为：6mol和2mol，则比值为：3：1，故答案为：3：1．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握电子守恒及过量计算分析为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．