Question

6．等物质的量的Na、Mg、Al分别与等物质的量的盐酸（1mol）反应生成H₂，产生H₂体积大小（相同状况）可出现下列四种情况：①Na＞Mg=Al ②Na=Mg=Al ③Na＜Mg=Al ④Na＜Mg＜Al，下列判断正确的是（　　）

• A． 当n（Na）=n（Mg）=n（Al）=1mol时，①成立
• B． 当n（Na）=n（Mg）=n（Al）=0.8mol时，②成立
• C． 当n（Na）=n（Mg）=n（Al）=0.6mol时，③成立
• D． 当n（Na）=n（Mg）=n（Al）=0.5mol时，④成立

Answer 1

分析 设三种金属的物质的量均为x，2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=AlCl₃+3H₂↑，但是，无论盐酸是否足量，钠都能完全反应，因为还有水跟钠反应．可建立关系Na～HCl～0.5H₂，0.5Mg～HCl～0.5H₂，$\frac{1}{3}$Al～HCl～0.5H₂↑，
1．首先要Mg=Al，那么就是盐酸不足或盐酸跟镁刚好完全反应，所以X大于或等于0.5mol，但要Na＞Mg，那么钠要大于1mol才能放出大于1/2mol的氢气，所以x＞1mol；
2．要Na=Mg=Al，如上述，当X=1mol时，三金属放出的氢气都为0.5mol；
3．要Na＜Mg=Al，只要钠小于1mol就不能放出0.5的氢气，所以0.5mol＜x＜1mol；
4．当盐酸过量的时候，1 mol的钠反应能放出0.5mol氢气，0.5mol的镁放出0.5mol氢气，$\frac{1}{3}$mol的铝就能放出0.5mol氢气．所以，只要盐酸过量，即X小于等于$\frac{1}{3}$mol，就能满足Na＜Mg＜Al．

解答 解：设三种金属的物质的量均为x，2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=AlCl₃+3H₂↑，但是，无论盐酸是否足量，钠都能完全反应，因为还有水跟钠反应．可建立关系Na～HCl～0.5H₂，0.5Mg～HCl～0.5H₂，$\frac{1}{3}$Al～HCl～0.5H₂↑，
A、要Mg=Al，那么就是盐酸不足或盐酸跟镁刚好完全反应，所以x大于或等于0.5mol，但要Na＞Mg，那么钠要大于1mol才能放出大于1/2mol的氢气，所以x＞1mol，故A错误；
B、要Na=Mg=Al，如上述，当x=1mol时，三金属放出的氢气都为0.5mol，故B错误；
C、要Na＜Mg=Al，只要钠小于1mol就不能放出0.5的氢气，所以0.5mol＜x＜1mol，故C正确；
D、当盐酸过量的时候，1 mol的钠反应能放出0.5mol氢气，0.5mol的镁放出0.5mol氢气，$\frac{1}{3}$mol的铝就能放出0.5mol氢气．所以，只要盐酸过量，即x小于等于$\frac{1}{3}$mol，就能满足Na＜Mg＜Al，故D错误．
故选C．

点评 本题考查学生金属和酸反应的有关计算知识，注意知识的归纳和梳理是重点，本题侧重解题方法的应用，难度较大．