Question

I．相同物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是

 

；相同质量的钠、镁、铝与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是

 

；把各为0.3mol的钠、镁、铝分别投入100mL 1mol/L的硫酸溶液中，三者产生的氢气的体积比是

 

．
Ⅱ．金属元素也易形成氢化物，特别是活泼金属更是如此，例如钙和氢气在一定温度下发生反应，可生成氢化钙（CaH₂）．活泼金属氢化物在熔融态时能导电．金属氢化物与水剧烈反应生成氢气，是优良的氢气发生剂．根据以上事实，回答下列问题：
（1）写出氢化钙在熔融状态下的电离方程式

 

；
（2）写出氢化钙与水反应的化学方程式

 

；
（3）在氢化钙化学反应中常用作

 

剂．（填“氧化”或“还原”）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,氧化还原反应,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：计算题,元素及其化合物

分析：Ⅰ．相同物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应，金属完全反应，根据电子转移守恒可知，生成氢气体积之比等于金属提供电子物质的量之比；
假设金属为1g，计算各自物质的量，金属完全反应，生成氢气体积之比等于金属提供电子物质的量之比；
根据反应物的量先判断金属与酸哪种过量，按不足量计算生成氢气的物质的量，钠与酸反应完会继续与水反应，结合关系式计算；
Ⅱ．（1）氢化钙属于离子化合物，熔融条件下电离出Ca²⁺、H^-离子；
（2）氢化钙与水反应生成氢氧化钙与氢气；
（3）氢化钙中H元素为-1价，应常用作还原剂．

解答： 解：Ⅰ．相同物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应，金属完全反应，根据电子转移守恒可知，生成氢气体积之比等于金属提供电子物质的量之比，即生成氢气的体积之比为1：2：3；
假设金属为1g，则n（Na）=

1

23

mol、n（Mg）=

1

24

mol、n（Al）=

1

27

mol，金属完全反应，生成氢气体积之比等于金属提供电子物质的量之比，故生成气体体积之比为：

1

23

mol×1：

1

24

mol×2：

1

27

mol×3=

1

23

：

1

12

：

1

9

；
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
 0.3mol  0.45mol
   Fe～H₂SO₄～H₂
0.3mol  0.3mol，
故Al、Fe过量，根据H₂SO₄计算，与Al反应生成氢气为0.1mol，与Fe反应生成氢气为0.1mol，
金属钠活泼，能与水反应生成氢气，由2Na～H₂可知，钠反应生成氢气为0.15mol，
故钠、铝、铁产生氢气的体积之比为0.15mol：0.1mol：0.1mol=3：2：2，
故答案为：1：2：3；

1

23

：

1

12

：

1

9

；3：2：2；
Ⅱ．（1）氢化钙属于离子化合物，熔融条件下电离出Ca²⁺、H^-离子，电离方程式为：CaH₂═Ca²⁺+2 H^-，
故答案为：CaH₂═Ca²⁺+2 H^-；
（2）氢化钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，反应方程式为：CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂↓+2H₂↑，
故答案为：CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂↓+2H₂↑；
（3）氢化钙中H元素为-1价，应常用作还原剂，故答案为：还原．

点评：本题考查根据方程式进行的计算、对信息的迁移应用等，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．