Question

称取金属Na，Al，Fe各m g，在室温下分别与v L 4 mol·L^－1的盐酸充分反应，试讨论在下列三种情况下，v值的取值范围(用m的表达式表示)。

    (1)铝与盐酸反应放出的H₂最多；

    (2)钠与盐酸反应放出的H₂最多；

    (3)铝与铁分别与盐酸反应，放出的H₂一样多。

 

Answer 1

答案：
解析：

此题涉及的化学反应有：     2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑     2Na+2HCl=2NaCl+H2↑     Fe+2HCl=FeCl2+H2↑     三种金属物质的量是：Al为m/27 mol，Na为 m/23 mol，Fe为m/56 mol，显然三者关系：     ①物质的量是Na＞Al＞Fe；     ②等物质的量三金属耗酸量Al＞Fe＞Na；     故(1)要Al产生的H2最多，则以Na耗酸量为界值，则有4V＞m/23，V＞(m/23)×1/4，即V＞m/92。     (2)要Na产生的H2最多，只有盐酸量不足，以Na的物质的量为界值，过量Na能与水反应，故满足产生H2最多，必有4V＜m/23，即V＜m/92。     (3)Al，Fe分别与盐酸反应，放出H2要一样多，只有以Fe的耗酸量为界值，此时以不足量酸为计算依据，二者放出H2即同，所以4V≤2m/56，即V≤m/112。

提示：

分别计算三种金属与盐酸反应的界限，分析其大小关系可得。