Question

稱取金屬鈉、鋁、鐵各mg，在室溫下分別與VL2mol?L^-1的硫酸充分反應(yīng)。試寫(xiě)出下列四種情況下V的取值范圍（用含m的表達(dá)式表示）：
（1）若鋁與硫酸反應(yīng)放出的H₂最多時(shí)，__________。
（2）若鈉與硫酸反應(yīng)放出的H₂最多時(shí)，__________。
（3）若鋁、鐵分別與VL硫酸反應(yīng)放出的H₂一樣多時(shí)，__________。
（4）若鈉、鋁分別與VL硫酸反應(yīng)放出的H₂一樣多時(shí)，__________。

Answer 1

首先分析出mg鈉、鋁、鐵分別與2mol/L的硫酸完全反應(yīng)時(shí)所消耗酸的體積V為：

Na完全反應(yīng)時(shí)：2Na +H2SO4 = Na2SO4 +H2↑

46g 1mol

m 2mol/L×VL

解得：V1= m/92

AL完全反應(yīng)時(shí)：2AL+3H2SO4=AL2(SO4)3+3H2↑

54g 3mol

m 2mol/L×VL

解得：V2 = m/36

Fe完全反應(yīng)時(shí)：Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑

56g 1mol

m 2mol/L×VL

解得：V3 = m/112

用數(shù)軸法表示V1、V2、V3：

——V3——V1——V2——> V(硫酸的體積)

m/112 m/92 m/36

（1）當(dāng)V﹤m/112時(shí)，F(xiàn)e、AL、Na都過(guò)量，Na再與水反應(yīng)放出H2，Na放H2最多，F(xiàn)e、AL一樣多。

（2）當(dāng)V =m/112時(shí)，F(xiàn)e完全反應(yīng)，AL、Na過(guò)量，Na再與水反應(yīng)放出H2，Na放H2最多，F(xiàn)e、AL一樣多。

（3）m/112﹤V﹤m/92時(shí)，F(xiàn)e不足；AL、Na過(guò)量；Na再與水反應(yīng)放出H2，所以V(Na)﹥V(AL)﹥V(Fe)。

（4）V=m/92時(shí)，F(xiàn)e不足；Na完全反應(yīng)；AL過(guò)量，所以V(Na)=V(AL)﹥V(Fe)。

（5）V﹥m/92時(shí)，F(xiàn)e不足；Na不足；AL繼續(xù)與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，所以V(AL)﹥V(Na)﹥V(Fe)。