Question

现有4．6gNa、2．4gMg、2．7gAl和6．4gCu，分别将其投入盛有100mL1．5mol/L盐酸的4个烧杯。

（1）各烧杯中可能发生反应的化学方程式为：___________、_____________、__________、______________。

（2）反应结束后，没有剩余的金属是：__________(填元素符号)；

（3）反应结束后，产生气体的物质的量分别为：

①投入Na的烧杯，生成气体____mol；

②投入Mg的烧杯，生成气体____mol；

③投入Al的烧杯，生成气体____mol；

④投入Cu的烧杯，生成气体____mol；

Answer

（1）2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ； 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ； 2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑；

（2）Na；（3）①0．1 ；②0．075 ； ③0．075；④0。

【解析】

试题分析：① 4．6gNa的物质的量是n(Na)= 4．6g÷23g/mol=0．2mol，Na不仅可以与酸发生反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，也可以与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此最后不会剩余金 属，反应产生氢气的物质的量应该根据金属钠计算。根据方程式可知n(H2)=1/2n(Na)=1/2×0．2mol=0．1mol；②2．4gMg的物质的量是n(Mg)=2．4g÷24g/mol=0．1mol,Mg只能与盐酸发生反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，二者反应的物质的量的比是1:2，盐酸的物质的量是n(HCl)=c·V=1．5mol/L ×0．1L=0．15mol，可见盐酸不足量，金属Mg不能完全反应有剩余，反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知：产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0．15mol =0．075mol；③2．7gAl的物质的量是n(Al)=2．7g÷27g/mol=0．1mol,Al与HCl反应的方程式是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，n(Al):n(HCl)=1:3，由于n(Al)=0．1mol；n(HCl)= 0．15mol，可见盐酸不足量，金属Al不能完全反应有剩余，反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知：产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0．15mol =0．075mol；④Cu在金属活动性顺序表中位于H元素的后边，不能与酸发生反应，因此不能产生氢气，即氢气的物质的量是0。（1）各烧杯中可能发生反应的化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ；2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2↑；Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ；2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑；（2）根据上述分析可知，在反应结束后，没有剩余的金属是Na；（3）反应结束后，产生气体的物质的量分别为：①投入Na的烧杯，生成气体0．1mol；②投入Mg的烧杯，生成气体0．075mol；③投入Al的烧杯，生成气体0．075mol；④投入Cu的烧杯，生成气体0mol；

【考点定位】考查金属元素的单质与酸溶液反应的知识。

【名师点睛】金属活动性顺序表中，金属元素的位置越靠前，其单质的活动性越强，与酸溶液发生反应时，K、Ca、Na不仅可以与酸发生置换反应，也可以与水发生反应；位于H元素前边Na元素后边的金属只能与酸发生置换反应，位于H元素后边的金属不能与酸发生置换反应产生氢气。当两种物质发生反应，两种物质的物质的量都已知时，应该以不足量的物质为标准计算，相应物质的物质的量的量的比等于方程式中该物质的化学计量数的比。