Question

15．（1）等物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積之比是1：2：3．
（2）等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積之比是$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$．
（3）若產(chǎn)生相同體積（同溫同壓下）的氫氣，所需鈉、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是6：3：2．
（4）若產(chǎn)生相同體積（同溫同壓下）的氫氣，所需鈉、鎂、鋁的質(zhì)量之比是23：12：9．

Answer 1

分析 （1）金屬完全反應(yīng)，令金屬的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算生成氫氣的物質(zhì)的量，相同條件下，氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比；
（2）金屬完全反應(yīng)，令質(zhì)量為1g，根據(jù)方程式計算生成氫氣的質(zhì)量；
（3）相同條件下生成氫氣體積相等，則氫氣的物質(zhì)的量相等，令氫氣的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算金屬的物質(zhì)的量；
（4）結(jié)合（3）根據(jù)m=nM計算所需鈉、鎂、鋁的質(zhì)量之比．

解答 解：（1）金屬完全反應(yīng)，設(shè)金屬的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，Na生成氫氣的物質(zhì)的量=$\frac{1mol×1}{2}$=0.5mol，Mg生成氫氣為：$\frac{1mol×2}{2}$=1mol，Al生成氫氣為：$\frac{1mol×3}{2}$=1.5mol，相同條件下，氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則Na、Mg、Al生成氫氣體積之比=0.5mol：1mol：1.5mol=1：2：3，
故答案為：1：2：3；
（2）金屬完全反應(yīng)，設(shè)金屬的質(zhì)量為1g，則：
2Na～H₂↑
46     2
1g   $\frac{1g×2}{46}$=$\frac{1}{23}$g
Mg～H₂↑
24   2
1g   $\frac{1g×2}{24}$=$\frac{1}{12}$g
2Al～3H₂↑
54      6
1g      $\frac{1g×6}{54}$=$\frac{1}{9}$g
故Na、Mg、Al生成氫氣的質(zhì)量之比=$\frac{1}{23}$g：$\frac{1}{12}$g：$\frac{1}{9}$g=$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$，
故答案為：$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$；
（3）相同條件下生成氫氣體積相等，則氫氣的物質(zhì)的量相等，設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，需要Na的物質(zhì)的量=$\frac{1mol×2}{1}$=2mol，Mg的物質(zhì)的量=$\frac{1mol×2}{2}$=1mol，Al的物質(zhì)的量=$\frac{1mol×2}{3}$=$\frac{2}{3}$mol，故需要Na、Mg、Al的物質(zhì)的量之比=2mol：1mol：$\frac{2}{3}$mol=6：3：2，
故答案為：6：3：2．
（4）根據(jù)（3）可知，若產(chǎn)生相同體積（同溫同壓下）的氫氣，所需鈉、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比=6：3：2，根據(jù)m=nM可知所需鈉、鎂、鋁的質(zhì)量之比=（23×6）：（24×3）：（27×2）=23：12：9，
故答案為：23：12：9．

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)的綜合計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．