化学自习室移动版

1．几种金属和非氧化性酸溶液反应

设E为一价金属质量(即当量)，则：E＝ M/u， 式中，M为相对原子质量，u为化合价。

(1) 当酸足量而金属完全反应时，

① 若几种金属的物质的量相同时，产生的氢气量与金属的化合价有关，化合价高的产生的氢气量多；

② 若几种金属的质量相等时，产生的氢气量与金属的相对原子质量和化合价有关。当E越小，产生的氢气量越多；

③ 若产生的氢气量相等，或消酸量相同时，E越小的金属所消耗的质量最少。

(2) 当金属足量而酸完全反应时，若金属不与水反应时，则由于酸量同，产生的氢气量应相同；若有金属与水反应时，则可能由于该金属能与水反应，其产气量会多一些。

2．钠、镁、铝与酸反应(即+1、+2、+3价活泼金属与酸反应)

(1) 当酸足量而金属完全反应时，

① 一价金属与氢气的物质的量之比为2∶1，二价金属与氢气的物质的量之比为1∶1，三价金属与氢气的物质的量之比为2∶3。

② 相同物质的量的钠、镁、铝与足量的酸反应时，产生的氢气量之比为1∶2∶3。

③ 相同质量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应时，产生的氢气量之比为1/23∶1/12∶1/9(即一价金属质量的倒数比)。

可用②中比值分别除相应的相对原子质量得出1/23：2/24∶3/27∶＝1/23∶1/12∶1/9。

相同质量的+1、+2、+3价活泼金属与足量的酸反应时，产生的氢气量之比为即一价金属质量的倒数比)。

④ 钠、镁、铝与足量的酸反应，要使产生的氢气量相同，消耗的质量是钠最多，镁次之，铝最少。三者的物质的量之比是6∶3∶2；质量比是23∶12∶9(即一价金属的质量比)。

+1、+2、+3价活泼金属与足量的酸反应，要使产生的氢气量相同，消耗的质量是+1价金属最多，+2价金属次之，+3价金属最少。三者的物质的量之比是6∶3∶2；质量比是E(一价)∶E(二价)∶E(三价)(即一价金属的质量比)。

 ⑤ 过量的金属与酸反应，则钠产生的氢气量多(要与水反应)，铝与镁产生的氢气量相等。

3．应用：

(1) 无机推断题中

(2) 计算题解题中

(3) 用于技巧解法

例1 相同物质的量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应，生成氢气最多的是   ( C )

A. 钠        B. 镁        C. 铝        D. 一样多

解析：用一价金属的质量(即用相对原子质量除以该元素的化合价，也叫当量)比较，此质量小的反应能力强，产生的氢气量多。一价金属的质量：钠为23，镁为12，铝为9。即应选C。

例2 把460 mg钠和480 mg镁分别投到盛有等浓度、等体积稀硫酸的两个烧杯中（两烧杯质量相等），充分反应后所得溶液连同烧杯的总质量分别为a和b，则a和b的关系不可能是       ( B )

A. a＝b           B. a＞b            C. a＜b           D. a≤b

解析：可把题意理解为46 g钠和48 g镁，即各2 mol，因此本题的题意是指等物质的量的钠和镁的情况。当酸过量而两金属完全反应，或镁与酸恰好完全反应时，

2Na————H₂                 Mg—————H₂

46 g             2g                    2 4 g                   2g                   可得a＝b。

当酸完全反应而金属过量，或钠与酸恰好完全反应时，前者由于过量的钠会与水反应而放出更多的氢气，后者则由于镁过剩而使产生的氢气量减少，都会造成a＜b。

例3 质量均为a g的Na、Mg、Al三种金属分别投入100 mL 1 mol / L的盐酸中，充分反应后，如果：

(1) 产生等量的H₂，a的取值是             ；

(2) Na反应产生H₂多，a的取值是             ；

(3) Al反应产生H₂多，a的取值是             。

5. (1) 2.3    (2) ＞2.3    (3) ≤0.9

解析：与0.1 mol盐酸反应所需要2.3 g Na，1.2 g Mg，9 g Al，多余Mg、Al将不会反应；若大于2.3 g时，Na将与水反应；≤0.9时，Na、Mg将不能消耗0.1 mol盐酸，而Al则恰好与0.1 mol盐酸完全反应。

练习： 

1．将0.23 g钠，0.24 g镁和0. 27 g铝分别放到8.0 g HC1质量分数为3.65％的盐酸中，放出氢气的质量(D)

A. 一样多          B. 依次减少        C. 依次增多         D. 钠最多，镁和铝一样多

2．将0.1 mol的钠、镁、铝三种金属，分别跟稀硫酸反应。

(1) 当稀H₂SO₄的浓度为2 mol / L、体积为250 mL时，三者生成H₂的体积比是        。

(2) 当稀H₂SO₄的浓度为0.4 mol / L、体积为250 mL时，三者生成H₂的体积比是        。

(3) 当稀H₂SO₄的浓度为0.02 mol / L、体积为250 mL时，三者生成H₂的体积比是        。

2. (1) 1∶2∶3    (2) 1∶2∶2    (3) 10∶1∶1

3．2.4 mol某金属投入到1.8 L 2 mol / L的强酸中，两者恰好完全反应后得到H₂ 7.2 g，求该金属的化合价，该酸为几元酸？

3. +3；二元酸

4．(1) 分别取等质量的钠、镁、铝与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是多少？

       (2) 分别取0.1 mol钠、镁 、铝与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是多少？

       (3) 若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁 、铝三种金属的质量比是多少？

       (4) 若将0.2 mol钠、镁 、铝分别投放10 mL 1 mol / L盐酸中，在标准状况下产生氢气体积大小顺序如何？

4. (1) 1/23∶1/12∶1/9    (2) 1∶2∶3    (3) 23∶12∶9    (4) Na＞Al＝Mg