钠镁铝与盐酸反应的坐标图象解析

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钠、镁、铝与盐酸反应的坐标图象解析

——极限思维的应用

黄明建

【讨论】如何通过坐标图象反映:等质量的钠、镁、铝分别与同体积同浓度的稀盐酸反应时,产生H2的物质的量与所用金属的质量间的关系。(忽略镁与水的反应)【解析】这是一道看似简单,实际做起来让人头疼的开放性命题,主要是因为有较多不确定的变量因素(读者不妨暂停阅读,尝试着解答上面的问题,或许会萌发更好的解题思路)。本题解题的关键在于首先要将某些不确定的变量转化为限定量(如盐酸的体积和浓度),然后借助极限思维和逆向思维限定变化的方向或结果,这样才便于确定相应的变化关系。下面的解法可供参考。

设甲、乙、丙三个小烧杯中,分别盛有c(H+) = 40n mol/L的稀盐酸各50mL,当分别加入等质量的钠、镁、铝,充分反应后,产生氢气的物质的量(n)与加入的金属质量(m)可通过下图分析判断。

(1)当金属质量(m)的取值范围为,

金属钠产生H2的物质的量最大。

(2)当金属质量(m)的取值范围为,

金属铝产生H2的物质的量最大。

(3)当金属质量(m)的取值范围为,

三种金属产生H2的物质的量相等。

(4)当金属质量(m)的取值范围为,三种金属产生H2的物质的量之比为1/18∶1/24∶1/46。【参考答案对应图象】

(1)(2)m(金属)/g

n (H2 m>46n

0<m<24n

m=46n

0<m≤18n

Al Mg Na

Al Mg

Na

(3) (4)

Al Mg

Al Mg

Na

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