钠镁铝与盐酸反应的坐标图象解析

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