Question

按要求填空：

（1）将切开的小块钠投入到FeCl₃溶液，现象是_________；反应的方程式为_____________。

（2）实验室常用还原性Fe粉与水蒸气反应的实验来研究Fe的还原性，则该反应的化学反应方程式为_____________________.

（3）分别将0.2mol的钠、镁、铝分别投入100ml 1mol·L^－1的盐酸溶液中，三者产生的氢气在相同条件下的体积比为____________________。

（4）用双线桥标出电子转移的方向和数目: MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O________

Answer

钠浮在水面上，熔化成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，有红褐色沉淀生成 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，3NaOH＋FeCl3＝Fe(OH)3↓＋3NaCl 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 2：1：1

【解析】

(1) 将切开的小块钠投入到FeCl3溶液中，钠先与水剧烈地反应，生成的NaOH又与FeCl3反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，所以实验现象是钠浮在水面上，熔化成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，有红褐色沉淀生成。其反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，3NaOH＋FeCl3＝Fe(OH)3↓＋3NaCl。

(2)还原性铁粉能将水蒸气中氢元素置换生成H2，该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(g)。

(3) 100ml 1mol·L－1的盐酸溶液中HCl物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，将钠投入到盐酸中钠先与HCl反应，过量的钠继续与水反应直至耗尽2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，由计量关系知2Na~H2↑，所以0.2mol钠生成0.1molH2。由反应式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑知0.2mol镁过量， 0.1molHCl完全反应生成0.05molH2。由反应式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑知0.2mol铝过量，0.1molHCl完全反应生成0.05molH2。因为相同条件下气体的体积比等于其物质的量之比，钠、镁、铝分别与盐酸反应产生氢气的体积比=0.1mol:0.05mol:0.05mol=2:1:1。

(4)分析反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中元素化合价知：锰元素化合价由MnO2的+4价变化到MnCl2的+2价，化合价降低，每个锰原子得到2个电子；氯元素化合价由HCl的-1价变化到Cl2的0价，化合价升高，2个HCl失去2个电子。所以电子转移的方向和数目表示为：。