(1)Na>Mg>Zn Na=Mg>Zn、Mg>Na>Zn
解析:此题的特殊之处在于:钠既可以与酸反应还可以与水反应,镁、锌只与酸反应而不与水反应.质量均为mg的钠、镁、锌三种金属与酸(过量)完全反应时产生氢气的质量分别为:mg/23、mg/12、2mg/65.由此可以看出,钠、镁、锌三种金属与等量酸恰好完全反应(或生成等质量的氢气)时,所消耗的金属质量关系为:m(锌)>m(Na)>m(Mg),于是:
①酸过量(酸与镁恰好完全反应)时,产生的氢气质量的情况为:Mg>Na>Zn
②钠、镁、锌均过量(或锌恰好完全反应)时,过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多,镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等:Na>Mg=Zn
③钠、镁均过量而锌不足时,产生的氢气质量的情况为:Na>Mg>Zn
④镁过量、钠恰好与酸完全反应,而锌不足时:Na=Mg>Zn
(2)m≥3.25
解析:由上面的分析可知:当产生的氢气的质量大小为Na>Mg=Zn时,钠、镁、锌均应过量(或锌恰好完全反应),因此m的大小只取决于锌的质量.
设:25g质量分数为19.6%的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
χ 25g×19.6%
65:98=χ:25g×19.6% 解得:χ=3.25g
故:m≥3.25
(3)解析:m=4.6时,m>3.25.因此钠、镁、锌均过量,钠在酸消耗完后还可以与水反应,产生氢气的量由钠决定:2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,
设:钠产生的氢气质量的y
2Na----H2
46 2
4.6g y
46:2=4.6g:y 解得:y=0.2g
镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等,由上图可知:均为0.1g.
设:25g质量分数为19.6%的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z
Mg+H2SO4═ZnSO4+H2↑
24 98
Z 25g×19.6%
24:98=z:25g×19.6%
解得:z=1.2g
故答案为:(1)Na>Mg>Zn Na=Mg>Zn、Mg>Na>Zn
(2)m≥3.25
(3)