位于金屬活動性順序表(H)前面的 設(shè)三種金屬的質(zhì)量均為m,放出H2分別
金屬稱為活潑金屬,它們都能與稀鹽酸和 為X、X1、X2。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式分
稀硫酸等非氧化性酸發(fā)生置換反應(yīng)放出氫 別求放出H2的質(zhì)量
氣。近年來在很多試卷上都出現(xiàn)了多種活 Zn+H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
潑金屬與非氧化性酸反應(yīng)的試題,同學(xué)們 65 2
碰到這類題目往往束手無策,無從下筆。 m X
為了給初學(xué)化學(xué)的同學(xué)們排除這一疑難, 解得X = 2m / 65 = m / 32.5 (克)
現(xiàn)作一分析歸納,供同學(xué)們運(yùn)用時參考。 Mg+H2SO4 = MgSO4 + H2↑
一、等質(zhì)量的幾種活潑金屬(K、Ca、 24 2
Na除外,以下同)與少量的酸反應(yīng),判斷 m X1
放出H2的量 X1= 2 m / 24 = m / 12 (克)
[例1]質(zhì)量一定的稀硫酸分別與過量的 2Al+ 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
Al、Zn、Mg、Fe等金屬反應(yīng),放出的H2( 54 6
) m X2
(A) Al > Mg >Fe> Zn X2 = 6 m / 54 = m / 9 (克)
(B) Zn >Fe> Mg > Al 比較X、X1、X2之值便知:m / 9> m / 12
(C) Mg > Al >Fe> Zn > m / 32.5
(D) Zn =Fe= Mg = Al 氣體在同溫同壓下質(zhì)量比等于其體積比
解析:活潑金屬于酸反應(yīng)放出H2,是 放出氫氣的體積是Al > Mg > Zn 故選(B)
酸分子中的氫原子被金屬置換的緣故,換言 得速解規(guī)律二:等質(zhì)量的多種活潑金屬與非
之,H2來源于酸中的氫,若金屬是足量的, 氧化性酸反應(yīng),若酸過量,則金屬的原子量
酸中的氫可以全部被置換出來,即過量的金 與化合價的比值小的放出氫氣多,反之少。
屬與酸反應(yīng)放出的H2的量以酸的量來確定, 三、等質(zhì)量的幾種活潑金屬與足量的酸
故此題答案為(D)。 反應(yīng),判斷消耗金屬的多少
得速解規(guī)律一:等質(zhì)量的多種活潑金屬 [例3]等質(zhì)量的Zn 、Fe、Mg跟足量的
與非氧化性酸反應(yīng),若金屬過量,則生成H2 稀鹽酸反應(yīng),則消耗金屬的質(zhì)量的說法正確
的量相等。 的是( )
二、等質(zhì)量的幾種活潑金屬與足量的酸 (A)一樣多,都消耗完 (B)各不相同
反應(yīng),判斷放出H2的量 (C)一樣多,都有剩余 (D) 無法確定
[例2]等質(zhì)量的Zn、Mg、Al跟足量的稀 解析:因?yàn)樗徇^量,所以金屬全部都可
硫酸反應(yīng),放出H2的體積(同溫同壓)關(guān)系 以跟酸反應(yīng)。而幾種金屬的質(zhì)量又是相等的
正確的是( ?。?nbsp; 因此消耗的質(zhì)量也相等。故選(A)。
(A)相等 (B)Al > Mg > Zn 得速解規(guī)律三:等質(zhì)量的多種活潑金屬與非
(C)Al < Mg <Zn(D)Mg > Al > Zn 氧化性的酸反應(yīng),若酸過量,則消耗金屬一
解析:金屬與足量(即過量)的酸反應(yīng) 樣多,且全部消耗完。
時放出H2的量以金屬的質(zhì)量為準(zhǔn)進(jìn)行計算, 四、等質(zhì)量的幾種活潑金屬與少量的酸
反應(yīng),判斷消耗金屬的多少
[例4] 等質(zhì)量的稀硫酸分別與過量的
Al、Zn、Mg、Fe反應(yīng),消耗的金屬按質(zhì)量
由小到大的順序正確的是( )
(A) Al < Mg < Fe < Zn
(B) Mg < Al < Fe < Zn
(C) Fe < Zn < Al < Mg
(D) Al < Fe < Mg < Zn
解析:設(shè)硫酸的質(zhì)量為m,消耗Al、
Zn、、Fe 、Mg的質(zhì)量分別為:X、X1、X2、
X3,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計算得:
2Al+ 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
54 294
X m X = 18 m / 98
Zn+H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 98
X1 m X1 = 65m / 98
Fe+H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 98
X2 m X2 = 56m / 98
Mg+H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98
X3 m X3 = 24m / 98
比較X、X1、X2、X3之值可知,消耗金
屬的質(zhì)量由小到大的順序是:Al < Mg <
Fe < Zn 故選(A)
得速解規(guī)律四:等質(zhì)量的幾種活潑金屬與
非氧化性酸反應(yīng),若金屬過量,則原子量
與化合價的比值小的金屬消耗的少,反之
則多。
對金屬與酸反應(yīng)問題考查的常見題型的分析
山東省微山縣魯橋一中 黃尊英
在對金屬的化學(xué)性質(zhì)考查中,其中金屬與酸反應(yīng)是中考的熱點(diǎn),但同時也是一個難點(diǎn)?,F(xiàn)將中考化學(xué)中的這一知識點(diǎn)加以整理,供同學(xué)們參考。
金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的條件:(1)對金屬的要求:必須是金屬活動性順序中排在氫以前的金屬;(2)對酸的要求:這里所指的酸并不是所有的酸,主要是指稀鹽酸和稀硫酸。
金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的規(guī)律:(1)質(zhì)量為m,相對原子質(zhì)量為M,化合價為+n(指在生成物中的化合價)的金屬與足量酸反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量x=nm/M
即:H2的質(zhì)量=金屬的質(zhì)量×金屬在化合物中的化合價/該金屬的相對原子質(zhì)量
(2)等質(zhì)量的幾種金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2質(zhì)量與該金屬的 化合價/相對原子質(zhì)量 的值成正比 ,該值越大,產(chǎn)生的H2質(zhì)量越多,該值越小,產(chǎn)生的H2質(zhì)量越小。
一、金屬與酸是否能發(fā)生反應(yīng)的判斷
例1、(2005、日照市)下列化合物可以有金屬和酸直接反應(yīng)制取的是( )
A.氯化銅 B. 氯化鐵 C.硫酸鐵 D.硫酸鎂
解析:在這里要考慮兩個因素:①金屬必須是金屬活動性順序中排在氫的前面;由于Cu排在H 以后,不能和酸發(fā)生反應(yīng),所以A錯。②如果有鐵,生成物必須是亞鐵的鹽。B、C中的Fe都是三價鐵,也都不正確。正確答案為D。
二、金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的問題探討
例2、(2005、常德市)將一瓶鹽酸分成兩等份,并分別放入兩個燒杯中,再將兩個燒杯中分別加入等質(zhì)量的鎂、鋅兩種金屬,等反應(yīng)結(jié)束后,兩種金屬都有剩余。若鎂、鋅分別與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量用a、b表示,則a、b兩者的大小關(guān)系是( )
A. a>b B. a<b C.a=b D.無法判斷
解析:此題是鹽酸相同,鎂、鋅兩種金屬質(zhì)量相等,且反應(yīng)結(jié)束后,兩種金屬都有剩余,說明等質(zhì)量的兩份鹽酸完全反應(yīng),根據(jù)鹽酸的質(zhì)量判斷氫氣的質(zhì)量。答案是C
三、關(guān)于金屬的組成判斷
例3、由兩種金屬組成的混合物共20g,與足量鹽酸完全反應(yīng),共放出1gH2,試判斷原混合物的組成不可能是()
A. Zn 和 Mg; B.Fe 和Mg ; C .Zn 和Fe ; D . Fe和Cu
解析:在每個選項(xiàng)中,首先假設(shè)20g全部為某一種金屬,計算出與足量HCl反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量。在兩種金屬中,如果有一種放出的H2質(zhì)量大于1g,另一種放出的H2質(zhì)量小于1g,則該組合就可能存在;若兩種放出的H2都大于1g,或都小于1g,則該組合不可能存在。答案是:CD
四、關(guān)于天平平衡問題
例4、在托盤天平的兩邊各放一只盛有足量相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀鹽酸的燒杯,調(diào)至平衡,然后向左邊燒杯中加⒌6g鐵,欲使天平再次保持平衡,應(yīng)向右邊燒杯中加入( )
A.6 g鎂 B.⒌6 g銅 C.⒌4 g氧化鈣 D.10 g碳酸鈣
解析:左邊燒杯中加入⒌6g鐵,因?yàn)橄←}酸是足量的,⒌6g鐵完全反應(yīng)放出H2的質(zhì)量為⒌6 g×2/56=0.2 g。實(shí)際上左邊燒杯中增加了5.6 g-0.2 g=5.4 g,而銅不與稀鹽酸反應(yīng),答案B錯誤;6 g鎂放H2的質(zhì)量為:6g×2/24=0.5g,增加6g-0.5 g=5.5 g,答案A不正確。答案D中10g碳酸鈣放出CO2的質(zhì)量是4.4 g,增加10 g-4.4 g=5.6 g,所以D 也不正確,故選答案C。5.4 g氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng)CaO +2HCl=CaCl2 +H2O沒有氣體逸出。
五、巧用“守恒法”解決有關(guān)化學(xué)方程式的計算
利用化學(xué)反應(yīng)前后某種元素的質(zhì)量守恒或某種原子(或原子團(tuán))的數(shù)目 和質(zhì)量守恒,可以使化學(xué)計算化難為易,收到事半功倍的效果。
例5、某金屬樣品4 g,投入98 g10%的稀硫酸中恰好完全反應(yīng)(樣品中雜質(zhì)不與酸反應(yīng)),生成硫酸鹽12 g,求該樣品中金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:金屬與硫酸發(fā)生的是置換反應(yīng),H2SO4中的“SO4”質(zhì)量等于硫酸鹽中的“SO4”的質(zhì)量,樣品中金屬的質(zhì)量等于硫酸鹽中“金屬元素”的質(zhì)量。
硫酸的質(zhì)量為98 g×10%=9.8 g
硫酸根的質(zhì)量為9.8 g×96/98=9.6 g
金屬元素即樣品中金屬的質(zhì)量為12 g-9.6 g=2.4 g
∴樣品中金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.4g/4 g×100%=60%
[鞏固練習(xí)]1.40 g鎂、鋁、鋅的混合物與足量的稀硫酸完全反應(yīng),蒸發(fā)水后得到136 g固體,則反應(yīng)過程中放出氫氣的質(zhì)量為( )
A.4g B.3g C.2g D.無法確定
2、(2006、青島市)在已調(diào)平的托盤天平兩邊各放一個等質(zhì)量的燒杯,向燒杯中各加入質(zhì)量相等、質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相等的稀硫酸,然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質(zhì)量的鋅粒和鐵粉。下列現(xiàn)象不可能觀察到的是()
A.天平指針最終偏向放鋅粒的燒杯一邊 B.只有鋅粒有剩余
C.天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊 D.只有鐵粉有剩余
3、由金屬鎂和另一種金屬組成的混合物6g,與足量稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)完全后共產(chǎn)生0.2g氫氣。則另一種金屬可能是( )
A.鋁 B.鐵 C.鋅 D.鈣
4、等質(zhì)量的稀硫酸分別與過量的Al、Zn、Fe、Mg反應(yīng),消耗的金屬按質(zhì)量由小到大的順序正確的是( )
A. Al< Mg<Fe<Zn B.Mg< Al< Fe<Zn
C.Fe< Zn<Al<Mg D.Al<Fe <Mg <Zn
參考答案:1. C ;2. B; 3. C ;4A
如何破解金屬與酸反應(yīng)類題目?
時間: 2008-05-15 15:23:53 作者:佚名 來源:網(wǎng)絡(luò)
初中范圍內(nèi),金屬與酸反應(yīng)主要是指鋁、鎂、鐵、鋅與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)。有關(guān)這方面的習(xí)題很多,在各類考試中也經(jīng)??吹?。此類題只要掌握其要領(lǐng),就并不難解。在這個專題里,我們就將教給大家一招,有了這一招,這類問題就會變得很容易了。
總體思路
要準(zhǔn)確快速解答此類問題,我們首先得要抓住蘊(yùn)含重要信息的題眼:金屬與酸反應(yīng)中,過量的是酸,還是金屬。亦即,我們首先要找到反應(yīng)參照的標(biāo)準(zhǔn),是以金屬為標(biāo)準(zhǔn),還是以酸為標(biāo)準(zhǔn),或者都不確定。這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)檫@對于下面思路的展開,進(jìn)一步的推導(dǎo)具有先導(dǎo)性作用。
接下來,我們要清楚(從各反應(yīng)的化學(xué)方程式可以很容易的得到):
1、 酸(無論是稀硫酸還是稀鹽酸)足量前提下,質(zhì)量相同的這四種金屬反應(yīng)生成H2質(zhì)量的多少是:(參照的標(biāo)準(zhǔn)、考慮的角度是金屬)
Al > Mg > Fe > Zn
18:2 24:2 56:2 65:2
2、 金屬足量前提下,這四種金屬與等質(zhì)量酸(無論是稀硫酸還是稀鹽酸)反應(yīng)生成H2質(zhì)量的多少是:(參照的標(biāo)準(zhǔn)、考慮的角度是酸)
Al = Mg = Fe = Zn
好了,有了上面知識的介紹,相信大家都在磨掌劃拳,想試試看在實(shí)際解題中這招好不好用。嗯,實(shí)踐出真知!相信在體驗(yàn)環(huán)節(jié)中大家會有更深的認(rèn)識。
體驗(yàn)
1. 相同質(zhì)量的鋁、鎂、鐵、鋅分別與足量的稀鹽酸反應(yīng),放出H2( )
A. 鋅最多 B. 鋁最多 C. 鎂最多 D. 一樣多
體驗(yàn)思路:酸是足量的,根據(jù)大思路的結(jié)論,很快就可以得出正確的結(jié)論,選B。
2. 相同質(zhì)量,相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸分別與足量的Al、Mg、Fe、Zn 反應(yīng),放出H2( )
A. 鋅最多 B. 鋁最多 C. 一樣多 D. 無法判斷
體驗(yàn)思路:此題中金屬是足量的(這個題眼我們必須得先抓住,這是與1題的區(qū)別),所以必須以酸為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算,根據(jù)大思路里結(jié)論2,當(dāng)酸的質(zhì)量相同時,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量也相同。即答案為C.說明:還有一種類型的題是,既未說明金屬過量,又未說明酸過量,此時則應(yīng)選D,無法判斷。
小結(jié):遇到像體驗(yàn)1、2這種題型時,注意冷靜分析,看清題目,關(guān)鍵是找到誰是足量的?以誰為標(biāo)準(zhǔn)?而接下來的思路就很清晰了,快速解題是件很輕松的事。
1、 若以金屬為標(biāo)準(zhǔn),不論是與稀硫酸還是與稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的量是:
Al > Mg > Fe > Zn
2、 若以酸為標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等。
3、 若無標(biāo)準(zhǔn),則無法判斷。
練習(xí)1
粉末狀金屬混合物12克,加入足量的稀硫酸后產(chǎn)生氫氣1克,這種金屬混合物可能是:( ?。?/p>
A. Al和Fe B. Zn和Fe C. Mg和Cu D.Mg和Zn
練習(xí)2
將不純的鋅6克(含雜質(zhì)金屬M(fèi))和不純的鐵6克(含雜質(zhì)金屬N),分別與足量的稀硫酸反應(yīng)到不再有氫氣產(chǎn)生,得到的氫氣都是0.2克,則M、N可能是:( )
A. M為Mg,N為Cu B. M為Fe,N為Al
C. M為Al,N為Mg D. M為Cu,N為Mg
練習(xí)題答案
練習(xí)1
指點(diǎn)迷津 根據(jù)大思路及體驗(yàn)1的結(jié)論,則混合物中的金屬不可能有鎂,一定是同質(zhì)量時比鎂產(chǎn)生氫氣多的鋁和比鎂產(chǎn)生氫氣少的鐵、鋅或不產(chǎn)生氫氣的銅(或銀、碳等)組成的。
練習(xí)略解: 答案為:A.
練習(xí)2
指點(diǎn)迷津 可將金屬6克與氫氣0.2克,同時擴(kuò)大10倍,變?yōu)?0克和2克,根據(jù)大思路結(jié)論1(鋅65:2 ,鐵56:2),則不純的鋅中所含的金屬M(fèi)只可能是比鋅產(chǎn)生氫氣多的Al、Fe、Mg,不可能是Cu,故D答案排除。則不純的鐵中所含金屬N只可能是比鐵產(chǎn)生氫氣少的金屬Zn或Cu,答案B、C排除,故應(yīng)選A.
練習(xí)略解:答案為:A.
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