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金属与酸反应的图像分析
活泼金属与稀硫酸(或盐酸)反应有多个变量:金属与稀H2SO4(或盐酸)反应的速率、金属的质量、产生氢气的质量等,将这些变量放在曲线中考査,曲线的斜率表示反应速率,曲线长短表示金属的量,曲线的高低表示氢气的质量。可作如下分析:
根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属活动性顺序。如相同质量的镁、锌、铁三种金属与等量同浓度的稀H2SO4反应产生氯气的速率是Mg>Zn>Fe。
(1)等质氢图
两种金属反应产生的氢气质量相同,如图反映两种情况:
①稀H2SO4 (或盐酸)不足,金属过量,产生的氢气质量由稀H2SO4 (或盐酸)的质量决定。
②稀H2SO4 (或盐酸)足量,投放的两种金属与稀H2SO4 (或盐酸)反应产生氢气的质量恰好完全相同,如6.5g锌和5.6g铁分别投人足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。
(2)等质等价金属图
如等质量的镁、铁、锌与足量的稀H2SO4 (或盐酸) 反应生成的金属离子都是+2价,产生氢气的速率和质量不同。如图反映出:
①金属越活泼,图示反应物的线越陡,如Mg线比Zn线陡,Zn线比Fe线陡。
②金属的相对原子质量越小,与酸反应产生的氢气越多,曲线的拐点越高。可简单概括为:越陡越活,越高越小。
(3)等质不等价金属图
铝、镁、锌与稀H2SO4 (或盐酸)反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2,如图反映出等质不等价金属与稀H2SO4 (或酸)反应不仅速率不同而且产生氢气的质量与金属化合价有关。
【训练角度1】 置换反应
1、下列反应中,属于置换反应的是( )
A.CuO+COCu+CO2
B.3Fe+2O2Fe3O4
C.Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2
D.CaCO3 CaO+CO2↑
2、钛(Ti)是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属。工业上制钛的化学方程式为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2 ,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
3、构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于铁的化学性质的知识网络(“→”表示一种物质转化为另一种物质),其中B是密度最小的气体,C为红色固体单质。
请回答下列问题。
(1)A物质的化学式为 。
(2)反应②还需要的一种反应物是 (填