内容正文:
第一部分 基础考点过关
微专题四 金属与酸反应的分析
利用极值法或平均值法推测金属混合物的成分。
例1 向5.6 g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后共产生0.2 g氢气,则该样品中所含杂质可能是( )
A.锌和铜 B.锌和镁
C.铝和镁 D.碳和铜
考点1
B
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微专题四 金属与酸反应的分析
【思路点拨】设生成0.2 g氢气需要纯铁的质量为x。
Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑
56 2
x 0.2 g
=5.6 g
同理可计算出生成0.2 g氢气需要锌的质量为6.5 g,需要镁的质量为2.4 g,需要铝的质量为1.8 g。已知5.6 g含两种杂质的铁粉样品与足量的稀盐酸反应后共产生0.2 g氢气,则其中一种杂质为镁或铝,另一种杂质为锌、碳或铜。
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微专题四 金属与酸反应的分析
例2 有镁、铝、锌、铁的混合物10.8 g,与足量稀盐酸反应生成氢气的质量可能是( )
A.0.3 g B.1.2 g
C.0.9 g D.1.35 g
C
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【思路点拨】假设只有四种金属中的一种,则10.8 g金属与足量稀盐酸反应生成氢气的质量如下:
Mg ~ H2 2Al ~ 3H2
24 2 54 6
10.8 g 0.9 g 10.8 g 1.2 g
Zn ~ H2 Fe ~ H2
65 2 56 2
10.8 g 0.33 g(约) 10.8 g 0.39 g(约)
由于金属是镁、铝、锌、铁的混合物,生成氢气的质量应该大于0.33 g小于1.2 g,由选项中数据可知,生成氢气的质量可能是0.9 g。
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微专题四 金属与酸反应的分析
1.横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量
图1 图2
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微专题四 金属与酸反应的分析
从图像中可以得到的信息:
a.曲线的倾斜程度和拐点先后表示金属与酸反应产生氢气的速率,倾斜程度越大或曲线拐点越先出现,反应速率越快;
b.“平台”高低表示金属与酸反应产生氢气的多少,“平台”越高,产生氢气的质量越大。根据氢元素质量守恒,产生氢气质量越大,消耗酸的质量越多。
图1 图2
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微专题四 金属与酸反应的分析
(1)向等质量的镁、铝、锌、铁中加入足量质量分数相同的酸(如图___所示)
分析:①酸足量时,产生氢气的质量由金属的质量决定,计算公式:氢气的质量=参加反应的金属的质量 。
图1 图2
1
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②金属的化合价相同时(为了便于计算,可以把铝的化合价看成+2价,此时铝的相对原子质量等效为18),相对原子质量越小,产生氢气的质量越大,如金属Al、Mg、Fe、Zn生成H2的质量由多至少的顺序是______________。
Al>Mg>Fe>Zn
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(2)过量的镁、铝、锌、铁分别与等质量等质量分数的酸反应(如图___所示)
分析:足量金属与等量的酸反应,酸完全反应,生成氢气的质量由酸的质量决定,最终产生氢气的质量相等。
图1 图2
2
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微专题四 金属与酸反应的分析
横坐标表示反应时间,纵坐标表示产生氢气的质量时,可根据曲线的倾斜度或拐点先后判断金属活动性顺序,曲线越陡或拐点越先出现,金属活动性越____(填“强”或“弱”)。
强
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2.横坐标表示酸的质量,纵坐标表示氢气的质量
图3
该图像表示向等质量的镁、铝、锌、铁中分别逐渐加入等浓度的稀盐酸时,酸的质量与生成氢气的质量的关系。
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微专题四 金属与酸反应的分析
分析:
①开始反应时,稀盐酸的量不足,产生氢气的质量由________的质量决定,则产生氢气的质量______(填“相等”或“不相等”);
②随着稀盐酸的不断增加,稀盐酸过量,金属的量不足,产生氢气的质量由______的质量决定,金属的相对原子质量越小,产生氢气的质量越大。
【特别提醒】此曲线无法直接判断金属活动性强弱。
稀盐酸
相等
金属
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3.横坐标表示金属质量,纵坐标表示氢气的