内容正文:
第一部分 核心知识进阶训练
核心六 金属和金属材料
★专项突破4 金属与酸反应的计算规律及图像分析
河南化学
化学
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分类突破
类型1 金属与酸反应的计算
【命题解读】金属与酸的反应是河南中招经常考查的知识点,考查形式一般以计算题为主,在解答这种计算题时,如果根据化学方程式进行常规计算,计算过程就会比较复杂,容易出现错误,本专项在金属与酸反应的一般解法中寻找快速解题的规律。
【规律推导】以 、 、 、 四种金属与稀盐酸反应为例。现有
、 、 、 四种金属,它们的质量分别为 、 、 、
,将这些金属分别与足量的稀盐酸反应,生成的氢气质量分别为
、 、 、 。通过化学方程式求 的表达式( 、 、 、
的相对原子质量分别为24、27、65、56)。
根据以上计算过程可得出一个普遍规律,即在金属与足量的酸的反应中,生
成氢气的质量满足以下关系式:
由此可得,在金属与足量的酸的反应中,生成氢气的质量是参与反应的金属质量的正比例函数,函数的图像如图所示。
规律1: 等质量的 、 、 、 与足量酸反应时,产生氢气的质量大
小关系为_ __________________。
<m></m>
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由金属质量求生成 质量(酸足量)的计算公式:
规律2: 要生成等质量的氢气,消耗 、 、 、 的质量大小关系
为_ __________________。
<m></m>
由 质量求参加反应金属质量(金属足量)的计算公式:
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规律3: 一定量金属和一定量酸(以盐酸为例)反应,生成氢气的质量如下图所示:
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(1)当盐酸的质量为 时,锌过量或恰好完全反应,铁、镁、铝均
过量,生成氢气的质量_ __________________。
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(2)当盐酸的质量为 时,锌不足量,铁过量或恰好完全反应,
镁、铝过量,生成氢气的质量_ __________________。
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(3)当盐酸的质量为 时,锌、铁均不足量,镁过量或恰好完全
反应,铝过量,生成氢气的质量_ __________________。
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(4)当盐酸的质量为 时,锌、铁、镁均不足量,铝过量或恰好
完全反应,生成氢气的质量_ __________________。
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(5)当盐酸的质量 时,锌、铁、镁、铝均不足量(酸过量),生成
氢气的质量_ __________________。
<m></m>
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针对训练
考向1 判断混合金属的组成
1.[2023河南14]某金属混合物由 、 、 、 四种金属中的两种组
成。 该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到 氢气,则该金属
混合物的组成不可能是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
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【解析】 根据金属与酸反应生成氢气的计算关系式: 可知,
生成 氢气需要消耗 的质量为 ,生成
氢气消耗 的质量为 ,生成 氢气消耗 的质
量为 ,生成 氢气需要消耗 的质量为
。由于金属混合物样品由四种金属中的两种组成,
该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到 氢气,则该金属混
合物的组成不可能是 和 ,因为消耗 和 这两种金属的质量都小
于 。
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2.[2022河南12]某金属混合物由 、 、 、 四种金属中的两种组
成。 该金属混合物与足量的盐酸反应,可得到 氢气,则该金属
混合物中一定不含有的金属是( )
A. B. C. D.
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【解析】 根据金属与酸反应生成氢气的计算关系式: 可知,
生成 氢气需要消耗 的质量为 ,生成
氢气消耗 的质量为 ,生成 氢气消耗 的质
量为 ,铜与盐酸不反应。由于金属混合物样品由
四种金属中的两种组成, 锌与足量的稀盐酸反应生成氢气的质量为
,与镁、铝混合,生成氢气的质量会大于 ;与铜混合,生成
氢气的质量会小于 ,则此合金中一定不含的金属是锌,可能由
、 中的一种和铜组成。故选C。
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