内容正文:
2.3 金属与酸反应定量计算
YF
金属与酸图像类问题
一
类型一:等量金属与足量酸的反应
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
产生气泡的快慢:
产生气体的多少:
金属活动性顺序
Mg > Al > Zn > Fe
利用方程式进行计算
Al > Mg > Fe > Zn
——以Mg Al Zn Fe为例
金属与酸图像类问题
一
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
24
2
65
2
56
2
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2↑
2×27
3×2
m
a
m
b
m
c
m
d
消耗等质量的金属mg,生成氢气的质量:
a=
2m
24
b=
2m
65
c=
2m
56
d=
3m
27
Al > Mg > Fe > Zn
金属与酸图像类问题
一
类型一:等量金属与足量酸的反应
产生气泡的快慢:
产生气体的多少:
Mg > Al > Zn > Fe
Al > Mg > Fe > Zn
o
m(H2)/g
t/s
Mg
Al
t1
Zn
Fe
o
m(H2)/g
m(金属)/g
m1
Mg
Al
Fe
Zn
金属与酸图像类问题
一
——以Mg Al Zn Fe为例
类型二:等量酸与足量金属的反应
产生气泡的快慢:
产生气体的多少:
Mg > Al > Zn > Fe
Mg = Al = Zn = Fe
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
金属与酸图像类问题
一
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
24
2
65
2
56
2
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2↑
2×27
3×2
a
m
b
m
c
m
d
m
生成等质量的氢气mg,需要金属的质量:
Al < Mg < Fe < Zn
a=
24m
2
c=
56m
2
b=
65m
2
d=
27m
3
金属与酸图像类问题
一
类型二:等量酸与足量金属的反应
产生气泡的快慢:
产生气体的多少:
Mg > Al > Zn > Fe
Mg = Al = Zn = Fe
o
m(H2)/g
t/s
t1
Mg
Al
Zn
Fe
o
m(H2)/g
m(质量)/g
m1
Zn
Fe
Al
Mg
金属与酸图像类问题
一
等质量的金属M和N,分别于足量的稀盐酸反应
t/s
m(H2)
M
N
金属的活动性:M> N
反应速率:M> N
产生氢气的质量:M> N
消耗酸的质量:M> N
相对原子质量:M<N
结论
金属与酸图像类问题
一
等质量的金属M和N,分别于足量的稀盐酸反应
m(HCl)
m(H2)
M
N
金属的活动性:无法比较
反应速率:无法比较
产生氢气的质量:M >N
消耗酸的质量:M >N
相对原子质量:M<N
结论
金属与酸图像类问题
一
过量的金属M、N,分别于等质量、等浓度的稀盐酸反应
t/s
m(H2)
M
N
金属的活动性:M> N
反应速率:M> N
产生氢气的质量:M= N
消耗酸的质量:M= N
相对原子质量:无法比较
结论
金属与酸反应的定量计算
二
1、相同质量的铁、金属X分别与等浓度的足量盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示,则X可能是____(填“镁”“锌”或“锡”)。
氢气质量/g
时间/s
O
铁
X
锌
倾斜线斜率越大——产生氢气越快——反应越剧烈——金属活动性越强
充分反应后产生氢气的多少
金属与酸反应的定量计算
二
2×M
n×2
mX
m氢
设金属在化合物中的化合价为+n,金属的相对原子质量为 Ar。
规律总结:等量金属与足量酸反应
相同质量的不同金属与足量的酸反应,当化合价相同时,相对原子质量越小,完全反应后生成的氢气越多。
金属与酸反应的定量计算
二
将等质量的锌、铁分别与等体积、等浓度的盐酸反应,充分反应后锌、铁都有剩余,画出产生氢气的质量与时间的关系图像。
延伸:足量金属与等量酸反应
足量的金属与相同量的酸反应,生成的氢气一样多。
氢气质量/g
时间/s
O
铁
锌
当堂测试
三
1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
当堂测试
三
2、向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
当堂测试
三
A.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
C.c点时,两个烧杯中都有金属剩余
D.右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
当堂测试
三
【答案】CD【解析】根据题意,向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,最终金属完全反应,酸过量,最终铝生成的氢气的质量多,进行分析判断。A、由图可知,a点时,Al与稀硫酸恰好完全反应,盛铁的烧杯中的酸有剩余,故选项说法错误;B、由图可知,b点时,两个烧杯中消耗硫酸不相等,产生氢气的质量不相同,故选项说法错误;C、由图可知,c点之后,两个烧杯都能继续产生氢气,则c点时,两个烧杯中都有金属剩余,故选项说法正确;D、由图可知,该曲线是氢气与酸的曲线,不是氢气与时间的曲线,故右侧曲线不能反映反应的速率,不能反映铁和铝的金属活动性强弱,故选项说法正确。故选CD。
当堂测试
三
3、下列图像能正确反映化学反应原理的是( )
A、向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的锌、铁
B、向等质量镁、锌中分别加入稀硫酸
C、向三份等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入等质量、足量的镁、铝、铁
D、向等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入等质量且足量的镁、铁
B
当堂测试
三
4、现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。据此判断甲乙丙的金属活动性顺序是( )
B
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>乙>甲 D.乙>丙>甲
当堂测试
三
5、现将等质量形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量的稀盐酸中,产生H2的质量随反应时间关系如图(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。下列说法正确的是( )
A.相对原子质量:甲>乙>丙
B.金属的活泼性:乙<丙<甲
C.消耗盐酸的质量:甲<乙<丙
D.甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁
B
当堂测试
五
加入稀硫酸中
XYZ
金属活动性:X、Z>H
X、Z表面有气泡生成
无变化
Y表面无气泡生成
金属活动性:H>Y
X
放入ZCln溶液中
金属活动性:Z>X
金属活动性:Z>X>Y
答案:B
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