4.2与酸反应的图像、金属与盐反应滤液滤渣成分分析-2024-2025学年九年级化学鲁教版(五四学制)全一册

金属与酸反应的图像 1 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅(氢)铜 汞 银 铂 金 1、排在H前面的金属能与酸反应产生氢气,排在H后面的金属不能与酸反应产生氢气。 2、位置越靠前,金属活动性越强(与酸反应越快); Mg Al Zn Fe 30min 图像分析时要关注的信息 反应的起始点 反应的拐点 纵横坐标的物理量 图像变化趋势 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 24 2 20g x Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 65 2 20g y Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 56 2 20g z 20g铝(Al-27,在化合物中显+3价)与足量且等质量分数的稀盐酸反应,产生氢气的质量是多少? 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2 27 3 2 20g x 1. 金属与酸反应,什么情况生成氢气的质量由金属的质量决定,什么情况由酸的质量决定? 2. 等质量的Mg、Al、Zn、Fe完全反应,生成氢气的质量与这些金属的哪些属性有关? 3. 在以时间为横坐标的图像中,如何体现金属活动性的强弱? 量少的反应物决定生成物的多少 等金足酸(以金属质量计算) ①以时间为横坐标,金属活动性越强图像越陡; ②等质量金属与酸完全反应,金属的化合价相同时,相对原子质量越小,生成氢气越多。 ③等质量的镁、铝、锌、铁与酸完全反应,产生氢气的质量由多到少: Al > Mg > Fe > Zn (一)等金足酸 (一)等金足酸 以时间为横坐标,产生氢气的质量为纵坐标绘图: H2质量/g 时间/s Mg Zn Fe Mg:1.67g Zn: 0.62g Fe: 0.71g Al: 2.2g Al 100g 7.3%的稀盐酸分别与足量的Mg、Al、Zn、 Fe四种金属反应,比较产生氢气的质量。 24 27 65 56 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 73 2 7.3g x1 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 3 73 3 2 7.3g x3 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 73 2 7.3g x2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 73 2 7.3g x4 (二)等酸足金 100g 7.3%的稀盐酸分别与足量的Mg、Al、Zn、 Fe四种金属反应,比较产生氢气的质量。 24 27 65 56 (二)等酸足金 等酸足金(以酸质量计算):根据氢元素守恒,酸中的氢离子转化为氢气,生成氢气的质量相等。 等酸即等氢,比较酸的质量即比较生成氢气的质量 以反应时间为横坐标、生成氢气质量为纵坐标绘图: 氢气质量/g 时间/s Mg Al Zn Fe 0 (二)等酸足金 以金属质量为横坐标、生成氢气质量为纵坐标绘图: 氢气质量/g 金属质量/g Mg Al Zn Fe 0 (二)等酸足金 生成等量氢气(消耗等量的酸)需要金属的质量:Al < Mg < Fe < Zn A生成的氢气多,消耗的酸多 B比A陡,B更活泼 不确定,与化合价和相对原子质量有关 B Mg +H2SO4 = MgSO4+H2 24 2 2.4g 0.2g 2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2 54 6 2.4g 0.27g A A Mg比Al 活动性强,产生氢气快; 等质量的Mg和Al ,Al 生成的气体多 Mg Al Zn +H2SO4 = ZnSO4 + H2 65 2 2.4g 0.07g A. Cu 不能与酸反应放出氢气 B. 酸的浓度越大,H+的浓度越大,反应速率越快,生成气体越多 10%硫酸 20%硫酸 C. 金属的活动性Mg>Zn,金属越活泼反应速率越快,图像越陡,酸的量一定,生成的氢气量相等 C D. 金属的活动性Mg>Zn,金属越活泼反应速率越快,图像越陡,酸的量一定,生成的氢气量可能相等,也可能Mg生成的氢气大于Zn (三)等金等酸 向等质量的铁粉、锌粉中加入等质量且等质量分数的稀盐酸,产生氢气的质量如何比较? H2质量/g 酸的质量/g Fe Zn ①两种金属都剩余 ③一种金属有剩余 ②两种金属都不剩余 可能的情况 m酸 < a 等酸足金 a ≤ m酸 < b 铁有剩余 m酸 ≥ b 等金足酸 氢气质量相等 氢气:Fe ≥ Zn 氢气:Fe>Zn a b Fe +2HCl = FeCl2+H2 Zn + 2HCl = ZnCl2+H2 65 73 2 56 73 2 A. B. 2Al +6HCl = 2AlCl3+3H2 54 6 18 2 B C. 相同质量的金属,铝生成的氢气更多,铝的图像更陡 相同质量的金属,铁生成的氢气更多,铁的图像更陡 D. Fe Zn Fe Zn 1、将等质量的铁粉和锌粉分别与等质量、等质量分数的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A. a表示铁与稀盐酸反应 B. a表示的反应,金属一定有剩余 C. b表示的反应,稀盐酸一定有剩余 D. 若有一种金属剩余,则剩余的金属一定是铁 D 学以致用 2、将质量均为10g的Mg、Fe、Zn三种金属分别与等量且等溶质质量分数的稀硫酸反应,产生氢气的质量不可能的是( ) D 学以致用 A B C D H2质量/g 酸的质量/g Fe Zn Mg A B C 金属活动性 顺序的应用 20 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅(氢)铜 汞 银 铂 金 1、活动性强的金属能从盐溶液中置换活动性弱的金属; 2、置换顺序遵循“距离越远越优先”的规律。 30min 活动一:比较金属活动性顺序 通过哪些方法可以比较金属活动性强弱? 金属与酸是否反应以及产生气泡的快慢 金属能否从盐溶液中置换出另一种金属 金属与氧气反应的难易程度 思考:从以下试剂中选择一种用于比较金属Zn和Cu的活动性,可以选择的试剂为 。 ① 稀盐酸 ② MgCl2 ③ CuSO4 ④ AgNO3 ⑤ FeCl2 ⑥CuCl2 ①③⑤⑥ 活动一:比较金属活动性顺序 活动一:比较金属活动性顺序 X > Y、Z Z > Ag Y < Ag B 两金夹一盐 B 活动一:比较金属活动性顺序 Fe>Cu,Fe>Ag Fe>Cu,Cu>Ag Al>Fe、Cu、Ag Fe>H,H>Cu、Ag 活动一:比较金属活动性顺序 下列可用于验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的一组药品是( ) ①Cu、Zn、FeSO4 ②Fe、Cu、ZnSO4 ③Zn、FeSO4、CuSO4 ④Fe、CuSO4、ZnSO4 A.①④ B.①② C.②③ D.③④ A Cu < Fe < Zn Fe < Zn Cu < Zn Fe ? Cu Fe < Zn Cu < Zn Fe ? Cu Cu < Fe < Zn 两金夹一盐 两盐夹一金 活动一:比较金属活动性顺序 方法总结 比较三种金属的活动性,应如何选择试剂? 先将三种金属按活动性排序,然后选择“两金夹一盐”或者“两盐夹一金”。 练习:某校实验室仅提供了以下实验药品:锌片、镁片、铜片、稀盐酸、硝酸银溶液.该校九年级化学研究性学习小组的同学们为了探究锌、铜、镁、银的金属活动性顺序,设计了如下实验方案:①将大小一样的锌片和镁片分别加入到溶质的质量分数相同的稀盐酸中;②将铜片加入到硝酸银溶液中,铜片上出现银白色物质;③将金属片A放入到溶液B中。 (1)实验①的现象是 ; (2)实验②中发生反应的化学方程式是 ; (3)实验③中的金属片A是 。 镁比锌产生气泡速度更快 Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 ① Mg > Zn ② Cu > Ag ③ Zn > Cu > H H > Cu 铜片 学以致用 Fe + CuCl2= Cu + FeCl2 Fe + MgCl2 :不反应 A 活动二:金属与盐溶液反应 活动二:金属与盐溶液反应 Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 64 56 小 D 向AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉,反应后过滤。 加入Zn的量不同,滤液中的溶质和滤渣中的金属成分有哪些可能的情况? AgNO3 Cu(NO3)2 Zn ① ② ③ ④ ⑤ 序号 滤液成分 滤渣成分 ① ② ③ ④ ⑤ Zn(NO3)2 、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2 Ag Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2 Ag、Cu Zn(NO3)2 Ag、Cu Zn(NO3)2 Ag、Cu、Zn Zn + 2AgNO3 = 2Ag + Zn(NO3)2 Zn + Cu(NO3)2 = Cu + Zn(NO3)2 活动二:金属与盐溶液反应 B Zn + 2AgNO3 = 2Ag + Zn(NO3)2 Zn + Cu(NO3)2 = Cu + Zn(NO3)2 三种金属中只有Zn能与硫酸反应,说明Zn过量:滤液中的溶质包含 ,滤渣中的金属包含 。 Zn(NO3)2 Zn、Ag、Cu 变式练习: Mg + 2AgNO3 = 2Ag + Mg(NO3)2 Mg + Cu(NO3)2 = Cu + Mg(NO3)2 无 AgNO3 Cu(NO3)2 Mg ① ② ③ ④ ⑤ A.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀 B.滤液一定呈蓝色 C.滤渣中一定没有金属镁,可能含有金属银 D.反应后溶液的质量一定减小 D 镁粉 只有①产生沉淀 ④溶液呈无色 一定没有镁,一定有银,可能有铜 2 108 24 64 24 Mg-24;Cu-64;Ag-108 学以致用 1、小明向盛有Fe(NO3)2和AgNO3混合液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应结束后过滤,向滤渣中加入稀盐酸: (1)若无气泡产生,则滤液中一定含有 、 ,可能含有 。 (2)若有气泡产生,则滤液中一定含有 ,可能含有 ;滤渣中一定含有 ,可能含有 。 Zn(NO3)2 Fe(NO3)2 AgNO3 Zn(NO3)2 Fe(NO3)2 Zn + 2AgNO3 = 2Ag + Zn(NO3)2 Zn + Fe(NO3)2 = Fe + Zn(NO3)2 AgNO3 Fe(NO3)2 Zn ①② ③④⑤ Ag、Fe Zn 2、将Zn和Fe的合金投入一定量的CuSO4溶液中,充分反应后过滤,对溶液中的离子和滤出的金属成分进行分析: ①若固体中存在Zn,则溶液中一定存在 ,一定 不存在 ; ②若固体中有Fe无Zn,则溶液中一定存在 ,一定不存在 ,可能存在 ; ZnSO4 CuSO4、FeSO4 ZnSO4 CuSO4 FeSO4 学以致用 Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 Zn Fe CuSO4 活动一:比较金属活动性顺序 1、比较金属活动性强弱的方法: 金属与酸是否反应以及产生气泡的快慢 金属能否置换出另一种金属 金属与氧气反应的难易程度 2、比较三种金属活动性的强弱: 首先按金属活动性排序,按照“两金夹一盐” 或“两盐夹一金”选择药品。 学以致用 三种金属表面都有气泡产生, 产生气泡速率Mg>Zn>Fe 铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 > 在氯化铜、氯化亚铁、氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,有气泡产生。关于该滤渣和滤液有下列四种说法: ①滤出的固体中一定含有铜、铁,可能含有镁、锌 ②滤出的固体一定含有铜、铁,可能含有锌 ③滤液中一定含有氯化镁、氯化锌、氯化亚铁,可能含有氯化铜 ④滤液中一定含有氯化镁、氯化锌,可能含有氯化亚铁、氯化铜 以上说法正确的个数为( ) A. 0个 B. 1个 C.2个 D. 3个 学以致用 CuCl2 FeCl2 Zn MgCl2 固体中一定有铜和铁,可能有锌,一定没有镁 滤液中中一定有氯化镁和氯化锌,一定没有氯化铜,可能有氯化亚铁 √ B $$