内容正文:
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微专题四
金属与酸反应的图像分析、定量计算(3分)
贵州2023.12(2)(3)]
专题精讲
类型1)金属与酸反应的图像分析[贵州2023.12(2)②]
1.氢气质量一酸的质量曲线(等金足酸):向等质量的Mg、Al、Fe中分别滴加等质量分数的稀盐酸至
过量
图像
分析
微
氢气质量/g
a点前,酸不足,三种金属生成氢气质量的大小关系为①
Al
金属的化合价
题
-Mg
-Fe
b点后,金属完全反应,酸过量,氢气质量=金属的质量×金属的相对原子质登价
四
0ab酸的质量1g
量比),生成氢气质量的大小关系为②
2.氢气质量一金属的质量曲线(等酸足金):向等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入足量的Mg、
金
Al、Fe
属
图像
分析
与
氢气质量g
金属足量,酸不足,三种金属最终生成氢气的质量相等
酸
A1/
Mg
酸完全反应,消耗金属的质量关系为③
(金属的质量=氢气质
反
Fe
量×金属的相对原子质量、
应
0
金属的质量1g
金属的化合价
的
图
⊙归纳总结酸足量、金属质量相等时,生成氢气的质量与金属(前提:化合价相等)的相对原子
像
质量成反比;消耗酸的质量与生成氢气的质量成正比。
分
3.金属与酸反应的其他曲线分析
析
类型
图像
分析
、定
温度
量
反应放热,温度不断升高;t时,反应完全,温度达到最高值;t
温度一反应时间
之后,温度逐渐恢复至室温
算
反应时间
↑压强
反应放热、生成气体,容器内压强增大;1时,反应完全,压强达
压强一反应时间
到最大值;t1~t2时,温度逐渐恢复至室温,压强减小;2之后,
压强保持稳定,大于初始压强(有气体生成)
0t1t2
反应时间
↑产生氢气速率
产生氢气速率
反应放热,温度升高,产生氢气速率加快;一段时间后,酸的浓
反应时间
度减小,反应速率逐渐减慢
0
to
反应时间
主题一物质的性质与应用
31
类型2金属与酸反应的定量计算一极值法[贵州2023.12(3)]
例某金属粉末由镁、铝、锌、铁、铜中的两种组成。取该粉末5.6g于烧杯中,加入足量的稀硫酸,充
分反应后,无固体剩余,得到0.2g氢气,则该金属粉末的组成可能是
A.镁和铜
B.镁和铝
C.铝和锌
D.铁和锌
解题步骤
①分析题干,找出发生的反应。无固体剩余,说明金属粉末不含铜;含有镁、铝、锌、铁中的两种。
②假设0.2g氢气全部由镁或铝或锌或铁反应生成,列出比例式,进行计算。
Mg+H2S04=MgS04+H2↑
2A1+3H2S04—AL2(S04)3+32↑
微
24
2
54
6
专
2.4g
0.2g
1.8g
0.2g
题
Zn+H2S04—ZnS04+H2↑
Fe+H2S04=FeS04+H2↑
四
65
2
56
2
6.5g
0.2g
5.6g
0.2g
③判断金属的组成:若为镁和铝或镁和铁或铝和铁,生成氢气的质量将大于0.2g;若为铁和锌,生
金
成氢气的质量将小于0.2g;若为镁和锌或铝和锌,生成氢气的质量可能为0.2g,C正确。
属
与
思路与方法
酸
将混合物的量假设为单一成分的量
根据比例关系,分别计算
综合判断,
分析发生的反应
反
(或假设单一成分恰好完全反应)
反应物或生成物的质量
得出结论
应
的
针对训练
图
1.向质量均为mg的锌粉和铁粉中分别滴加
像
100g相同质量分数的稀硫酸,反应过程中产
足量
足量
分
生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图
稀硫酸
析
所示。下列叙述中正确的是
可乐罐
椰汁罐
A.反应结束后,两种金属均
气体的质量g
定
有剩余
b
图1
量
a
B.反应结束后,消耗稀硫酸
↑压强kPa
计
的质量相等
0
100
算
稀硫酸的质量/g
C.b表示的是铁和稀硫酸反
椰汁罐
应的情况
可乐罐
D.反应结束后,所得溶液的质量相等
2.易拉罐主要以铝或铁中的一种作为罐体主
010
70100140160200时间/s
图2
材,设计以下方法区分罐体主材:将可乐罐和
A.时间为70s时,椰汁罐产生的氢气更多
椰汁罐分别剪裁出质量、形状均相同的两片
分别置于锥形瓶中,同时加入足量的溶质质
B.反应结束后,可乐罐产生的氢气更多
量分数相同的稀硫酸(如图1),用数字传感器
C.压强达到高点后均略有下降,说明反应均
测得瓶内气体压强变化如图2(已知:温度越
放热
高压强越大,单位体积内分子数目越多压强
D.由传感器测得的压强变化曲线可知,可乐
越大),下列说法中错误的是
(
罐主材是铁
32
贵州新中考化学精练册
3.4.8gMg、A1、Fe的混合物与足量的稀硫酸反
(1)下列说法正确的是
(填序号)。
应,生成H2的质量可能是
(
A.如延长时间,可得到d的图像是一条射线
A.0.1gB.0.4gC.0.6gD.0.8g
B.从0~100s图像可推测b对应的金属打磨
4.托盘天平两端各放一个盛有足量且等质量、
不彻底
等溶质质量分数稀硫酸的烧杯,将8g氧化铜
C.由图像可知d对应的金属反应速率适中,
放入左边烧杯,铜和铁的混合物8.1g放入右
可用于实验室制氢气
边烧杯,充分反应后,天平仍保持平衡。则混
(2)由图1中0~200s图像可推测曲线c对应
合物中铜与铁的质量比为
的金属是
200s后c的曲线发生异
A.8:7
B.32:49C.53:28D.80:81
常,你推测可能原因是
5.取过量的表面积相同的锌粒与铁粒、铝丝与
微
压强/kPa
生成氢气的速率
锌丝,分别加入等浓度、等体积的稀盐酸,用
专
温度传感器测定上述四个反应过程中的溶液
题
温度变化曲线如图所示。
四
100
50温度/℃
50强度/
40
锌粒
4
0100200300400时间/s
时间/S
30
图1
图2
(3)化学兴趣小组成员用6.5g锌片与50g
金
10
铁粒
10
质量分数为9.8%的稀硫酸反应制取氢气,测
属
05
500
1000时间/s
0
500
1000时间/s
(1)写出铝与稀盐酸发生反应的化学方程式:
量出生成氢气的速率随时间的变化趋势并绘
与
制出图2所示曲线(甲组添加0.1g硫酸铜饱
酸
该反应溶液温度先
和溶液)。
反
升高后下降的原因是
①对比图2甲、乙小组数据曲线,发现加入
应
(2)由图分析可知,金属的活动性强弱与反应
0.1g饱和硫酸铜溶液能够
(填
的
时溶液温度变化的关系是
“加快”或“减慢”)生成氢气的速率。查阅
图
6.金属及其制品是现代生活中常见的材料。
资料后发现出现该变化可能是锌与铜形成
像
(1)小明用6.5g可能含有铜、铝、镁中的一种
了原电池,锌与硫酸铜溶液反应的化学方
分
或几种杂质的锌粉样品,跟足量的稀盐酸完
程式为
析
全反应,生成0.2g氢气,则此锌粉样品中一
②观察乙小组曲线,发现生成氢气的速率呈
定
定含有的杂质是
现出先增大后减小的变化趋势,先增大的主
量
(2)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要
要原因是
计
材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中
③小组成员进一步分析金属锌和稀硫酸的反
算
铝的质量分数,现将4.8g的铝镁合金与足量
应速率和哪些因素有关。
稀硫酸充分反应,生成0.5g氢气。该合金中
【提出假设】假设1:与温度有关
铝的质量分数为
假设2:与溶液浓度有关
7.运用数字化实验技术探究金属与酸的反应。
假设3:与
有关
化学兴趣小组向250mL的烧瓶内注入25mL
【实验方案】请你帮兴趣小组同学制定假设2
溶质质量分数为10%的稀硫酸,分别取大小
的探究思路并完成具体实验方案设计:
相同的镁、铝、锌、铁金属片,略加打磨后投入
烧瓶中,连接压强传感器,得到如图1所示的
。(可供选择的试剂:足量的
气体压强变化曲线(已知等温条件下,产生氢
5%稀盐酸、5%稀硫酸、10%稀硫酸;质量为
气的体积与装置内气压成正比)。
5g的锌粉及两片5g形状大小一致的锌片)
主题一
物质的性质与应用
33(或C+0,高温c0,)(3)铝在空气中与氧气反
应,其表面生成一层致密的氧化膜,阻止铝与氧气
继续反应(4)①金属活动性:Fe>Cu、Mn>Cu
Mn+2HCl=MnCl,+H2↑②在盛有铁片的试
管中加入MnCL2溶液(或MnSO,溶液),无明显现
象[或在盛有Mn片的试管中加入FeCL,溶液(可溶
性亚铁盐均可),Mn片表面有黑色固体附着,溶液
由浅绿色变为粉色](5)Fe、Cu
5.(1)①4A1+302=2A1,03②强③锌片表面
附着一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色
(2)3C0+Fe0,商温2Fe+3C0,硬度大(或耐腐蚀)
(3)①Si02②H,S0,③当MnS0,质量分数小于
5.1%时,溶液中MnS04质量小,氧气多,生成Mn04
外的其它含锰物质,其中的锰元素含量没有Mn,04
的高;当MnS0,质量分数大于5.1%时,溶液中
MnS0质量大,氧气少,生成其它含锰物质,其中锰
元素含量没有Mn,04的多(或MnS04溶液的溶质质
量分数不同,反应生成不同的锰的氧化物)(2分)
微专题三金属活动性顺序的验证与探究
专题精讲
二、1.(2)锌片表面有气泡产生,铜片表面无明显现象
锌片表面有红色固体附着,溶液由蓝色变为无色
Zn +2HCI-ZnCl2 +H2 Zn Cu(NO3)2-
Zn(NO3)2+CuZn>Cu(或锌>铜)
2.(2)铜片表面有银白色固体附着,溶液由无色变为
蓝色无明显现象铁片表面有红色固体附着,溶液
由蓝色变为浅绿色无明显现象Cu+2AgNO,一
Cu(NO),+2Ag Fe+Cu(NO),=Fe(NO),+Cu
Fe>Cu>Ag(或铁>铜>银)
【实验拓展】能;先把铜片加入硝酸银溶液中,有银
白色固体附着在铜片上,溶液由无色变为蓝色,说
明铜比银活泼;充分反应后,加入铁片,有红色固体
附着在铁片上,溶液蓝色变浅,说明铁比铜活泼,从
而得出三种金属的活动性顺序:Fe>Cu>Ag
3.(1)除去金属表面的氧化膜和污物
针对训练
1.A2.C3.B4.D
5.(1)铁片表面有气泡产生,溶液变成浅绿色Fe+
H2S04=FeS04+H2↑(2)Cu比Ag强
(3)AL2(S04)3溶液、Fe、CuS04溶液(或A1、FeS0
溶液、C,合理即可)(4)能与氧气反应、能与酸
反应、能与盐溶液反应(2分)
6.【进行实验】稀硫酸【提出猜想2】>
【实验与评价】铜片、铬片和FSO,溶液(或铁片、
CuS04溶液和CrSO4溶液)
【反思交流】a.铬与空气中的氧气反应生成了致密
的氧化膜b.Fe203+6HCl一2FeCl,+3H,0
【拓展应用】硬度大(或耐磨性强)
贵州新中考
微专题四金属与酸反应的图像分析、
定量计算
专题精讲
类型1①Mg=Al=Fe②Fe<Mg<Al③Al<Mg<Fe
类型2例C
针对训练
1.C2.D3.B4.C
5.(1)2A1+6HC1=2A1CL,+3H2↑反应放热,温
度升高,完全反应后不再放热,温度恢复至室温
(2)其他条件相同时,金属越活泼,溶液温度变化幅
度越大
6.(1)铜(2)75%
7.(1)BC(2)镁(或Mg)因反应剧烈,迅速产生大
量气体并放出大量的热,使瓶内压强过大,造成瓶
精
塞脱落或导管连接处脱落或烧瓶炸裂,引起压强
练
骤降(3)①加快Zm+CuS0,一ZnS04+Cu
册
②锌与稀硫酸反应放出热量,温度升高,使反应速
率加快③【提出假设】反应物的接触面积【实
验方案】取两片5g形状大小一致的锌片,放入两
支试管中,分别加入足量5%的稀硫酸、足量10%
的稀硫酸,测相同时间内收集氢气的体积(或测量
收集相同体积的氢气所需的时间或测量相同时间内
剩余锌的质量或5g锌片完全反应所需的时间)
微专题五金属与盐溶液反应后滤液、
滤渣成分的分析
专题精讲
1 C Cu<Fe Fe+Cu(NO)2=Fe(NO3)2 +Cu
例2BCu<Fe<Zn
Zn CuSO=ZnSO+Cu
Zn+FeSO=Fe +ZnSO
例3BAg<Cu<Fe
Fe +2AgNO-Fe(NO),+2Ag
Cu +2AgNO3 =Cu(NO3)2 +2Ag
①fe(NO3)2Ag、Cu、Fe②Fe(NO3)2Ag、Cu
③Fe(NO3)2、Cu(NO3)2Ag、Cu④Fe(No3)2
Cu(NO3)2Ag⑤Fe(NO,)2、Cu(NO3)2、AgNO3Ag
例4CAg<Cu<Fe
针对训练
1.C2.D3.C4.D
5.(1)Zn +2AgNO3 =Zn NO3)2 +2Ag[Zn
Cu(N03)2=Zn(N03)2+Cu]
(2)c(3)不存在
专题6常见的酸、碱、盐
课时1常见的酸和碱
试题分类精准练
1.紫色石蕊溶液均变成红色
2.<分子在不断地运动
3.(1)Cu0+H,S0.=CuS0,+H,0(2)①MgS0,+
2NaOH一Mg(OH)2↓+Na,S04②逐渐增大,
接近于7,但小于7
参考答案
5