金属与酸反应速率和氢气产量的讨论
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金属化学性质利用
金属与酸反应速率和氢气产量的讨论
题型一、相同质量的镁、铝、锌、铁与足量稀盐酸或稀硫酸反应的比较
产生氢气的质
金属 质量 速率
量
反应速率由快到慢顺序
m
镁
____________________
m
铝
生成氢气的质量由大到小
m
锌
_____________________
m
铁
结
论:1、在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数相同的条件下,金属的活动性_________,生成氢气就_________;反应物图像______________。
2、相等质量不同
金属与足量酸反应产生氢气质量为_____________________________。
3、在金属的质量和化合价相同情况下,产生氢气质量与金属的相对原子质量________关系。
练习:1、相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量质量分数为8%
的盐酸反应(M、N在
生成物中均为+2价),生成H2质量和反应时间
的关系如右图。下列叙述正确的是 ( )
A.金属的活泼性N>M B.两个反应生成H2的体积相等
C.相对原子质量N>M D.两个反应消耗盐酸的质量一定相等
2、如图所示,在
甲、乙两支完全相同的试管中,装有足量的质量和溶
质质量分数均相同的稀盐酸,在两只试管上方各罩一
个完全相同的气球,两个气球中分别装有相同
质量的金属A与B,现同时提起两只气球,使其中的金属迅
速与稀盐酸接触反
应.实验发现:开始时,甲气球迅速鼓起,而乙气球鼓起较慢.反应结束时,甲
气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实,可得出以下结论:
⑴_______________
_____________________________________。
⑵_____
_______________________________________________。 <
br>⑶若在上述条件下,A、B两种金属与盐酸反应均生成+2价盐,据此还可以得到的结论
是.__
___________________________________________。
3
、(2013年德阳市)Wg铁与足量的稀硫酸充分反应产生ag氢气,Wg锌与足量的稀盐酸充分反
应
产生bg氢气,则a与b的关系是( )
A. a>b
B.a4、(2013.湘
潭市)在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平平衡,向两烧杯中分别注入等质量、
等质量分数的稀硫
酸(足量),然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉,同时向左盘的烧杯中放
入与Fe粉等质量的Z
n粉,反应过程中可能出现的现象是 ( )
A.天平最终仍然平衡
B.天平指针先偏向左盘,后偏向右盘
C.天平指针始终偏向右盘
D.天平指针先偏向右盘,后偏向左盘
5、2.4g的不纯的镁与足量的稀硫酸发生反应,发现产生的
氢气质量为0.19g,则杂质不可能是( )
A.铜 B.铝 C.铁
D.锌
6、(2013.达州市)某不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸充分反应,生成0.21g氢气
,则铁中混有的金
属可能是( )
A、Zn B、Cu
C、Mg D、Ag
7、取两种金属组成的混合物3g,投入到足量的稀硫
酸中,充分反应后共放出氢气0.1g,则这两种
金属混合物可能是( )
A、Fe和Mg B、Fe和Al C、Fe和Cu
D、Zn和Cu
题型二、等质量金属与足量酸反应比较 等氢图(产生氢气质量相等)
1
、将a、b两种等质量的金属投入到质量相等、溶质质量分数相等的两份稀硫酸中,反应产生的氢
气与金
属质量的关系如图4所示。则下列说法正确的是 ( )
A.、a比b的金属活动性强
B、a比b的相对原子质量小
C、两份稀硫酸都完全反应
D、反应完毕后b有剩余,a 完全反应
当两种等质量的金属与质量相等、溶质质量分数相等的足量稀硫酸或盐酸反应时。
金属质量
结论:1、产生氢气的质量相等,则消耗稀酸的质量____________。而且两份酸完全反应。
2、当产生氢气的质量相等,一种金属肯定_______,另一种金属可能____________
_____,也可能
__________。
3、产生等质量氢气消耗金属的质量为____
__________________________。
4、只有两种金属在与稀酸反应所显示化
合价相同时,产生等量氢气,相对原子质量越小的金属被
消耗的质量越小
(2013.呼和浩特)金属与我们的生活息息相关,在各个领域中用途广泛。
(1)我国第
四套人民币硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni),五角币为钢芯镀铜合金,
一角币为铝
合金或不锈钢。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 (填序号)。
A.金属的硬度 B.金属的导电性
C.金属的耐腐蚀性
D.金属价格与硬币面值的吻合度
(2)在“南海一号”打捞出来的文物中,“金龙纹手镯”光彩夺目
,完好无损;铜镜表面有铜锈;铁
器则锈迹斑斑,残存很少。这说明金、铜、铁这三种金属的活动性由强
到弱的顺序
是 。
(3)高铁酸钠(Na2
FeO
4
)是一种“绿色环保高效”消毒剂。高铁酸钠中铁元素的化合价为
价。
(4)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成
氢气质量
(m)随反应时间(t)的变化曲线如下图所示。下列表述正确的是 (填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等
题型三、金属与盐溶液的反应判断滤渣和滤液成分
1、将一定量的铁粉放入CuSO
4
溶液中,充分反应后进行过滤,滤渣中一定有
,可能有 ;
滤液中的金属离子一定有 ,可能有
。
2、在CuCl
2
和MgCl
2
的混合溶液中,加入过
量Fe,充分反应后过滤,留在滤纸上的物质是__________
滤液金属离子________
______如加入的铁粉为少量,则留在滤纸上的物质是___________滤液金属
离子___
_____________。
3、向硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充
分反应后过滤,得到滤渣和
滤液.
(1)若向滤渣中加入稀硫酸,看到有气泡冒出,则滤渣中一定有 _________
;滤液中一定有的
溶质是 _________ .
(2)若向滤渣中加入稀硫酸,没有气泡冒出,则滤渣中一定有的金属是 _________ ;
滤液中
一定有的溶质是 _________ ;
步骤:先排序,再根据“最远距离反应”原
则,(排在最前边的金属,先与排在最后边的金属盐溶
液反应。)确定谁先反应,然后根据金属粉末的量
确定滤渣、滤液的成份。
(山西)某工厂欲从只含有CuSO
4
的废液中回收金属铜
,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a、b的名称分别是________、_______。
(2)写出流程中有关
反应的化学方程式:___________________________、_____________
__。
以上两个反应能够发生的原因是______________
_____________。
(2013.青岛市)我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚
铁。某化学兴趣小组的同学取了适
量的上述废液样品,将一定量锌粉加入样品中,充分反应后过滤,得到
滤液A和固体B。
请回答下列有关问题:
(1)关于滤液A所含溶质的猜想中,不合理的是
(填写序号)。
①猜想一:只有硫酸锌
②猜想二:硫酸锌、硫酸亚铁
③猜想三:硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜
④猜想四:硫酸锌、硫酸铜
(2)设计简单实验,确定“猜想二”对应的固体B的成分:
。
(3)反应后析出金属的质量
(选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量
小。
(2012年山西)某化学兴趣小
组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实
验:
(1)
实验一:发生反应的化学方程式____________________,该实验可得出三种金属的活动性由
强到弱的顺序为___________。
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒
入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一
段时间后过滤。滤渣中一定含有的物质是_______
_______,可能有的物质是
__________,为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学
们设计了如下方案:
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣于试管中,向其中滴加______ 没有气泡产生
_________________
滤液中含有的金属离子可能是______________________
① Mg2+
②Mg
2+
、Fe
2+
③Mg
2+
、Fe
3+
④Cu
2+
、Fe
2+
⑤Mg
2+
、
Fe
2+
、Cu
2+
题型四、置换反应
1、铁与硫酸铜溶液恰好,其中没有变化的微粒是
,该反应的微观实质是Fe原子变成了Fe
2+
,
_____________________。
2、铁与盐酸溶液恰好,其
中没有变化的微粒是__________该反应的微观实质是Fe原子变成了Fe
2+
_____________________。
置换反应有四种类型用四个典型方程归纳:
题型五
除杂质(括号中的物质为杂质)
Cu(Fe)
有关的化学方程式
主要的操作步骤
FeCl
2
(CuCl
2
)
题型六
判断质量问题
★判断金属,判断溶液
1、将铁片分别放入下列溶液,溶液质量会减少的是( )
A.稀硫酸
B.硫酸铜溶液 C.硫酸锌溶液 D.稀盐酸
2、试判断些列反应发生后,金属的质量和溶液的质量的增减情况
(1)铁和稀硫酸
金属质量( ),溶液质量( )
(2)铁和硫酸铜溶液
金属质量( ),溶液质量(
)
(3)铜和硝酸银溶液
金属质量( ),溶液质量 (
)
(4)锌和氯化铜溶液
金属质量( ),溶液质量(
)
题型七设计实验判断金属活动性
(2013.内江市)银、铁、铜是日常生活中经常接触
到的三种金属。对Ag、Fe、Cu三种金属活动性
顺序的探究,下列所选试剂组不可行的是
。
①Fe、Ag、CuSO
4
溶液
②Cu、Ag、FeSO
4
溶液
③Cu、FeSO
4
溶液、AgNO
3
溶液
在你认为可行的试剂组中,写出其中发生反应的化学方程式
(若可行
的试剂不只一组,请任选其中一组)。
方法__________________
__________________________________________________
____。
金属与酸反应的问题
等质量的两种常见金属A、B(化合
物中的化合价相同)与足量的盐酸反应反应,
那么在反应t
1
时生成氢气的速率A__
____B,A、B之间金属活动性顺序为
A______B,A、B最终生成氢气的质量A_____
_B,A、B相对原子质量A______B。
在实验室为验证锌和铁的活动性
,做了如图所示的实验,在甲、乙两支完全相同
的试管中,装有足量的质量和浓度均相同的稀盐酸,在两
只试管上方各罩一个完全相同的气球,两
个气球中分别装有相同质量的金属锌与铁,现同时提起两只气球
,使其中的金属
迅速与稀盐酸接触反应.实验发现:开始时,甲气球迅速鼓起,而乙气球
鼓起较慢.反应结束时,
甲气球鼓起的体积比乙气球小。
该同学对实验现象进行分析,认为甲
中金属的活动性比乙中金属活动性_____(强或弱)所以甲中
是_____,同时还得出另一个结论
,该结论是______________________________。
滤渣和滤液成分的判断
向CuCl
2
溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,
过滤,滤纸上的固体为________,溶液中的溶质(被
溶解的物质为溶质)是_________
___;向CuCl
2
溶液中加入少量的铁粉,充分反应后,过滤,滤纸
上的固体为_
_______,滤液中的溶质是___________。
向CuCl
2
和AlC
l
3
溶液中加入过量的锌粉,充分反应后,过滤,滤纸上的固体为________,溶液中<
br>的溶质是____________;向CuCl
2
和AlCl
3
溶液
加入少量的锌粉,充分反应后,过滤,滤纸上的固
体为________,滤液中的溶质是______
_____。
(2分)(2015•山西)探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,下列试剂的
选择方案不可行的是( )
A.B. Mg、Fe、Cu、稀硫酸
Mg、Cu、FeS0
4
溶液
Fe、Cu、MgS0
4
溶液
C.D.
Fe、MgSO
4
溶液、CuSO
4
溶液
金属化学性质利用
金属与酸反应速率和氢气产量的讨论
题型一、相同质量的镁、铝、锌、铁与足量稀盐酸或稀硫酸反应的比较
产生氢气的质
金属 质量 速率
量
反应速率由快到慢顺序
m
镁
____________________
m
铝
生成氢气的质量由大到小
m
锌
_____________________
m
铁
结
论:1、在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数相同的条件下,金属的活动性_________,生成氢气就_________;反应物图像______________。
2、相等质量不同
金属与足量酸反应产生氢气质量为_____________________________。
3、在金属的质量和化合价相同情况下,产生氢气质量与金属的相对原子质量________关系。
练习:1、相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量质量分数为8%
的盐酸反应(M、N在
生成物中均为+2价),生成H2质量和反应时间
的关系如右图。下列叙述正确的是 ( )
A.金属的活泼性N>M B.两个反应生成H2的体积相等
C.相对原子质量N>M D.两个反应消耗盐酸的质量一定相等
2、如图所示,在
甲、乙两支完全相同的试管中,装有足量的质量和溶
质质量分数均相同的稀盐酸,在两只试管上方各罩一
个完全相同的气球,两个气球中分别装有相同
质量的金属A与B,现同时提起两只气球,使其中的金属迅
速与稀盐酸接触反
应.实验发现:开始时,甲气球迅速鼓起,而乙气球鼓起较慢.反应结束时,甲
气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实,可得出以下结论:
⑴_______________
_____________________________________。
⑵_____
_______________________________________________。 <
br>⑶若在上述条件下,A、B两种金属与盐酸反应均生成+2价盐,据此还可以得到的结论
是.__
___________________________________________。
3
、(2013年德阳市)Wg铁与足量的稀硫酸充分反应产生ag氢气,Wg锌与足量的稀盐酸充分反
应
产生bg氢气,则a与b的关系是( )
A. a>b
B.a4、(2013.湘
潭市)在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平平衡,向两烧杯中分别注入等质量、
等质量分数的稀硫
酸(足量),然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉,同时向左盘的烧杯中放
入与Fe粉等质量的Z
n粉,反应过程中可能出现的现象是 ( )
A.天平最终仍然平衡
B.天平指针先偏向左盘,后偏向右盘
C.天平指针始终偏向右盘
D.天平指针先偏向右盘,后偏向左盘
5、2.4g的不纯的镁与足量的稀硫酸发生反应,发现产生的
氢气质量为0.19g,则杂质不可能是( )
A.铜 B.铝 C.铁
D.锌
6、(2013.达州市)某不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸充分反应,生成0.21g氢气
,则铁中混有的金
属可能是( )
A、Zn B、Cu
C、Mg D、Ag
7、取两种金属组成的混合物3g,投入到足量的稀硫
酸中,充分反应后共放出氢气0.1g,则这两种
金属混合物可能是( )
A、Fe和Mg B、Fe和Al C、Fe和Cu
D、Zn和Cu
题型二、等质量金属与足量酸反应比较 等氢图(产生氢气质量相等)
1
、将a、b两种等质量的金属投入到质量相等、溶质质量分数相等的两份稀硫酸中,反应产生的氢
气与金
属质量的关系如图4所示。则下列说法正确的是 ( )
A.、a比b的金属活动性强
B、a比b的相对原子质量小
C、两份稀硫酸都完全反应
D、反应完毕后b有剩余,a 完全反应
当两种等质量的金属与质量相等、溶质质量分数相等的足量稀硫酸或盐酸反应时。
金属质量
结论:1、产生氢气的质量相等,则消耗稀酸的质量____________。而且两份酸完全反应。
2、当产生氢气的质量相等,一种金属肯定_______,另一种金属可能____________
_____,也可能
__________。
3、产生等质量氢气消耗金属的质量为____
__________________________。
4、只有两种金属在与稀酸反应所显示化
合价相同时,产生等量氢气,相对原子质量越小的金属被
消耗的质量越小
(2013.呼和浩特)金属与我们的生活息息相关,在各个领域中用途广泛。
(1)我国第
四套人民币硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni),五角币为钢芯镀铜合金,
一角币为铝
合金或不锈钢。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 (填序号)。
A.金属的硬度 B.金属的导电性
C.金属的耐腐蚀性
D.金属价格与硬币面值的吻合度
(2)在“南海一号”打捞出来的文物中,“金龙纹手镯”光彩夺目
,完好无损;铜镜表面有铜锈;铁
器则锈迹斑斑,残存很少。这说明金、铜、铁这三种金属的活动性由强
到弱的顺序
是 。
(3)高铁酸钠(Na2
FeO
4
)是一种“绿色环保高效”消毒剂。高铁酸钠中铁元素的化合价为
价。
(4)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成
氢气质量
(m)随反应时间(t)的变化曲线如下图所示。下列表述正确的是 (填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等
题型三、金属与盐溶液的反应判断滤渣和滤液成分
1、将一定量的铁粉放入CuSO
4
溶液中,充分反应后进行过滤,滤渣中一定有
,可能有 ;
滤液中的金属离子一定有 ,可能有
。
2、在CuCl
2
和MgCl
2
的混合溶液中,加入过
量Fe,充分反应后过滤,留在滤纸上的物质是__________
滤液金属离子________
______如加入的铁粉为少量,则留在滤纸上的物质是___________滤液金属
离子___
_____________。
3、向硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充
分反应后过滤,得到滤渣和
滤液.
(1)若向滤渣中加入稀硫酸,看到有气泡冒出,则滤渣中一定有 _________
;滤液中一定有的
溶质是 _________ .
(2)若向滤渣中加入稀硫酸,没有气泡冒出,则滤渣中一定有的金属是 _________ ;
滤液中
一定有的溶质是 _________ ;
步骤:先排序,再根据“最远距离反应”原
则,(排在最前边的金属,先与排在最后边的金属盐溶
液反应。)确定谁先反应,然后根据金属粉末的量
确定滤渣、滤液的成份。
(山西)某工厂欲从只含有CuSO
4
的废液中回收金属铜
,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a、b的名称分别是________、_______。
(2)写出流程中有关
反应的化学方程式:___________________________、_____________
__。
以上两个反应能够发生的原因是______________
_____________。
(2013.青岛市)我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚
铁。某化学兴趣小组的同学取了适
量的上述废液样品,将一定量锌粉加入样品中,充分反应后过滤,得到
滤液A和固体B。
请回答下列有关问题:
(1)关于滤液A所含溶质的猜想中,不合理的是
(填写序号)。
①猜想一:只有硫酸锌
②猜想二:硫酸锌、硫酸亚铁
③猜想三:硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜
④猜想四:硫酸锌、硫酸铜
(2)设计简单实验,确定“猜想二”对应的固体B的成分:
。
(3)反应后析出金属的质量
(选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量
小。
(2012年山西)某化学兴趣小
组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实
验:
(1)
实验一:发生反应的化学方程式____________________,该实验可得出三种金属的活动性由
强到弱的顺序为___________。
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒
入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一
段时间后过滤。滤渣中一定含有的物质是_______
_______,可能有的物质是
__________,为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学
们设计了如下方案:
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣于试管中,向其中滴加______ 没有气泡产生
_________________
滤液中含有的金属离子可能是______________________
① Mg2+
②Mg
2+
、Fe
2+
③Mg
2+
、Fe
3+
④Cu
2+
、Fe
2+
⑤Mg
2+
、
Fe
2+
、Cu
2+
题型四、置换反应
1、铁与硫酸铜溶液恰好,其中没有变化的微粒是
,该反应的微观实质是Fe原子变成了Fe
2+
,
_____________________。
2、铁与盐酸溶液恰好,其
中没有变化的微粒是__________该反应的微观实质是Fe原子变成了Fe
2+
_____________________。
置换反应有四种类型用四个典型方程归纳:
题型五
除杂质(括号中的物质为杂质)
Cu(Fe)
有关的化学方程式
主要的操作步骤
FeCl
2
(CuCl
2
)
题型六
判断质量问题
★判断金属,判断溶液
1、将铁片分别放入下列溶液,溶液质量会减少的是( )
A.稀硫酸
B.硫酸铜溶液 C.硫酸锌溶液 D.稀盐酸
2、试判断些列反应发生后,金属的质量和溶液的质量的增减情况
(1)铁和稀硫酸
金属质量( ),溶液质量( )
(2)铁和硫酸铜溶液
金属质量( ),溶液质量(
)
(3)铜和硝酸银溶液
金属质量( ),溶液质量 (
)
(4)锌和氯化铜溶液
金属质量( ),溶液质量(
)
题型七设计实验判断金属活动性
(2013.内江市)银、铁、铜是日常生活中经常接触
到的三种金属。对Ag、Fe、Cu三种金属活动性
顺序的探究,下列所选试剂组不可行的是
。
①Fe、Ag、CuSO
4
溶液
②Cu、Ag、FeSO
4
溶液
③Cu、FeSO
4
溶液、AgNO
3
溶液
在你认为可行的试剂组中,写出其中发生反应的化学方程式
(若可行
的试剂不只一组,请任选其中一组)。
方法__________________
__________________________________________________
____。
金属与酸反应的问题
等质量的两种常见金属A、B(化合
物中的化合价相同)与足量的盐酸反应反应,
那么在反应t
1
时生成氢气的速率A__
____B,A、B之间金属活动性顺序为
A______B,A、B最终生成氢气的质量A_____
_B,A、B相对原子质量A______B。
在实验室为验证锌和铁的活动性
,做了如图所示的实验,在甲、乙两支完全相同
的试管中,装有足量的质量和浓度均相同的稀盐酸,在两
只试管上方各罩一个完全相同的气球,两
个气球中分别装有相同质量的金属锌与铁,现同时提起两只气球
,使其中的金属
迅速与稀盐酸接触反应.实验发现:开始时,甲气球迅速鼓起,而乙气球
鼓起较慢.反应结束时,
甲气球鼓起的体积比乙气球小。
该同学对实验现象进行分析,认为甲
中金属的活动性比乙中金属活动性_____(强或弱)所以甲中
是_____,同时还得出另一个结论
,该结论是______________________________。
滤渣和滤液成分的判断
向CuCl
2
溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,
过滤,滤纸上的固体为________,溶液中的溶质(被
溶解的物质为溶质)是_________
___;向CuCl
2
溶液中加入少量的铁粉,充分反应后,过滤,滤纸
上的固体为_
_______,滤液中的溶质是___________。
向CuCl
2
和AlC
l
3
溶液中加入过量的锌粉,充分反应后,过滤,滤纸上的固体为________,溶液中<
br>的溶质是____________;向CuCl
2
和AlCl
3
溶液
加入少量的锌粉,充分反应后,过滤,滤纸上的固
体为________,滤液中的溶质是______
_____。
(2分)(2015•山西)探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,下列试剂的
选择方案不可行的是( )
A.B. Mg、Fe、Cu、稀硫酸
Mg、Cu、FeS0
4
溶液
Fe、Cu、MgS0
4
溶液
C.D.
Fe、MgSO
4
溶液、CuSO
4
溶液