初中化学金属与稀酸反应图象问题探究.doc

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1、初中化学金属与稀酸反应图象问题探究关于初中化学金属与稀酸反应产生H2的图象问题，由于涉及到金属的活动性、金属的相对原子质量、H2的质量（或体积）、溶液的质量、溶质质量分数等众多知识点而成为学习中的难点•下面对这一问题进行探究.在金属活动顺序“KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu”中，只有排在氢元素前血的金属才能与稀酸反应产生H2,其屮Sn、Pb两种元索初中教材没有介绍其化合价，不在考查范围之内；而K、Ca.Na由于性质很活泼，不仅与稀酸反应产生H2,也能与水反应产生H2,考查的频率很低，因此常常考查的是“Mg、Al、Z

2、n、Fe”四种金属.图1其实，解答这类题的关键是耍领悟图象本意，厘清图象内涵，进而准确理解并灵活运用•如图1所示，图屮横坐标代表时间，纵坐标代表产生112的质量•从金属活动性可知，金属越活泼，与稀酸反应越剧烈，在相同时间内产生的H2越多•随着反应的进行，产生H2的质量越来越大，此时在图象上表现为一条上升的直线（图1中0A段所示），且产生112越快，这条直线的斜率越大（即“坡度越陡”）•因此，从图象上看产生H2的快慢只须看“坡度陡、坡度缓”，“坡度越陡”表示产生H2越快，线段0A的斜率与金属的活动性强弱有关•金属活动性越强，线段斜率越大•“坡度

3、越缓”表示产生H2越慢，金属活动性越弱，线段斜率越小•当金属与稀酸溶液充分反应后，产生112的质量将不再变化，此后在图象上表现为一条水平直线(图1中AB段所示)•产生H2越多，这条直线表现在图象上就越高•因此，从图象上看产生H2的多少，只须看“线高、线低”，“线越高”表示产生H2越多，“线越低”表示产生H2越少•因此，在解决这类问题时，需要掌握以下规律.1•在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下，金属的活动性越强，产生H2就越快；产生H2越快，说明金属的活动性就越强.2•比较“Mg、Al、Zn.Fe”四种金属分别与稀酸反应的化

4、学反应方程式：Mg+H2S04=MgS04+H2t2A1+3H2S04二A12(S04)3+3H2fZn+H2S04=ZnS04+H2tFe+H2S04二FeS04+H2t可知，产生2份质量的H2分别需要24份质量的Mg、18份质量的Al、65份质量的Zn和56份质量的Fe,可得出：(1)等量的四种金属分别与等量的溶质质量分数相同且足量的酸反应，产生H2质量由多到少的顺序是“Al、Mg>Fe、ZrT(2)当金属化合价相同时,对于相同质量的金属“Mg、Fe、Zn”，金属的相对原子质量越大，产生H2越少；产生H2越多，金属的相对原子质量越小.3.

5、根据质量守恒定律可知，等质量的溶质质量分数相同的酸中含有的氢元素质量相同，而四份稀酸都是不足量的，即都完全参加了反应，也就是说四份酸中的氢元索全部被置换出來变成了12故等量的“Al、Mg.Fe、Zn”四种金属分别与等量的溶质质量分数相同且不足量的酸反应产生的H2质量相等.例1如图2所示，三条直线近似表示为三种金属分别投入足量的稀硫酸中，金属溶解的质量与产生H2的质量关系•则甲、乙、丙可分别表示为()(A)Al、Mg、Fe(B)Ag、Zn、Fe(C)Mg、AKZn(D)Fe、Zn、Cu图2图3解析：如图3所示，由横坐标作一条与纵坐标平行的线段分

6、别与甲、乙、丙三条直线相交•根据“当金属的化合价相同时，对于相同质量的金属，金属的相对原子质量越大，产生112越少；产生的112越多，金属的相对原子质量越小・”宙此分析可知，等量的甲、乙、丙三种金属与足量的稀硫酸反应产生H2由多到少的顺序是：甲、乙、丙•注意：选项(D)中Cu不能产生H2•答案：(A).例2如图4所示，三条直线近似表示三种金属分别投入足量的稀硫酸中，反应时间与产生112的质量关系•则a、b、c可分别表示为()(A)Al、Mg、Fe(B)Mg、Zn、Fe(C)Mg、AKZn(D)Fe、Zn、Cu图4图5解析：如图5所示，由横坐标

7、作一条与纵坐标平行的线段分别与b、c三条直线相交•根据“金属越活泼，与稀酸反应越剧烈，在相同的时间内产生的112越多・”由此分析可知，相同的时间内，a>b、c三种金属与足量的稀酸反应产生H2由多到少的顺序是：a、b、c・答案：B、c.例3锌和稀硫酸反应生成H2,几次实验的锌的用量不筹，但稀硫酸的用量相同•锌的用量（x轴），产生H2的体积（y轴）（在同温同压下测定）关系如图6,下列关于实验结果描述错误的是（）（A）线段AB（包括A点）表示锌过量、硫酸已耗尽（B）线段AB（不包括A点）表示锌过量、硫酸已耗尽（C）线段0A（包括A点）表示锌和过量的

8、硫酸反应（D）线段0A（不包括A点）表示锌和过量的硫酸反应解析：一定质量的锌与足量的稀硫酸充分反应，图6中A点表示某一时刻，反应刚好停止•线段0A（包括点A）表示金