对金属与酸反应问题考查的常见题型的分析

2019-12-11 14:50:51

在对金属的化学性质考查中,其中金属与酸反应是中考的热点,但同时也是一个难点。现将中考化学中的这一知识点加以整理,供同学们参考。

金属与酸发生置换反应的条件:(1)对金属的要求:必须是金属活动性顺序中排在氢以前的金属;(2)对酸的要求:这里所指的酸并不是所有的酸,主要是指稀盐酸和稀硫酸。

金属与酸反应产生H2的规律:(1)质量为m,相对原子质量为M,化合价为+n(指在生成物中的化合价)的金属与足量酸反应,产生的氢气的质量x=nm/M

即:H2的质量=金属的质量×金属在化合物中的化合价/该金属的相对原子质量

(2)等质量的几种金属与足量酸反应产生的H2质量与该金属的 化合价/相对原子质量 的值成正比 ,该值越大,产生的H2质量越多,该值越小,产生的H2质量越小。

一、金属与酸是否能发生反应的判断

例1、(2005、日照市)下列化合物可以有金属和酸直接反应制取的是(  )

A.氯化铜  B. 氯化铁  C.硫酸铁  D.硫酸镁

解析:在这里要考虑两个因素:①金属必须是金属活动性顺序中排在氢的前面;由于Cu排在H 以后,不能和酸发生反应,所以A错。②如果有铁,生成物必须是亚铁的盐。B、C中的Fe都是三价铁,也都不正确。正确答案为D。

二、金属与酸反应产生H2的问题探讨

例2、(2005、常德市)将一瓶盐酸分成两等份,并分别放入两个烧杯中,再将两个烧杯中分别加入等质量的镁、锌两种金属,等反应结束后,两种金属都有剩余。若镁、锌分别与盐酸反应生成的氢气的质量用a、b表示,则a、b两者的大小关系是( )

A. a>b   B. a<b  C.a=b  D.无法判断

解析:此题是盐酸相同,镁、锌两种金属质量相等,且反应结束后,两种金属都有剩余,说明等质量的两份盐酸完全反应,根据盐酸的质量判断氢气的质量。答案是C

三、关于金属的组成判断

例3、由两种金属组成的混合物共20g,与足量盐酸完全反应,共放出1gH2,试判断原混合物的组成不可能是()

A. Zn 和 Mg; B.Fe 和Mg ; C .Zn 和Fe ; D . Fe和Cu

解析:在每个选项中,首先假设20g全部为某一种金属,计算出与足量HCl反应产生的氢气质量。在两种金属中,如果有一种放出的H2质量大于1g,另一种放出的H2质量小于1g,则该组合就可能存在;若两种放出的H2都大于1g,或都小于1g,则该组合不可能存在。答案是:CD

四、关于天平平衡问题

例4、在托盘天平的两边各放一只盛有足量相同质量、相同质量分数稀盐酸的烧杯,调至平衡,然后向左边烧杯中加⒌6g铁,欲使天平再次保持平衡,应向右边烧杯中加入(  )

A.6 g镁   B.⒌6 g铜  C.⒌4 g氧化钙  D.10 g碳酸钙

解析:左边烧杯中加入⒌6g铁,因为稀盐酸是足量的,⒌6g铁完全反应放出H2的质量为⒌6 g×2/56=0.2 g。实际上左边烧杯中增加了5.6 g-0.2 g=5.4 g,而铜不与稀盐酸反应,答案B错误;6 g镁放H2的质量为:6g×2/24=0.5g,增加6g-0.5 g=5.5 g,答案A不正确。答案D中10g碳酸钙放出CO2的质量是4.4 g,增加10 g-4.4 g=5.6 g,所以D 也不正确,故选答案C。5.4 g氧化钙与稀盐酸反应CaO +2HCl=CaCl2 +H2O没有气体逸出。

五、巧用“守恒法”解决有关化学方程式的计算

利用化学反应前后某种元素的质量守恒或某种原子(或原子团)的数目 和质量守恒,可以使化学计算化难为易,收到事半功倍的效果。

例5、某金属样品4 g,投入98 g10%的稀硫酸中恰好完全反应(样品中杂质不与酸反应),生成硫酸盐12 g,求该样品中金属的质量分数。

解析:金属与硫酸发生的是置换反应,H2SO4中的“SO4”质量等于硫酸盐中的“SO4”的质量,样品中金属的质量等于硫酸盐中“金属元素”的质量。

硫酸的质量为98 g×10%=9.8 g

硫酸根的质量为9.8 g×96/98=9.6 g

金属元素即样品中金属的质量为12 g-9.6 g=2.4 g

∴样品中金属的质量分数为2.4g/4 g×100%=60%

[巩固练习]1.40 g镁、铝、锌的混合物与足量的稀硫酸完全反应,蒸发水后得到136 g固体,则反应过程中放出氢气的质量为(  )

A.4g   B.3g   C.2g   D.无法确定

2、(2006、青岛市)在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粒和铁粉。下列现象不可能观察到的是()

A.天平指针最终偏向放锌粒的烧杯一边  B.只有锌粒有剩余

C.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边  D.只有铁粉有剩余

3、由金属镁和另一种金属组成的混合物6g,与足量稀盐酸反应,反应完全后共产生0.2g氢气。则另一种金属可能是( )

A.铝   B.铁  C.锌  D.钙

4、等质量的稀硫酸分别与过量的Al、Zn、Fe、Mg反应,消耗的金属按质量由小到大的顺序正确的是(  )

A. Al< Mg<Fe<Zn    B.Mg< Al< Fe<Zn

C.Fe< Zn<Al<Mg     D.Al<Fe <Mg <Zn

参考答案:1. C ;2. B; 3. C ;4A