金屬的化學(xué)性質(zhì)時　金屬與酸反應(yīng)

1、第2節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第2課時金屬與酸反應(yīng)核心·易錯1我國是世界上發(fā)現(xiàn)、利用金屬銻(Sb)較早的國家之一，目前銻的產(chǎn)量位居世界第一。冶煉金屬銻的過程中，發(fā)生的反應(yīng)為2Sb2O33C4Sb3CO2。該反應(yīng)的類型為()A分解反應(yīng) B化合反應(yīng) C復(fù)分解反應(yīng) D置換反應(yīng)2能用金屬與同一種酸反應(yīng)制取的化合物是()ACuCl2、AlCl3 BZnCl2、MgCl2CFe2(SO4)3、FeSO4 DNaCl、K2SO4核心知識 由一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫作置換反應(yīng)。 易錯點(diǎn)撥 “同一種酸”即化合物的陰離子要相同，且金屬必須能與酸反應(yīng)。1對下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)類

2、型的判斷，正確的是()CuO2HCl=CuCl2H2O 3COFe2O32Fe3CO2Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag CCO22COA分解反應(yīng) B置換反應(yīng) C復(fù)分解反應(yīng) D化合反應(yīng)2將鐵、銅分別放入稀硫酸中，鐵表面有氣泡產(chǎn)生，而銅表面無明顯現(xiàn)象。通過這一現(xiàn)象可以判斷()A鐵的導(dǎo)電性比銅強(qiáng) B鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)C鐵的導(dǎo)電性比銅弱 D鐵的金屬活動性比銅弱3某同學(xué)將鎂和金屬X的混合物共2.4 g加入足量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后得到0.22 g H2，則金屬X可能是()AAl BZn CFe DCu4如圖B221所示，燒杯中盛有質(zhì)量相等、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀鹽酸，天平調(diào)平后，同時向其中分別加入等

3、質(zhì)量的鋅片和鐵片，則從反應(yīng)開始到金屬完全反應(yīng)的過程中，天平指針指向的變化是()圖B221A向左偏 B向右偏C先向左偏后向右偏 D先向右偏后向左偏5等質(zhì)量的X、Y兩種金屬分別和足量的同體積、同濃度的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與時間的關(guān)系如圖B222所示。下列說法不正確的是()圖B222At1 min時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量：XY Bt2 min時，消耗金屬的質(zhì)量：XYCt3 min時，消耗金屬的質(zhì)量：XY Dt3 min時，消耗鹽酸的質(zhì)量：XY6相同質(zhì)量的Al和Mg分別跟足量的稀硫酸反應(yīng)，圖B223中橫坐標(biāo)表示與酸反應(yīng)的時間，縱坐標(biāo)表示生成氫氣的質(zhì)量，能正確表示兩種金屬反應(yīng)情況的是()圖B2237. 在

4、做鋅與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，小麗同學(xué)發(fā)現(xiàn)試管中產(chǎn)生氣泡的速率先變快后變慢。這一現(xiàn)象引起了同學(xué)們的思考，化學(xué)反應(yīng)的快慢會受到哪些因素的影響呢？他們設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：分三次取足量的相同質(zhì)量的稀硫酸，分別與大小、形狀、質(zhì)量相同的鋅粒進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。實(shí)驗(yàn)編號123稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%10%20%溶液溫度/反應(yīng)前203020反應(yīng)后263728反應(yīng)所需時間長較短較短(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出鋅與稀硫酸反應(yīng)的快慢與_有關(guān)。(2)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)3次實(shí)驗(yàn)過程中總是開始階段產(chǎn)生氣泡逐漸變快，一定時間后逐漸變慢至停止。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，鋅與稀硫酸反應(yīng)開始階段產(chǎn)生氣泡變快的決定因素是_。(3)請

5、你根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈的原因：_。8 小明把過量鋅粒加入盛有鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)生氣體的速率逐漸加快，一段時間后逐漸減慢，最后停止產(chǎn)生氣體。在反應(yīng)過程中，溶液的溫度也先隨之升高，最后下降到室溫。于是，小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究“一定質(zhì)量的某種金屬和同體積鹽酸反應(yīng)快慢的影響因素”。測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：某金屬與同體積鹽酸溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表鹽酸溶液濃度反應(yīng)開始時酸溶液的溫度反應(yīng)開始到2 min產(chǎn)生的氣體體積反應(yīng)結(jié)束共產(chǎn)生的氣體體積5%20 10 mL60 mL10%20 19 mL118 mL15%20 28 mL175 mL5%35 28 mL60 mL10%3

6、5 72 mL118 mL15%35 103 mL175 mL(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：一定質(zhì)量的某種金屬和同體積鹽酸反應(yīng)，影響金屬和鹽酸反應(yīng)快慢的主要因素有_、_。(2)可以通過比較_來確定金屬和酸反應(yīng)的快慢。(3)過量鋅粒加入鹽酸中，反應(yīng)開始的一段時間，反應(yīng)速率逐漸加快，而不是逐漸減慢。請分析原因：_。9諾貝爾杯競賽 為探究某一鎂鋁合金的成分，進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組各取30 mL同濃度的鹽酸溶液，加入該種鎂鋁合金粉末。每組實(shí)驗(yàn)加入合金質(zhì)量和產(chǎn)生氣體質(zhì)量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可判斷()實(shí)驗(yàn)序號甲乙丙合金質(zhì)量/g0.1530.2550.385氣體質(zhì)量/g0.0150.0250

7、.03A.甲組鹽酸不足量，乙組鹽酸不足量 B乙組鹽酸不足量，丙組鹽酸不足量C甲組鹽酸足量，丙組鹽酸不足量 D乙組鹽酸足量，丙組鹽酸足量10天原杯競賽 鋁鎂合金因密度小、強(qiáng)度高、剛性好等特點(diǎn)，在人類生活中應(yīng)用廣泛。某興趣小組的同學(xué)對編號為的兩種鋁鎂合金樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。已知：鎂能與酸反應(yīng)，但不能與堿溶液反應(yīng)；鋁既能與酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉等堿溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，NaAlO2溶液與二氧化碳反應(yīng)能產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，后者經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成相應(yīng)的氧化物。(1)取質(zhì)量為m1的樣品和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過濾；再向?yàn)V液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w，

8、將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒，所得固體的質(zhì)量仍為m1。求樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)取不同質(zhì)量的樣品分別和30 g相同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積(氣體的密度為0.0893 g/L)如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號abc合金質(zhì)量/mg510765918氣體體積/mL560672672求：鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。合金中鋁鎂的質(zhì)量比。典題講評與答案詳析核心·易錯1D2.B能力提升拔尖練1D解析 是由兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)；屬于氧化還原反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)物是兩種化合物，故不屬于置換反應(yīng)；符合一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成一種新的單質(zhì)與一種新的化合物，屬于

9、置換反應(yīng)；符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)。2B解析 鐵能與稀硫酸反應(yīng)而銅不能，說明鐵的活動性順序排在銅前面。 金屬的化學(xué)性質(zhì)。 在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫。3A解析 假設(shè)2.4 g全部都是鎂，則只能產(chǎn)生0.2 g氫氣，說明另一種金屬X 2.4 g能夠產(chǎn)生的氫氣比鎂更多一些。 用極限的方法考慮，假設(shè)2.4 g全部是鎂，則能生成0.2 g氫氣。據(jù)題意可知單位質(zhì)量的X產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量要比鎂多。4D解析 開始反應(yīng)時因?yàn)殇\要比鐵活潑，所以鋅與鹽酸反應(yīng)的速率要快，相同時間產(chǎn)生的氫氣要多，所以天平指針向右偏。到反應(yīng)結(jié)束時，因?yàn)橄嗤|(zhì)量的鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量要比鋅多，所以右邊

10、輕了，天平指針最后會向左偏。5 D解析 由圖可知，t1 min時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是XY。t2 min時，X已經(jīng)消耗完，Y還沒有消耗完，又因?yàn)殚_始時兩者的質(zhì)量相等且酸是過量的，所以t2時消耗金屬的質(zhì)量XY。圖示中t3 min時兩者的氣體質(zhì)量不再變化，說明金屬已經(jīng)完全反應(yīng)，所以消耗金屬的質(zhì)量XY。t3 min時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是XY，所以消耗鹽酸的質(zhì)量應(yīng)該是XY。 產(chǎn)生的氫氣全部來自鹽酸，根據(jù)氣體的質(zhì)量可知：產(chǎn)生的氣體越多，消耗的酸也越多。6A 該反應(yīng)中既要考慮金屬活動性強(qiáng)弱，又要考慮相同質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的多少。鎂比鋁活潑，但相同質(zhì)量的鋁產(chǎn)生的氫氣比鎂多，體現(xiàn)在曲線上則為鎂的曲線

11、斜率大，但鋁的曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)高。7(1)溫度、反應(yīng)物的濃度(2)溶液的溫度(3)空氣中氧氣的濃度低解析 (1)對比實(shí)驗(yàn)1、2可知反應(yīng)的快慢與溫度有關(guān)，對比實(shí)驗(yàn)1、3可知，反應(yīng)的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，所以分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出鋅與稀硫酸反應(yīng)的快慢與溫度、反應(yīng)物的濃度有關(guān)。(2)通過分析每組實(shí)驗(yàn)前后溶液的溫度變化可知，鋅與稀硫酸反應(yīng)開始階段產(chǎn)生氣泡變快的決定因素是溶液的溫度。(3)反應(yīng)的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，空氣中氧氣的濃度較低，所以硫在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈。 金屬與酸反應(yīng)的科學(xué)探究。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)中控制變量法的具體操作進(jìn)行分析；從反應(yīng)前后溶液溫度變化的角度考慮。8 (1)鹽酸溶液濃度反應(yīng)時溶液溫度

12、(2)反應(yīng)開始到2 min產(chǎn)生的氣體體積(或相同時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積)(3)溫度對反應(yīng)速率的影響大于鹽酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響解析 (1)可以通過比較相同溫度下、相同時間內(nèi)，不同濃度的鹽酸產(chǎn)生的氣體體積來確定金屬和酸反應(yīng)的快慢；通過在相同的鹽酸濃度、相同時間內(nèi)，在不同的溫度下比較產(chǎn)生的氣體體積來確定金屬和酸反應(yīng)的快慢；最終可以得知影響金屬和酸反應(yīng)快慢的主要因素是酸溶液的濃度和溶液的溫度。(3)金屬鋅和鹽酸反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)開始的一段時間，鹽酸濃度在降低，但反應(yīng)速率逐漸加快，所以溫度對反應(yīng)速率的影響大于鹽酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響。 金屬與酸反應(yīng)速率快慢的影響因素。 此類探究實(shí)驗(yàn)一般采用控制變

13、量法，所以在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，要找準(zhǔn)單一變量，然后對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析，得出結(jié)論。培優(yōu)初探拓展練9 C解析 因?yàn)榧讓?shí)驗(yàn)氣體和金屬的質(zhì)量比是151530.098，乙實(shí)驗(yàn)為252550.098，丙實(shí)驗(yàn)為303850.078，可以看出隨著合金質(zhì)量的增加，甲和乙的氣體質(zhì)量成正比增加，說明鹽酸過量，所有金屬均參加了反應(yīng)，丙實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體量較少，說明金屬沒反應(yīng)完全，鹽酸量不足。 通過表格數(shù)據(jù)比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)合金質(zhì)量增加的部分與生成氣體增加的質(zhì)量是否成正比，來判斷鹽酸是否足量。10解：(1)由題意可知：Al、MgNaAlO2溶液Al(OH)3沉淀Al2O3通過以上分析可知：樣品的質(zhì)量與Al2O3的質(zhì)量相等，而整個過程中鋁元素的質(zhì)量保持不變，所以鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%52.94%。(2)由實(shí)驗(yàn)b、c可知，實(shí)驗(yàn)b中鹽酸已消耗完。設(shè)鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x。則鹽酸與產(chǎn)生的氣體存在如下關(guān)系：2HClH2 73 2 30 g×x 0.672 L×0.0893 g/Lx7.3%由上可知在實(shí)驗(yàn)a中，金屬已消耗完。設(shè)合金中鋁的質(zhì)量為y，鎂的質(zhì)量為z。2Al3H2MgH2 54 6 24 2 y z 則yz0.510 g且0.560 L×000893 g/L解得：y0.270 g，z0.