活泼金属与酸反应
活泼金属与酸或水反应置换出H2的计算
位于金属活动性顺序表(H)前面的金属称为活泼金属,它们都能与稀盐酸和稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应放出氢气。
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。
一、等质量的几种活泼金属(K、Ca、Na除外,以下同)与少量的酸反应,
判断放出H2的量
[例1]质量一定的稀硫酸分别与过量的Al、Zn、Mg、Fe等金属反应,放出的H2( )
(A) Al > Mg >Fe> Zn
(B) Zn >Fe> Mg > Al
(C) Mg > Al >Fe> Zn
(D) Zn =Fe= Mg = Al
解析:活泼金属于酸反应放出H2,是酸分子中的氢原子被金属置换的缘故,换言之,H2来源于酸中的氢,若金属是足量的,酸中的氢可以全部被置换出来,即过量的金 属与酸反应放出的H2的量以酸的量来确定,故此题答案为(D)。
二、等质量的几种活泼金属与足量的酸反应,判断放出H2的量
[例2]等质量的Zn、Mg、Al跟足量的稀硫酸反应,放出H2的体积(同温同压)关系正确的是( )
(A)相等 (B)Al > Mg > Zn
(C)Al Al > Zn
解析:金属与足量(即过量)的酸反应时放出H2的量以金属的质量为准进行计算,反应,判断消耗金属的多少
三、等质量的几种活泼金属与足量的酸反应,判断消耗金属的多少
[例3]等质量的Zn 、Fe、Mg跟足量的稀盐酸反应,则消耗金属的质量的说法正确的是( )
(A)一样多,都消耗完 (B)各不相同
(C)一样多,都有剩余 (D) 无法确定
解析:因为酸过量,所以金属全部都可以跟酸反应。而几种金属的质量又是相等的因此消耗的质量也相等。故选(A)。
四、等质量的几种活泼金属与少量的酸
[例4] 等质量的稀硫酸分别与过量的Al、Zn、Mg、Fe反应,消耗的金属按质量由小到大的顺序正确的是( )
(A) Al
(B) Mg
(C) Fe
(D) Al
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