(共15张PPT)
《金属的化学性质》
几个易错类型题解析
一、等质量的不同金属与足量的酸反应的规律
例1、计算:(相同质量)m克镁、铝、锌、铁,分别与足量的稀盐酸反应,产生氢气的质量分别是多少? 并按照由大到小的顺序排列?
(相对原子质量 镁:24 铝:27 铁:56 锌:65)
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
27×2 2×3
m x1
x1 =3m/27
Mg +2HCl=MgCl2+H2↑
24 2
m x2 x2=2m/24
Fe +2HCl=FeCl2 +H2↑
56 2
m x3 x3=2m/56
Zn +2HCl=ZnCl2 +H2↑
65 2
m x4 x4=2m/65
X1>X2>X3>X4
比较生成氢气的质量:
结论:
①等质量的不同金属与足量的酸反应产生氢气的质量: Al>Mg>Fe>Zn
②氢气的质量=
③等质量的金属、足量的酸,金属元素化合价相同时,金属的相对原子质量越小,产生氢气越多
结论:
①反应时间越短,说明产生氢气的速度越快,越活泼。 在图像中反映为先出现“拐点”。
②同一时间,产生氢气的质量: Mg > Al > Zn > Fe
③只有当横坐标是时间,纵坐标是氢气的质量时,曲线越陡相应金属越活泼 。
时间
Mg
Al
Fe
Zn
练习1、现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中不正确的是 ( B )
A.生成氢气的质量:甲﹥乙﹥丙
B.相对原子质量:乙﹥丙﹥甲
C.金属活动性:乙﹥甲﹥丙
D.消耗硫酸的质量:甲﹥乙﹥丙
练习2、等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示.下列说法中不正确的是(B )
A.. t1时,产生气体的质量:X>Y
B.t2时,消耗金属的质量:X>Y
C.t3时,消耗金属的质量:X=Y
D.t3时,消耗盐酸的质量:X=Y
二、足量金属与等量的酸反应的规律
例2、足量的镁、铝、锌、铁分别与等量的盐酸(N克)反应,产生氢气的质量有什么关系?
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
36.5×6 2×3
N x1
x1=N /36.5
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
36.5×2 2
N x2
x2=N /36.5
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
36.5×2 2
N x3
x3=N /36.5
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
36.5×2 2
N x4
x4 =N /36.5
结论:足量(过量)的金属与相同的量的酸反应,酸均因量不足而在反应中完全消耗,根据H守恒,酸中的氢全部转化为氢气,可得出生成氢气一样多。
结论:①酸等量、金属足量,生成氢气质量相等,
②反应时间越短,说明产生氢气的速度越快,性质越活泼.活动性:Mg > Al > Zn > Fe最先被消耗完
③同一时间,产生氢气的质量: Mg > Al > Zn > Fe
练习3.将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示,请回答下列问题.
(1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 .该反应的基本类型为 反应;
(2)对于该图象的理解,下列说法正确的
是 (填序号).
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后消耗两种金属的质量相等
⑤反应结束后所得溶液质量相等.
Zn+ 2HCl =ZnCl2 +H2↑
置换
①③⑤
三、不同金属与足量酸生成等量氢气消耗的金属量
例3、计算:镁、铝、锌、铁与足量的稀盐酸反应制得m克的氢气时,所消耗的金属质量分别是多少?并按照由大到小的顺序排列?
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
54 6
x1 m
x1 =27m/3
Mg +2HCl=MgCl2+H2↑
24 2
x2 m
x2=24m/2
Fe +2HCl=FeCl2 +H2↑
56 2
x3 m
x3 =56m/2
Zn +2HCl=ZnCl2 +H2↑
65 2
x4 m
x4 =65m/2
金属用量的求算公式:
金属的质量=金属的相对原子质量×氢气的质量÷金属元素的化合价
不同金属与足量的某酸反应制得等量的氢气时,所消耗的金属质量:Zn>Fe>Mg>Al
练习4、镁和铝分别跟足量的稀硫酸反应,若要制得相同质量的氢气,则消耗掉镁和铝的质量比是( B )
A.8:9 B.4:3 C.16:27 D.3:4
四、一种活泼金属与两种金属盐溶液反应后的滤液滤渣问题
例5、在硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,过滤上述反应的混合物,在滤液中滴加盐酸有白色沉淀产生,则过滤得到的金属是( )
A.Fe、Cu B.Cu C.Fe、Ag D.Ag
解:这种题目的解法是Fe粉既可以和硝酸铜反应和也可以和硝酸银反应。那么Fe粉先和哪种溶液先反应呢,请同学们记住一个秘诀,Fe Cu Ag三种金属元素在金属活动性顺序表里相差越远越先反应。因此Fe粉先和硝酸银反应再和硝酸铜反应,
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
这里有五个步骤问题(分别是Fe的量由少到多)
①Fe只有很少量,不足以将AgNO3全部反应完,因此滤渣为:Ag
滤液为:AgNO3 Fe(NO3 )2 Cu(NO3)2
②Fe刚好和AgNO3恰好完全反应,但还没有和Cu(NO3)2反应因此滤渣为:Ag 滤液为: Fe(NO3 )2 、 Cu(NO3)2
③Fe和AgNO3反应完后,还有少量Fe粉和Cu(NO3)2反应,但不足以把Cu(NO3)2反应完。因此滤渣为:Ag Cu 滤液为: Fe(NO3 )2 Cu(NO3)2
④Fe刚好和Cu(NO3)2恰好完全反应,因此滤渣为:Ag Cu 滤液为: Fe(NO3)2
⑤Fe和 Cu(NO3)2 反应完后,还有部分Fe剩余。因此滤渣为:Ag Cu Fe滤液为:Fe(NO3)2
因此本道例题中,滤液中滴加盐酸有白色沉淀生成,说明滤液中有AgNO3,因此过滤得到的 金属是Ag
六、两种活泼金属与一种不活泼金属的盐溶液反应的滤液和滤渣问题
例6、在Zn 和Fe混合物中,加入一定量的Cu(NO3)2,充分反应后,过滤上述反应的混合物,在滤渣中滴加盐酸有气体产生,则滤液中可能为_______________________________
解:本题仿照上题,
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
这里也有五个步骤问题(分别是Cu(NO3)2的量由少到多)
①Cu(NO3)2只有一点,不足以将Zn全部反应完,因此滤渣为:Cu Zn Fe
滤液为: Zn(NO3)2
②Cu(NO3)2刚好和Zn恰好完全反应,但还没有和Fe反应,因此滤渣为:Cu Fe 滤液为: Zn(NO3)2
③Cu(NO3)2和Zn反应完后,还有少量Cu(NO3)2和Fe粉反应,但不足以把反应Fe粉完。因此滤渣为:Fe Cu 滤液为:Zn(NO3)2 Fe(NO3)2
④Cu(NO3)2刚好和Fe粉恰好完全反应,因此滤渣为: Cu 滤液为: Fe(NO3)2 Zn(NO3)2
⑤Cu(NO3)2和Fe粉反应完后,还有部分Cu(NO3)2剩余。因此滤渣为: Cu 滤液为:Fe(NO3)2 Zn(NO3)2 Cu(NO3)2
因此本例题中在滤渣中滴加盐酸有气泡产生,说明滤渣中有Fe或者Zn ,参照解析,可以为步骤为①②③因此滤液为 Zn(NO3)2或Zn(NO3)2和Fe(NO3)2