对金属与酸反应问题考查的常见题型的分析

星空 · 发表于 2009-3-23 14:47:00

山东省微山县鲁桥一中　黄尊英

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