Question

15．將等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉，分別放入質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸中，生成氫氣質(zhì)量（m）隨反應(yīng)時間（t）的變化曲線如圖所示，請回答下列問題．
（1）寫出鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；該反應(yīng)的基本類型為置換反應(yīng)；
（2）證明鋅的活動性比鐵強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相同條件下，鋅與稀硫酸反應(yīng)比鐵的劇烈．
（3）對于該圖象的理解，下列說法正確的是①③（填序號）
①A表示鋅和稀硫酸的反應(yīng)曲線
②反應(yīng)結(jié)束后兩種金屬一定都有剩余
③反應(yīng)結(jié)束后稀硫酸都沒有剩余
④反應(yīng)結(jié)束后消耗兩種金屬的質(zhì)量相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)原理書寫方程式，并依據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)判斷反應(yīng)類型；
（2）金屬的活動性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)時越劇烈；
（3）由已知：“等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉，分別放入質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸充分反應(yīng)”：
①鋅的活動性比鐵的活動性強(qiáng)，等質(zhì)量的金屬，鋅反應(yīng)的時間短；
②由圖示可知：生成的氫氣的質(zhì)量相等，所以硫酸均反應(yīng)完；由方程式分析，二者反應(yīng)結(jié)束后，可能金屬都有剩余，也可能鋅恰好反應(yīng)完，鐵有剩余；
③由圖示可知：生成的氫氣的質(zhì)量相等，所以硫酸均反應(yīng)完；
④由方程式分析可知：“如果”相等質(zhì)量的鐵和鋅與硫酸反應(yīng)，鐵生成氫氣多．

解答 解：（1）鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，方程式是：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；該反應(yīng)由一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和化合物，符合置換反應(yīng)的特點(diǎn)，屬于置換反應(yīng)；
故答案為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；置換；
（2）金屬越活潑，與酸反應(yīng)速率越快，因此能夠證明鋅的活動性比鐵強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 鋅與稀鹽酸反應(yīng)速率比鐵與稀鹽酸反應(yīng)速率快；
（3）由已知：“等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉，分別放入質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸充分反應(yīng)”進(jìn)行分析：
①鋅的活動性比鐵的活動性強(qiáng)，所以等質(zhì)量的金屬，鋅反應(yīng)的時間短，正確；
②由圖示可知：生成的氫氣的質(zhì)量相等，所以硫酸均反應(yīng)完；由化學(xué)方程式分析：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑可知：如果鋅恰好反應(yīng)，則鐵有剩余；故錯誤；
③置換反應(yīng)是金屬置換酸中的氫元素，所以若生成的氫氣的質(zhì)量相等，硫酸均反應(yīng)完；故正確；
④根據(jù)化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知每56g鐵生成2g氫氣，根據(jù)化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，可知每65g鋅反應(yīng)生成2g氫氣；所以若是相等質(zhì)量的鐵和鋅與硫酸反應(yīng)，鐵生成氫氣多，而不會相等，故錯誤；
故選：①③．

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖象對金屬與酸的反應(yīng)進(jìn)行了細(xì)致的考查，能很好的考查學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力，要結(jié)合相關(guān)知識認(rèn)真分析．