Question

金屬Mg、Fe、Zn、Al分別加入到足量的稀硫酸（或稀鹽酸）中：
（1）四種金屬與酸反應速度由快到慢的順序是

 

．
（2）若要制取等質量的H₂，則消耗Mg、Fe、Zn、Al由多到少的順序是

 

．
（3）若等質量的Mg、Fe、Zn、Al金屬，加入到足量的稀硫酸（或稀鹽酸）中，產(chǎn)生H₂由多到少的順序是

 

．
（3）以橫坐標表示反應時間，縱坐標表示H₂ 的質量，畫出化學反應的圖象．

Answer 1

考點：金屬活動性順序及其應用

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬的活動性順判斷金屬與酸反應的快慢．
（2）若要制取等質量的H₂，則消耗Mg、Fe、Zn、Al的質量，需根據(jù)化學方程式進行計算．
（3）根據(jù)金屬的質量與生成的氫氣的質量關系分析回答；
（4）根據(jù)金屬與酸反應速度由快到慢的順序，作出化學反應的圖象．

解答：解：（1）在金屬活動性順序中，金屬Mg、Fe、Zn、Al的活動性強弱是Mg＞Al＞Zn＞Fe，金屬越活潑反應速率越快，所以，四種金屬與酸反應速度由快到慢的順序是Mg、Al、Zn、Fe．
（2）假設金屬為一能夠反應且化合價為+2價的金屬M，其相對原子質量為x，金屬的質量為m，生成的氫氣的質量為y．
M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑
x             2
m             y

x

m

=

2

y

  解得：m=

xy

2

通過這個式子可以看出，生成的等質量的氫氣時，需要金屬的質量，與金屬的相對原子質量成正比，相對原子質量越大，需要金屬的質量就越大．
鋁在形成化合物時的化合價為+3，所以為了達到統(tǒng)一的標準可以將鋁元素的化合價轉化為：+3×

2

3

=+2，所以其相對分子質量也可以變?yōu)椋?7×

2

3

=18，由鎂、鐵、鋅的相對原子質量分別為24、56、65．所以，需要金屬的質量由多到少的順序為：Zn、Fe、Mg、Al．
（3）由上述計算可知，y=

2m

x

，通過這個式子可以看出，當?shù)荣|量的金屬完全反應時，生成的氫氣的質量與金屬的相對原子質量成反比，相對原子質量越大，生成的氫氣的質量也就越�。�所以若等質量的Mg、Fe、Zn、Al金屬，加入到足量的稀硫酸（或稀鹽酸）中，產(chǎn)生H₂由多到少的順序是順序是：Al、Mg、Fe、Zn．
（4）由于四種金屬與酸反應速度由快到慢的順序是Mg、Al、Zn、Fe．以橫坐標表示反應時間，縱坐標表示H₂ 的質量．化學反應的圖象為：

故答為：（1）Mg、Al、Zn、Fe；（2）Zn、Fe、Mg、Al；（3）Al、Mg、Fe、Zn；（4）見上圖．

點評：本題考查了金屬活動性順序的應用及實驗室制取氫氣的有關問題，完成此題，可以依據(jù)金屬活動性順序的意義以及實驗室制取氫氣的相關問題進行．