Question

質(zhì)量均為mg的鋅粒和鐵粒（顆粒大小、形狀均相同），分別和100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為9.8%的兩份稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)情況如圖所不．請回答有關(guān)問題：

（1）兩圖中的a均代表

 

（填“鋅’或“鐵”）與硫酸的反應(yīng)，若要使b斜線向a斜線靠攏，可以采取的措施是

 

 （填寫一種方法）；
（2）圖1的情況可能是

 

 （填序號）．
A．鋅正好完全反應(yīng)，鐵過量    B．鐵正好完全反應(yīng)，鋅過量
C．鋅和鐵都沒有剩余，酸過量  D．鐵和鋅均過量，酸不足
E．鋅和鐵都有剩余，且剩余固體質(zhì)量相等
（3）滿足圖2情況的m取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì)

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)金屬活動性強(qiáng)弱關(guān)系鋅＞鐵＞氫，鋅、鐵都能與酸反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，但鋅的活動性比鐵強(qiáng)，與酸反應(yīng)更劇烈放出氫氣速率更大，由于鋅的相對原子質(zhì)量比鐵大，相等質(zhì)量的鋅完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量小于等質(zhì)量的鐵．

解答：解：（1）由圖1可知，相同反應(yīng)時間內(nèi)，a產(chǎn)生氫氣的體積大于b，可判斷a代表金屬活動性強(qiáng)的鋅，因其金屬活動性比鐵強(qiáng)與稀硫酸反應(yīng)比鐵更劇烈；若要使b線向a線靠攏，即加快鐵的反應(yīng)速率，可采取增大鐵與稀硫酸的接觸面積或反應(yīng)時的溫度等可行性措施，將鐵片換成鐵粉或適當(dāng)加熱；
（2）A、鋅正好完全反應(yīng)，鐵過量，等質(zhì)量的鋅消耗硫酸的質(zhì)量小于鐵，因此鋅正好完全反應(yīng)時鐵過量；該情況可能出現(xiàn)；
B、鐵正好完全反應(yīng)，鋅過量，等質(zhì)量的鋅消耗硫酸的質(zhì)量小于鐵，因此鐵正好完全反應(yīng)時鋅量不足而不會出現(xiàn)剩余；該情況不可能出現(xiàn)；
C、鋅和鐵都沒有剩余，酸過量，此時鋅與硫酸反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量小于鐵反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量，與圖2相符；
D、鐵和鋅均過量，酸不足，此時充分反應(yīng)后等質(zhì)量的鋅、鐵反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量相等，與圖1相符；
E、鋅和鐵都有剩余，且剩余固體質(zhì)量相等，即消耗相同質(zhì)量的鋅與鐵，該情況不可能出現(xiàn)；
（3）設(shè)與稀硫酸恰好完全鋅的質(zhì)量為m，則
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98
m  100g×9.8%

65

m

=

98

100g×9.8%

x=6.5g，
圖2表示兩種金屬完全反應(yīng)時，鐵放出氫氣的質(zhì)量大于鋅，在等質(zhì)量金屬完全反應(yīng)即稀硫酸足量或過量時會出現(xiàn)這種情況，根據(jù)100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為9.8%的稀硫酸只能與6.5g鋅反應(yīng)，因此，此時金屬質(zhì)量m的取值應(yīng)小于6.5g；
故答案為：
（1）鋅；將鐵片換成鐵粉（或適當(dāng)加熱）；（2）AD；（3）m＜6.5．

點(diǎn)評：金屬鋅的活動性比鐵強(qiáng)，與酸反應(yīng)時比鐵劇烈，反應(yīng)放出氫氣的速率大于鐵；但等質(zhì)量的鋅完全反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量小于等質(zhì)量鐵完全反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量．