Question

一般情況下，金屬越活潑，與酸反應速度越快．為了探究金屬Mg、Zn、Fe與酸反應的快慢，某研究性學習小組設計了如下實驗（如圖）．
【實驗步驟】
①取A、B、C三支試管，分別加入2mL濃度相同的鹽酸溶液；
②分別加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe，立即把三個相同的氣球分別套在各試管口上．
【實驗預測與分析】
（1）鐵與鹽酸反應的化學方程式：

 

；反應類型是

 

（2）氣球膨脹速度最快的是

 

；（填試管編號），該實驗中三種金屬最終產生氫氣的質量

 

（填“相等”或“不相等”）
（3）該實驗表明，實驗室一般用鋅而不選用鎂、鐵制取氫氣的主要原因是：

 

（4）在自然界中，金屬資源是有限的，請你寫出保護金屬資源的措施

 

．（寫出一點即可）
（5）某不純鐵塊5.6g與足量鹽酸反應得0.18g H₂，則鐵塊中含有的雜質不可能是

 

A．銀　　　　　 B．鋁　　　　　 C．銅　　　　 D．鋅
（6）實驗室現有130克鋅粒與足量的稀硫酸完全反應，則可制取多少克氫氣？

Answer 1

考點：金屬的化學性質,金屬資源的保護,反應類型的判定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣進行分析；
（2）根據金屬的活動性影響金屬與酸反應的速率進行分析；
（3）根據金屬活動性順序進行分析；
（4）根據金屬資源的防護進行分析；
（5）根據金屬與酸反應的化學方程式結合題中所給的數據進行分析；
（6）根據新和稀硫酸反應會生成硫酸鋅和氫氣進行分析．

解答：解：（1）鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，該反應是單質和化合物反應生成單質和化合物的反應，屬于置換反應；
（2）三種金屬中，鎂的活動性最強，放出氫氣速率最大，所以放入鎂的A試管氣球膨脹速度最快，三種金屬是足量的，所以鹽酸完全反應，依據質量守恒定律可知，生成的氫氣質量相等；
（3）實驗室制取氣體時要求反應速度不能太快，反應太劇烈不宜于控制；也不能反應速度太慢，太慢收集需要太長時間；鎂與酸反應太快、鐵反應速度太慢，實驗室制取氫氣時不選用這兩種金屬；
（4）保護金屬資源的措施有：防止金屬銹蝕；
（5）通過分析可知，銀、銅不與稀鹽酸反應，5.6克鐵會生成0.2克的氫氣，6.5克鋅會生成0.2克的氫氣，1.8克的鋁會生成0.2克的氫氣，通過均衡法比較可知，鐵塊中含有的雜質不可能是：B；
（6）設制取氫氣質量為x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
130g            x

65

130g

=

2

x

x=4g
答：制取氫氣質量是4克．
故答案為：（1）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，置換反應；
（2）A，相等；
（3）鋅反應速度適中，容易控制；
（4）防止金屬銹蝕；
（5）B；
（6）生成氫氣質量為4g．

點評：實驗室制取氫氣通常選擇鋅粒與稀硫酸反應，一般選擇稀硫酸而不選擇稀鹽酸是由于稀硫酸沒有揮發(fā)性而鹽酸有揮發(fā)性．