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  4. 设计实验和科学探究化学反应方程式的计算关于溶液的计算金属的化学性质

某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表:实验次数项目第一次第二次第三次所取合金的质量/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量

一、题文

某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数
项目
第一次第二次第三次
所取合金的质量/g202040
所加稀硫酸的质量/g10012080
生成氢气的质量/g0.40.40.4
根据该同学的实验,试回答以下问题:
(1)上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是______g.
(2)该铜铁合金中铁的质量分数是多少?______;
(3)第三次实验所得溶液溶质质量分数为______(结果保留至0.1%).

考点提示:设计实验和科学探究,化学反应方程式的计算,关于溶液的计算,金属的化学性质

二、答案

(1)第一次和第二次两个实验所加合金质量相同,而所加稀硫酸的质量不同,但最后产生氢气的质量相同,说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完,第二次实验中的酸一定过量;
第三次实验与前两次实验相比,合金质量加倍,而稀硫酸的质量减少,但产生氢气质量不变,所以20g合金反应完需要消耗稀硫酸80g;
故答案为:80g;
(2)设合金中铁的质量分数为x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56              2
20x             0.4
可得:
56
2
=
20x
0.4

解得:x=56%
故答案为:56%;
(3)设生成FeSO4的质量为y,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56        152
20×56%    y
可得:
56
152
=
20×0.56
y

解得y=30.4g
所得FeSO4溶液的质量=20×56%+80-0.4=90.8g
所以第三次实验所得溶液溶质质量分数为
30.4
90.8
×
100%=33.5%
故答案为:33.5%

三、考点梳理

知名教师分析,《某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表:实验次数项目第一次第二次第三次所取合金的质量/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量》这道题主要考你对 设计实验和科学探究化学反应方程式的计算关于溶液的计算金属的化学性质 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:设计实验和科学探究,化学反应方程式的计算,关于溶液的计算,金属的化学性质

考点名称:设计实验和科学探究
  • 科学探究:

    (1)
    (2)化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发对化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是初中化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。

  • 化学学科科学探究的特点
    (1)新课标改革的理念是倡导探究式学习,“科学探究”是化学课程中重要的学习方式,使学生养成科学的思维方法和创新精神,培养学生的实践能力,因此,科学探究就是让学生有更多的机会去体验知识的探究过程,在探究过程中学习,在合作中学习,在学生与学生、教师与学生的交流中提升。“科学探究”是以问题为中心,南学生自己运用已有的知识选择恰当的手段,探究未知的现象、数据,并通过对获得的现象、数据的分析、归纳,得出正确的实验结论。从而使学生养成科学探究的态度,获得科学方法,提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力。

    (2)针对化学学科的特点,具体可从以下几个方面加强对科学探究的认识:
    ①感受到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径;
    ②意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性,知道猜想必须用事实来验证;
    ③知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据;
    ④认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断;
    ⑤认识到合作与交流在科学探究中的重要作用.

    科学探究的要素和目标:

    探究过程要素达到目的
    提出问题a.能从日常现象或化学学习中,经过启发或独立地发现一些有价值的问题
    b.能比较清楚地表述所发现的问题
    猜想与假设a.能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案作出猜想或假设
    b.具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作出初步论证的能力
    制订计划a.在教师指导下或通过小组讨论,提出活动方案,经历制定科学活动计划的过程
    b.能在教师指导下或通过小组讨论,根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案,并且具有控制实验条件的能力
    进行实验a.能积极参与化学实验
    b.能顺利地完成实验操作
    c.能在实验操作中做到观察和思考相结合
    收集证据a.具有较强的实证意识
    b.学习运用各种方式对物质及其变化进行观察
    c.能独立地或与他人合作对观察和测量的结果进行记录,并运用图表等形式加以表述
    d.初步学会运用调查、资料查阅等方式收集解决问题所需要的证据
    解释与结论a.能对事实与证据进行简单的加工与整理,初步判断事实与假设之间的关系
    b.能依据一定的标准对物质及其变化进行简单的分类
    c.能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳,从而得出正确的结论
    d.初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系,形成合理的知识结构
    反思与评价a.具有对探究结果的可靠性进行评价的能力
    b.能在教师的指导下或通过与他人讨论,对探究学习活动进行反思,发现自己与他人的长处以及存在的不足,并提出改进的具体建议
    c.能体验到探究学习活动的乐趣和成功的喜悦
    表达与交流a.能用口头、书面等方式比较明确地表述探究过程和结果,并能与他人进行交流和讨论
    b.与他人交流讨论时,既敢于发表自己的观点,又要善于倾听别人的意见
  • 解答实验探究题的方法技巧:
         科学探究是积极主动地获取化学知识和解决化学问题的重要实践活动,根据题目情景提供的信息,要求学生初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。要求考生会发现问题、提出问题、分析问题、并作出合理的猜想与假设,会设计实验验证自己的假设,以此考查学生的化学基础知识、综合实验能力和科学探究能力,培养学生的科学探究精神,提高科学素养。解答此类试题思维要有开放性,能探究性地提出问题.要敏锐地发现问题,提出假设和探究验证假设的方法,用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断;要注意对试题提供的信息进行分析、数据的处理以及对探究问题的合理猜想和想象,不要生搬硬套,胡乱猜想,应在短时间内切准题目要害,找准突破口。
         
    综合实验题答题的基本方法和原则思维过程:
    原理一反应物一仪器装置一现象一结论一作用一意义一联想
    ①实验依据的性质和原理。
    ②反应物的状态及其替代物。
    ③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。
    ④操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。
    ⑤现象描述要准确、全面、重点突出。
    ⑥直接得出结论或导出结论。

    氧气参加反应的对比实验设计方法:
    (1)探究氧气与其他物质反应条件的对比试验
    ①温度对比试验。用温度对比试验探究物质的着火点。如木炭和煤的着火点不同。
    ②浓度对比试验。用浓度对比试验探究可燃物能否与氧气发生反应或反应的现象不同。

    (2)金属生锈条件的对比试验
    与氧气接触铁不会生锈,与氧气、水同时接触铁才能生锈。铜与氧气、水和二氧化碳同时接触才能生锈。金属的生锈条件探究都是通过对比试验完成的。

    反应生成氧气速率的对比试验设计方法:
    (1)催化剂对制取氧气速率影响的对比试验
    ①有无催化剂的对比试验。如氯酸钾制氧气加入和不加入二氧化锰的对比试验。
    ②不同催化剂对过氧化氢分解的对比实验。如可设计对比试验探究MnO2,CuO,Fe2O3等对过氧化氢的分解速率的影响。
    (2)浓度对制取氧气速率影响的对比实验。
    如取不同浓度的对氧化氢溶液,加入同质量的MnO2观察H2O2分解速率。
    在设计对比实验时,必须使用控制变量法。每次对比实验只能研究一个变量,其他的变量应该控制在相同的状态。如设计对比实验研究MnO2和CuO哪种物质对H2O2分解速率影响大,那么容器中的过氧化氢浓度应相同。相反研究浓度对反应速率的影响,必须使用同种,同量的催化剂,温度,压强也应该相同。

    控制变量法探究固体物质溶解速率:
    中考试题中常出现探究“影响固体物质在水中的溶解速率的因素”的相关实验问题。在口常生活和实验中定性分析较多,如果定量分析就应该用控制变量法。
    (1)控制溶质质量、溶剂质量、温度、溶质的颗粒大小,探究搅拌对溶解速率的影响。搅拌比不搅拌溶解得快。
    (2)控制溶质质量、溶剂质量、温度,探究溶质的颗粒人小对溶解速率的影响,颗粒小的溶解快。
    (3)控制溶质质量、溶剂质量、溶质的颗粒大小,探究温度对溶解速率的影响,对大多数物质来说,温度越高溶解的速率越快。
  • 探究过程中获取、处理信息的常见方法:
    (1)观察
    ①观察要目的明确、重点清晰,具有典型性。如:做关于物质性质的化学实验,重点观察物质性状的改变,包括气味的改变、气体的逸出、沉淀的产生或溶解、颜色的变化。
    ②观察要准确、仔细,事物变化有时微妙、偶然,在偶然、微妙中包含着飞跃,观察仔细、准确,才会有所收获。如:对于葡萄球菌培养皿中生长出的霉菌可杀死葡萄球菌这一现象,一般人难以发现,英国的弗莱明经过仔细观察发现了这一现象,于是出现了造福于人类的青霉素。
    ③观察时应对某一事物发生变化前后的现象进行比较,或对相关事物发生变化的现象进行比较,看看相同之处、不同之处,以便从中发现规律。

    (2)比较分类
    比较分类也是一种常用的方法,关键是在于将学习对象或所研究问题以一定标准分门别类进行对比。找出异同点,分清研究问题和学习对象的特征及相互关系。如:区分化学变化和物理变化时,需找出区分标准——反应前后的物质是否为同种物质。

    (3)归纳演绎

    归纳是解决一般与特殊的重要方法。归纳时应注意对某些或个别的化学现象、化学问题等进行观察,总结它们的共同点。演绎是利用一般的知识、原理等对特殊的事实、现象进行分析,从而认识特殊情形的本质特征、属性。演绎时注意大小前提的正确性,如:元素周期律的发现及元素周期表的建立,既是比较归纳的结晶,也是演绎的功劳。

    发展科学探究能力:
    科学探究的活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达及运用等活动,科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性。下面谈谈科学探究的几种能力。

    (1)观察能力观察能力是在亲身实验的条件下观察事物的能力,是有目的、有计划地感知客观事物的能力。观察能力的培养重在观察、发现问题,在科学探究中很重要的一点就是把观察到的内容通过文字描述或者绘图等多种形式表达出来。观察是科学探究的重要手段。

    (2)提出问题的能力学生在生活、学习活动中,对自己身边的生活现象或学习化学时遇到的一些事例,能依据所给资料提出有探究价值的问题,并能对可能的答案作出猜想或假设。

    (3)操作能力科学探究往往是以实验为载体进行的,而科学探究的重要环节是通过实验验证假设与猜想,从而得出正确的结论,要动手实验,首先要掌握实验操作的基本技能,然后再按一定的操作顺序进行操作。常言道“实践出真知”,就说明了动手操作的重要性。

    (4)分析能力分析是通过对整体中的各个部分进行单独研究从而了解整体本质的探究方法。实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析,找出它们的规律,然后要思考这些数据说明了什么,对你的假设是否有帮助。对整体中各个部分的研究是认识整体过程的基础。

    (5)比较能力比较是将两件或两件以上的事物,通过诸多方面的比较,从而得出异同的过程。比较是分类、归纳和概括的基础。比较能力的培养,对学生认识事物、掌握规律起着巨大作用。因此,在科学探究中应重视比较能力的培养。

    (6)归纳概括能力归纳概括是根据一部分信息来推断总体信息。要正确地做出归纳概括,从总体中选出的样本就必须具有代表性、广泛性。如:在学习酸的化学性质时,盐酸和稀硫酸都能使紫色的石蕊试液变红,即可归纳概括出大多数酸溶液都能使紫色石蕊试液变红,这就利用r归纳概括技能。

    (7)推理能力当你对观察到的现象做出解释时,即在进行推理时,要注意推理不一定就是事实,即使是根据正确的观察做出的推论,也可能是错误的。要证明推论正确,唯一的方法就是再进一步观察、调查和研究。

    (8)评价能力做出评价就是评估某件事情的好坏、对错。如:评价一个实验方案的设计是否合理,操作是否方便,对环境是否有害等。做出评价前,需要全面地考虑到事情的正面与反面,并明确自己持有什么样的观点和评价标准。在科学探究中要学会评价。

    (9)合作学习能力化学学习中的科学探究过程,往往是学生小组或团队活动的过程,在合作探究中,学生应具有团结协作、资源共享的能力。

    化学科学探究性试题分类:
    (1)发现问题类探究题从生活现象、自然现象和实验现象中选出有价值的问题。解释此类问题的关键:观察、分析、联想,提出的问题要有探究价值,要有利于设计实验方案,有利于现象的观察和描述。解答此类探究题的方法:根据题目要求,从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设。可以从以下八个方面提出问题和进行猜想:
    a.从“对立面”中发现问题和猜想;
    b.从“逆向思维”中发现问题和猜想;
    c.从生活或实验中发现问题和猜想;
    d.从探索闪果中发现问题和猜想;
    e.在异常中发现问题和猜想;
    f.在类比中发现问题和猜想;
    g.在归纳判断中发现问题和猜想;
    h.在“理所当然”中发现问题和猜想。然后结合猜想,依据已有的知识经验(如:物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密、合理,有科学依据。

    (2)假设、验证类探究题对问题有可能的答案作出猜想或假设,并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步验证计划,以便设计实验方案。解答时,一是要围绕问题从不同的角度、不同的侧面进行假设或猜想,假设越全面,结论越可靠;二是要注意假设的合理性,要符合化学规律、化学原理,不能凭空设想;三是要从本质上去分析现象,抓住本质提出假设。

    (3)收集证据、解释与结论类探究题此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据,并对所收集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理,通过分析比较、分类、归纳概括等方法,认识知识之间的联系,从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。收集证据,要有较强的实证意识,会观察、记录,准确精练的表述是解答此类题目的关键。

    (4)结果分析、反思与评价类探究题此类探究题是对所获得的事实、证据进行总结、归纳,得出正确结论,对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理,利用逆向思维,对探究结果进行评价。而实验评价题是由题目提供一套或多套方案,从某一角度或几个方面评价方案的优劣。

    (5)综合性探究类此类探究题是对科学探究的基本过程中的几要素进行全方位的考查,体现探究的全过程,解答时要注意结合实践经验和亲身体验,探究性地提出问题,用观察到的现象和数据进行推理、判断,根据试题的目的和要求,结合题设巾的材料,进行解答,思维要有开放性。
考点名称:化学反应方程式的计算
  • 利用化学方程式的简单计算:
    1. 理论依据:所有化学反应均遵循质量守恒定律,根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。

    2. 基本依据
          根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。例如:镁燃烧的化学方程式为 2Mg+O22MgO,其中各物质的质量之比为,m(Mg):m (O2):n(MgO)=48:32:80=3:2:5。
  • 有关化学方程式的计算:
    1. 含杂质的计算,在实际生产和实验中绝对纯净的物质是不存在的,因此解题时把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算,而计算出的纯净物也要换算成实际生产和实验中的不纯物。这些辅助性计算可根据有关公式进行即可。

    2. 代入化学方程式中进行计算的相关量(通常指质量;必须需纯净的(不包括未参加反应的质量)。若是气体体积需换算成质量,若为不纯物质或者溶液,应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。
    (1)气体密度(g/L)=
    (2)纯度=×100%=×100%=1-杂质的质量分数
    (3)纯净物的质量=混合物的质量×纯度

    综合计算:
    1. 综合计算题的常见类型
    (1)将溶液的相关计算与化学方程式的相关计算结合在一起的综合计算。
    (2)将图像、图表、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算

    2. 综合计算题的解题过程一般如下:


    综合型计算题是初中化学计算题中的重点、难点。这种题类型复杂,知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求学生有较高的分析应用能力和较强的文字表达能力。它考查的不仅是有关化学式、化学方程式、溶解度、溶质质量分数的有关知识,也是考察基本概念、原理及元素化合物的有关知识。综合计算相对对准度较大,但只要较好地掌握基本类型的计算,再加以认真审题,理清头绪,把握关系,步步相扣,就能将问题顺利解决。
    3.溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算
           溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算题,问题情景比较复杂。解题时,应首先明确溶液中的溶质是什么,溶质的质量可通过化学方程式计算得出,其次应明确所求溶液的质量如何计算,最后运用公式汁算出溶液的溶质质量分数。
          解题的关键是掌握生成溶液质量的计算方法:生成溶液的质量=反应前各物质的质量总和一难溶性杂质(反应的混有的且不参加反应的)的质量一生成物中非溶液(生成的沉淀或气体)的质量。
    (1)固体与液体反应后有关溶质质量分数的计算于固体与液体发生反应,求反应后溶液中溶质的质量分数,首先要明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学反应计算溶质质量是多少(有时溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系,求出溶液总质量,再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
    对于反应所得溶液的质量有两种求法:
    ①溶液组成法:溶液质节=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,溶剂水根据不同的题目通常有两种情况:原溶液中的水;化学反应生成的水。
    ②质量守恒法:溶液质量=进入液体的固体质量(包括由于反应进入和直接溶入的)+液体质量-生成不溶物的质量-生成气体的质量。

    (2)对于液体与液体的反应,一般是酸碱、盐之间发生复分解反应,求反应后溶液中溶质的质量分数。此类计算与固体和液体反应后的计算类似,自先应明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学应应计算溶质质量是多少(往往溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系、求出溶液总质量再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数此类反应发生后,溶液质量也有两种求法:
    ①溶液组成法(同上)。
    ②质量守恒法:溶液质量=所有液体质量之和-生成沉淀的质量-生成气体的质量。

    4. 图像、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算
        在近几年中考题出现了以图像,表格为载体的化学计算题这类题的特点是利用数学方法将化学实验数据进行处理和表达,常常以坐标曲线、图像、表格等形式将解题信息呈现。解答此类题目时,受求学生能够对图像,表格进行科学分析从中获取有用信息并结合化学知识将有用信息,应用到解决实际问题中
    (1)图像与化学方程式结台的综合计算
    图像型计算题是常见的题型是坐标曲线题,其特点是借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用曲线图直观表示出来。
        坐标系中的曲线图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,读图时,要善于从曲线图中捕捉到“三点”,(起点,拐点,终点),并分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。

    (2)表格与化学方程式结合的综合计算
    这类题往往给出一组或多组数据或条件,通过对表格中数据或条件的分析,对比,解答有关问题或进行计算。
    策略:要通过仔细阅读,探究表格中各组数据之间内在的规律,努力从“变”中找“不变”,及时发现规律之中的矛盾点,从“不变”中找“变”,进而分析矛盾的根源,解决问题。

    (3)实验探究与化学方程式相结合的综合计算
    做实验探究的综合计算题时,学生应将化学计算与化学实验紧密结合,在对实验原理,实验数据进行分析理解的基础上,理出解题思路,在解题过程中要特别注意实验数据与物质(或元素)质量间的关系,解题的关键是理清思路,找出正确有用数据,认真做好每一步计算。

    5. 化学方程式计算中的天平平衡问题:
         化学计算中有关天平平衡问题的计算一般指眨应前灭平已处于平衡状态,当托盘两边烧杯中加入物质后,引起烧杯内物质净增量的变化,从而确定天平能否仍处于平衡的状态。解此类题目必须理顺以下关系:烧杯内物质净增质量=加入物质质量一放出气体质量;当左边净增质量=右边净增质量时,天平仍处于平衡状念;当左边净增质量>右边净增质量时,天半指针向左偏转;当左边净增质量<右边净增质量时,天平指针向有偏转。

    6. 化学方程式计算的技巧与方法:
    (1)差量法(差值法)
        化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的州时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。如:

    2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
    反应后固体质量减小,其差值为生成氧气的质量
    ②H2+金属氧化物金属+水,该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量(或金属氧化物中氧元素的质量)
    ③CO+金属氧化物金属+CO2,该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量。
    ④C+金属氧化物金属+CO2,反应后固体质量减小,其差值为生成的二氧化碳的质量。
    ⑤2H2+O22H2O,反应后气体质量减小,其减小值为生成水的质量。
    ⑥金属+酸→盐+H2,该变化中金属质量减小,溶液质量增加,其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。
    ⑦金属+盐→盐+金属,该变化中金属质量若增加,溶液的质量则减小,否则相反。其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。
    ⑧难溶性碱金属氧化物+水,该变化中固体质量减小,其差值为生成的水的质量
    例:为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量,甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理,分别利用两种方法测定了磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,已知磁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
    (1)甲组同学取该磁铁矿10g与足量的一氧化碳充分反应,并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,溶液的质量增加了5.5g,请你根据甲组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
    (2)乙组同学取该磁铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为8g,请你根据乙组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
    解析:(1)甲组同学的实验中被氢氧化钠溶液吸收的是CO还原Fe3O4生成的CO2,由5.5gCO2的质量作为已知条件,根据方程式可计算出Fe3O4的质量
    (2)乙组同学的实验中10g样品被CO充分还原后剩余8g固体,减少的质量为Fe3O4中氧元素的质量,利用产生的差量即可求出Fe3O4的质量。也可以根据题中杂质不参加反应来建立等量关系,求出Fe3O4的质量。
    答案:(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
          232        176
          x         5.5g
    232/x=176/5.5g
    解得x=7.25g
    样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%
    答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%
    (2)设样品中Fe3O4的质量分数为x
    Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 △m
    232     168   232-168=64
    x           10g-8g=2g
    232:64=x:2g
    x=7.25g
    样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%
    答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%

    (2)关系式法
    关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法有如下两种类型. (1)纵向关系式
    经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算
    (2)横向关系式
    ①几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算
    ②有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可建华运算过程。
    关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。
    例:碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,是一种白色固体,是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,它能与稀硫酸等酸反应生成CO2,试回答:
    (1)写出NaHCO3与稀硫酸反应的化学方程式
    (2)如何用98%的硫酸(密度为1.84g/mL)配制980g18.4%的硫酸溶液?
    (3)现将45gNaHCO3(混有KHCO3)固体粉末加入100mL稀硫酸,恰好完全反应后是气体全部逸出,固体粉末的质量与产生CO2的体积的关系如图(该状况下,CO2的密度为2g/L)所示,计算:

    ①求100mL稀硫酸中硫酸的质量
    ②若稀硫酸为120mL时,加入固体粉末为58.5g,求产生CO2的体积。
    解析:
    (1)书写化学方程式时注意化学方程式的配平和“↑”的书写
    (2)设配制980g18.4%的硫酸溶液需98%的硫酸(密度为t.84g/mL)的体积为x,则: x×1.84g/ml×98%=980g×18.4%,x=100mL,需水的质量为:980g-100ml×1.84g/mL=796g;配制过程中应注意一定要把浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
    (3)由图像可以看出,45g固体粉爪与100ml稀硫酸恰好完全反应生成CO211L, 11LCO2的质量为l1L×2g/L=22g,根据CO2的质量可计算出100mL稀硫酸中硫酸的质量:由100mL 稀硫酸能与45g固体粉末完全反应,可计算出120mL 稀硫酸能与54g固体粉未完全反应,而加入的固体粉末为58.5g,则固体粉末有剩余,稀硫酸完全反应生成CO2气体11L,则120mL稀硫酸与54g固体粉末完全反应生成二氧化碳的体积为:
    答案:(1)2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2CO2↑+2H2O
    (2)将100ml98%的H2SO4沿着烧杯内壁慢慢倒入796ml水中,同时用玻璃棒不断搅拌。
    (3)解:①45g固体完全反应时生成CO2的质量m(CO2)=11L×2g/L=22g
    设硫酸溶液中H2SO4的质量为x
    由(1)得H2SO4——2CO2
         98    88
         x     22g
    x=(98×22g)/88=24.5g
    ②设与120mL稀H2SO4完全反应的固体粉末的质量为y
    100mL/120mL=45g/y
    y=54g<58.5g
    所以固体粉末过量,以硫酸的量进行计算:
    V(CO2)=(11L×120mL)/100mL=13.2L
    答:100mL稀硫酸中硫酸的质量为24.5g,产生的CO2的体积为13.2L。

    (3)平均值法
         混合物中确定各组分的有关计算是初中化学计算中难度较大的一种题型.如混合物中各组分均能与某一物质反应且得到的产物中有同一种物质或混合物中各组成成分均含有同一种元素,要确定其成分的有天计算可用平均值法求解。解答此类题的关键是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二价相对原子质节、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等),此平均值总是介于组分中对应值的最大值与最小值之间。利用这些平均值解题的方法叫做平均值法。下面分类进行讨论:
    (1)平均二价相对原子质量法
       由金属单质组成的混合物,要判断混合物的组成或计算某一成分的质量,利用平均二价相对原子质量法计算较为快捷、准确。解题时先设该混合物为一种纯净的二价金属,利用化学方程式或其他方法求出平均二价相对原子质量,混合物各组分中一种金属的二价相对原子质量小于半均二价相对原子质量,则另一种金属的二价相对原子质量必须大于平均二价相对原子子质量,据此求出正确答案。
    二价相对原子质量=×2
    如:Na的二价相对原子质量=×2=46
    Mg的二价相对原子质量=×2=24
    Al的二价相对原子质量=×2=18
    设一种二价金属R的质量为m,其二价相对原子质量为M,与足量稀硫酸反应产生H2的质量为x
    R+H2SO4==RSO4+H2
    M                             2
    m                             x
    解得:x=m/M×2
    即金属与足量稀硫酸反应,生成H2的质量与该金属质量成正比,与该金属二价相对原子质量成反比,若像Cu等金属与稀硫酸不反应,即产生的H2的质量为零。
    注意:①二价相对原子质量和相对原子质量有本质区别,前者为一假设值。
    ②Cu、Ag等不与稀硫酸或稀盐酸发生置换反应的金属产生H2质量为0。
    ⑧金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应产生氢气的质量为:
    ④制取一定量的氢气需要金属的质量为:
    例:小明同学用6.5g不纯的锌与足量稀盐酸完全反应,收集到H2的质量为0.205g,已知其中含有另一种金属杂质,这种金属杂质不可能是()
    A.铁B.铝C.铜D.镁
    解析:由题意可知,两种金属混合物6.5g与足量的稀盐酸反应生成了0.205g氢气,则混合物的二价相对原子质量为(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五种金属的二价相对原子质量分别为65,56,18,∞(无穷大),24,混合物中含有Zn,则另一种金属的二价相对原子质量不能大于63.4,所以这种金属杂质不可能是Cu。

    (2)相对分子质量平均值法
    由化合物组成的混合物,要判断混合物中各物质是否存在或计算某成分的质量,可用相对分子质量平均值法解题。解题时根据化学方程式和其他方法求出平均相对分子质量,混合物中一种物质的相对分子质量如果大于平均相对分子质量,则另一种物质的相对分子质量必小于平均相对分子质量,据此可求出正确答案。

    (3)质量平均值法
    利用混合物中平均质量解题方法。

    (4)质量分数平均值法
    混合物中某元素的质量分数总是介于混合物中一种成分该元素的质量分数与另一种成分中该元素的质量分数之间,据此可确定混合物的组成。
    4. 守恒法
    化学变化中等量关系的简历,有一条很重要的定律——质量守恒定律,即参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。在实际应用中,上述定律演绎为:a化学反应前后,物质发生变化生成新物质,但组成物质的元素种类不变,质量不变;b化学反应前后,分子本身发生变化,而分子的数目虽然有的改变,但原子的种类,数目不变。该定律反映出化学反应中的一些等量关系,是解化学试题的思路之一。利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。下面分类进行讨论:
    (1)质量守恒法
    ①发宁前后反应物与生成物质量守恒
    ②溶液混合或稀释前后,溶质总质量守恒
    ③化学反应中某些元素的质量守恒

    (2)电荷守恒法
    溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。

    (3)比例守恒法
    利用试题中潜在的某些量之间的比例恒定不变的原理来解题的一种方法。
    例:某二价金属M的氧化物10g与90g稀硫酸恰好完全反应后,形成无色透明溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30%,请计算(结果保留一位小数):
    (1)该金属M的相对原子质量和上述新硫酸中溶质的质量分数
    (2)反应后溶液中氢元素与氧元素的质量比
    解题:(1)由质量守恒定律可知,反应后溶液中溶质质量为100g×30%=30g
    设金属M的相对原子质量为M,稀硫酸中H2SO4的质量为x
    MO + H2SO4== MSO4 + H2O
    M+16    98    M+96
    10g    x     30g
    M+16):(M+96)=10g:30g
    解得M=24,可知M为镁元素
    98:40=x:10g
    x=24.5g
    硫酸溶液中溶质的质量分数为:24.5g/90g×100%=27.2%
    (2)反应后溶液中MgSO4的质量为30g,则水的质量为70g,氢元素的质量即水中氢元素的质量,氧元素的质量是水与硫酸镁中氧元素的质量和
    氢元素与氧元素的质量比为:
    (70g×):(70g×+30g×)=35:352

    5. 假设量法
    在所给题目中缺少实例,无数据,仅有字母或仅有比值,在解答该类题设未知数之前,先假设一个题目中缺少的关键量为假设量,即一个已知量,补充解题的条件。然后,此假设量可参与整个化学计算,使计算过程简单,清晰。但该假设的已知量只帮助解题,不会影响最终结果,这种解题方法叫假设量法。具体有两种类型:
    假设用具体的物质代替题目中抽象或不定的物质来解题。
    ②假设一具体数据代替题目中未知数据来解题。
    a. 题目中给出化学反应前后某两种物质的等量关系(已知条件),求混合物中各组分间的质量比—找等量设为假设量。
    b. 题目中给出某种物质的质量分数(已知条件),求另一种物质的质量分数—找条件中给出的质量分数所对应的物质质量为假设量
    例:已知完全中和一定量的某盐酸,需100g80%的氢氧化钾溶液,若改用100g80%的氢氧化钠溶液,则反应后溶液的pH()
    A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定
    解析:设题目中盐酸溶液中溶质的质量为36.5g,需要NaOH、KOH的质量分别为x和y
    NaOH+HCl==NaCl+H2O
    40  36.5
    x   36.5g
    40/x=36.5/36.5g
    x=40g
    KOH+HCl==KCl+H2O
    56 36.5
    y  36.5
    y=56g
    若用含56gNaOH的溶液与含36.5gHCl的盐酸反应,则NaOH过量,溶液pH>7,选A。

    6. 比较法
    解题时对题目给定的已知条件或数据,结合有关知识进行全面,仔细地分析,比较,然后确定正确答案。此法解计算型选择题时可避免对各备选答案一一进行计算。运用该法解题时有如下情况:
    (1)分类比较:按被选择对象的某些特点,先分类后比较选择

    (2)计算比较:解题时先做简单计算,然后比较化学式,相对分子质量或分子中某一相同原子的个数,最后选择。

    (3)转化问题比较:解题之前将所求问题转化为直观问题来比较选择答案。

    (4)排列比较:将被选择答案按某种顺序排列后,再分析比较选择答案。
    例:铅蓄电池中需要一定质量分数的硫酸溶液,现将50%的硫酸溶液(密度为d1g/ml)与10%的硫酸溶液(密度为d2g/ml)按体积比1:1混合,已知d1>d2,所得溶液的质量分数()
    A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%
    解析:当两种同溶质的溶液混合时,以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合为例,且a>b。
    当m1>m2时,混合后溶质质量分数大于(a%+b%)/2
    当m1=m2时,混合后溶质质量分数=(a%+b%)/2
    当m1<m2时,混合后溶质质量分数<(a%+b%)/2
    从题意分析知,由d1>d2,则等体积的两种溶液,50%的H2SO4溶液质量大,则混合后溶质质量分数>(50%+10%)/2=30%

  • 要明确解题思路解题时的一般思路:
    (1)先找出题中涉及的化学反应,并正确书写化学方程式。
    (2)找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。
    (3)确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系,那必须分析清楚该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的,然后再列出相应的比例式。

    根据化学方程式计算的步骤具体的计算步骤如下:
    (1)设未知量,求什么设什么。
    (2)正确完整地写出相应的化学方程式。
    (3)根据化学方程式写出各物质的相对分子(或原子)质量总和,标在相应的化学式下面。把题中的已知条件和待求未知址写在相应物质的相对分子(或原子) 质量总和的下面。
    (4)列比例式。
    (5)求解。
    (6)简明地写出答案。

    应注意的问题:
    (1)解题时首先要认真审题、理清思路、确定解题方法、严格按解题步骤求解。
    (2)化学方程式所表示的反应物、生成物的质量关系是进行化学计算的基础,在化学方程式中各物质的化学式一定要书写正确,一定要配平化学方程式或关系式中某元素原子的数目一定要相等,相对分子质量的计算一定要准确。
    (3)化学方程式所表明的各物质均指纯净物,参加计算的各物质的质量也必须是纯净物的质量。如果求纯净物的质量需进行换算,换算方法:纯净物的质量= 物质总质量×该物质的质量分数(即纯度)。
    (4)对题目中所给的“适最”“足量”“过量”“恰好反应”“完全反应”“充分反应”等词语,要认真对待,正确理解一般来说:“适量”—两种(或多种)反应物之间按一定量比恰好反应。 “足量”—一种反应物完全反应,无剩余;另一种反应物可能完全反应,也可能过量。 “过量”—完全反应后,有一种(或多种)反应物剩余。 “恰好反应”和“完全反应”—完全反应,反应物无剩余。 “充分反应”和“反应完全”—同“足量"。
    (5)用化学方程式计算时解题格式要规范。

    利用化学方程式计算的几种类型:

    (1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量。
    (2)有关含杂质的物质质量间的计算。
    (3)根据化学方程式进行计算的含有体积、密度与质量间换算的有关计算。
    (4)关于过量问题的计算。
    (5)多步反应的计算。
    (6)其他类型的计算。

    计算时常见的错误:

    (1)不认真审题,答非所问;
    (2)元素符号或化学式写错;
    (3)化学方程式没有配平;
    (4)相对分子质量计算错误;
    (5)没有统一单位;
    (6)把不纯物质当成纯净物质计算。

    化学方程式计算中的几个误区:
    (1)化学方程式不正确就计算,这是最严重的问题。
    (2)把含杂质的质量直接应用在化学方程式计算中,或把体积直接代入化学方程式。
    (4)解题格式不规范,设的未知缺与求的量不同,相对分子质量计算错误,
    (5)计算不准确,不按题目要求写化学方程式(方程式应用不当)。
    (6)体积、质量、密度之间的关系问题及单位问题弄错等。

    化学方程式计算中的“三个三”:
    在解题时要把握好“三个要领”、抓住“三个关键”、注意“三个事项”,即:
    三个要领:(1)步骤要完整;(2)格式要规范; (3)结果要准确。
    三个关键:(1)准确书写化学式;(2)化学方程式要配平;(3)计算质量比要准确。
    三个事项:(1)单位统一;(2)用纯量进行计算; (3)若是体积要换算成质量。
考点名称:关于溶液的计算
  • 溶质质量分数:
    1.  概念:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

    2. 表达式:
    溶质质量分数==

    3. 含义:溶质质量分数的含义是指每100份质量的溶液中含有溶质的质份为多少。如100g10%的NaCl溶液中含有10gNaCl.。不要误认为是100g水中含有10gNaCl。
  • 应用溶质质量分数公式的注意事项:
    ①溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质,没有进入溶液的溶质不在考虑范围之内。如在20℃时,100g水中最多能溶解36gNaCl,则20gNaCl放入50g 水中溶解后,溶质的质量只能是18g。

    ②溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和(可以是一种或几种溶质)。

    ③计算时质量单位应统一。

    ④由于溶液的组成是指溶液中各成分在质量方面的关系,因此,对溶液组成的变化来说,某物质的质量分数只有在不超过其最大溶解范围时才有意义。
    例如在20℃时,NaCl溶液中溶质的质量分数最大为26.5%,此时为该温度下氯化钠的饱和溶液,再向溶液中加入溶质也不会再溶解,浓度也不会再增大。因此离开实际去讨论溶质质量分数更大的NaCl溶液是没有意义的。

    ⑤运用溶质质量分数表示溶液时,必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量。
    a.结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。如CuSO4·5H2O溶于水时,溶质是CuSO4
    溶质质量分数= ×100%
    b.当某些化合物溶于水时与水发生了反应,此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应:Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH,此
    溶液的溶质质量分数=
    c.若两种物质能发生反应,有沉淀或气体生成,此时溶液中的溶质质量分数=
  • 影响溶质质量分数的因素:
    (1)影响溶质质量分数的因素是溶质、溶剂的质录,与温度、是否饱和无关。在改变温度的过程中若引起溶液中溶质、溶剂质量改变,溶质的质量分数也会改变,但归根结底,变温时必须考虑溶质、溶剂的质量是否改变。因而,影响溶质的质量分数的因素还是溶质、溶剂的质量。例如:
    ①将饱和的NaNO3溶液降低温度,由于析出品体,溶液中溶质的质缺减少,溶剂的质量不变,所以溶液中溶质的质量分数变小。
    ②将饱和的NaNO3溶液升高温度,只是溶液变成了不饱和溶液,溶液中溶质、溶剂的质量不变,因而溶液中溶质的质量分数不变。
    (2)不要认为饱和溶液变成不饱和溶液,溶质的质量分数就变小;也不要认为不饱和溶液变成饱和溶液,溶质的质量分数就变大;要具体问题具体分析。

    有关溶质质量分数计算的类型
    (1)利用公式的基本计算
    ①已知溶质、溶剂的质量,求溶质的质量分数。
    直接利用公式:溶质的质量分数=×100%
    ②已知溶液、溶质的质量分数,求溶质、溶剂的质量。
    利用公式:溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数
    溶剂的质量=溶液的质量一溶质的质量
    ③已知溶质的质量、溶质的质量分数,求溶液的质量。
    利用公式:溶液的质量=溶质的质量÷溶质的质量分数
    ④质量、体积、密度与溶质质量分数的换算
    当溶液的量用体积表示时,计算时应首先将溶液的体积换算成质量后再进行相关计算。因为计算溶质的质量分数的公式中各种量都是以质量来表示的,不能以体积的数据来代替。
    利用公式:溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度

    (2)溶液的稀释与浓缩
    方法计算依据计算公式
    溶液的稀释①加水稀释
    ②加稀溶液稀释
    ①加水稀释前后,溶液中溶质的质量不变
    ②用稀溶液稀释浓溶液时。稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
    加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变 m×ω%=(m+m)×ω%
    溶液的浓缩①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
    ②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出)
    ③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
    蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变(m-m)×ω%=m×ω%
    注意:
    a.几种溶液混合,溶液的体积不能简单相加,即V≠VA+VB
    b.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加,即m=mA+mB
    c. 要求混合后溶液的总体积,必须依据公式V=m/ρ,所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。

    (3)饱和溶液中溶质质量分数的计算
    a. 固体溶解度的计算公式
    根据固体溶解度的计算公式[溶解度(S)=×100g]可推导出:
    b. 溶解度与溶质质量分数的关系
    溶解度溶质质量分数
    意义物质溶解性的量度,受外界温度的影响表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件影响
    容积要求100g无要求
    温度要求与温度有关一般与温度无关
    溶液是否饱和一定达到饱和不一定饱和
    计算公式×100g
    单位无单位
    联系饱和溶液中溶质的质量分数=

    特殊的溶质质量分数的计算:
    (1)结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。
    如CuSO4·5H2O溶于水时,溶质是CuSO4
    溶质质量分数= ×100%

    (2)溶质只能是已溶解的那一部分,没有溶解的不能做溶质计算
    如20℃时,20gNaCl投入到50g中水中(20℃时,NaCl的溶解度为36g)。20℃时50g水最多只能溶解18gNaCl,如溶质的质量为18g,而不是20g,所以该NaCl溶液的质量分数=18g/(50g+18g)×100%=26.5%。

    (3)当某些化合物溶于水时与水发生了反应,此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应:Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH,此
    溶液的溶质质量分数=

    (4)某混合物溶于水,要计算某一溶质的质量分数,溶液的质量包括混合物与水的质量
    如5gNaCl和1gKNO3的混合物溶于100g水,计算NaCl的溶质质量分数:
    ω(NaCl)=5g/(5g+1g+100g)×100%=4.7%。

    (5)利用元素的质量分数进行计算
    溶液中溶质的质量分数与溶质中某元素的质量分数之间有着联系。溶液的溶质质量分数×溶质中某元素的质量分数=溶液中某元素的质量分数。

    溶质质量分数的不变规律:
    (1)从一瓶溶液中不论取出多少溶液,取出溶液及剩余溶液的溶质质量分数与原来溶液中溶质质量分数相同。
    (2)溶质、溶质质量分数均相同的两种溶液混合,所得溶液的质量分数保持不变。
    (3)一定温度时,向某饱和溶液中加入该溶质,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
    (4)一定温度时,对某饱和溶液恒温蒸发溶剂,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
    (5)对于溶解度随温度升高而增大的物质来说,将其饱和溶液(底部没有固体时)升高温度,所得溶液的溶质质量分数保持不变。而对于溶解度随温度升高而减小的物质(熟石灰)来说,降低温度,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
考点名称:金属的化学性质
  • 金属的化学性质:
    常见金属能与氧气反应,也能与盐酸,硫酸及盐溶液反应。
  •  

  • 常见金属的化学性质:
    1.金属和氧气的反应
    金属在空气中在氧气中方程式
    常温下表面逐渐变暗。点燃
    剧烈燃烧,发出耀眼的白光,
    生成白色固体
    点燃,剧烈燃烧,发出耀
    眼的白光,生成白色固体
    2Mg+O22MgO
    常温下,铝表而变暗,生成一
    层致密氧化膜,保护铝不再被腐蚀
    点燃。剧烈燃烧,火星四射,
    放出大量的热,生成白色固体
    4Al+3O22Al2O3
    持续加热发红,离火变冷火星四射,放出大量的热,
    生成黑色固体
    3Fe+2O2Fe3O4
    加热,生成黑色物质,在潮湿的
    空气中,生成铜绿而被腐蚀
    加热,生成黑色固体2Cu+O22CuO
    即使在高温也不和氧气反应——
    结论大多数金属都能喝氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同

    2.金属与酸的反应
    盐酸稀硫酸反应现象(两种酸中相同)
    Mg+2HCl==MgCl2+H2Mg+H2SO4==MgSO4+H2反应比较剧烈,产生大量
    气泡,溶液仍为无色,生成
    的气体能够燃烧,并且产
    生淡蓝色火焰
    2Al+6HCl==2AlCl3+3H22Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2
    Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2Zn+H2SO4==ZnSO4+H2反应缓慢,有气泡产生,溶
    液由无色逐渐变为浅绿色,
    生成的气体能够燃烧,并且
    产生淡蓝色火焰
    Fe+2HCl==FeCl2+H2Fe+H2SO4==FeSO4+H2
    不反应不反应

    3.金属与盐的反应
    将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中,观察现象
    CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液
    锌表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为无色
    Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
    锌表面有一层银白色金属析出
    Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
    铁表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为浅绿色
    Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
    铁表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为浅绿色
    Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
    无变化,不反应铜表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为蓝色
    Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
  • 易错点:
    一、(1)一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能,如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
    (2)浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
    (3)在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强,放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应,过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
    (4)铁与非氧化性酸反应时,始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
    (5)金属与酸反应后溶液的质量增大。

    二、
    (1)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远,反应越容易发生。
    (2)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。
    (3)不能用活泼的金属K,Ca,Na,与盐溶液反应,因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。

    金属与酸的反应不一定属于置换反应:
    置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下,较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性,金属与浓硫酸(或硝酸)反应时,生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。

  • 铝和锌的抗腐蚀性:
    1.铝制品具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜,对铝起防护作用。

    2.锌与铝的抗腐蚀性相似,也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。

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