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一、信息給予題的特點
1.題干所給信息往往是學生未曾學過的新知識或是新情境。
2.題中信息具有啟發(fā)性,可以加以充分利用。
3.解答問題時,要從新信息中抽象出來新知識和新規(guī)律并將之與已有知識相聯(lián)系。
二、信息給予題的基本形式:題干(敘述部分)+若干簡短問題
題干是向?qū)W生提供解題信息,它可以是對某一實驗、生活現(xiàn)象或工業(yè)過程的描述,也可以是對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(化學反應(yīng))或一系列物質(zhì)間相互關(guān)系的描述。因此,它的作用是說明已知的條件、提供基礎(chǔ)知識或為解決問題鋪設(shè)臺階。
問題部分往往是圍繞題干給出的信息主題展開的,一種是借助你已有的知識解決新的情境問題,或借助你已具有的能力去獲得新的知識并解答相關(guān)的問題。這些問題常以連環(huán)式、漸進式、并行式或綜合式的結(jié)構(gòu)關(guān)系形成系列,構(gòu)成對主題的比較完整的研究。問題部分的形式較多的是要求書寫化學方程式,得出某一化學反應(yīng)新規(guī)律,得出已知物質(zhì)的未知性質(zhì)或未知物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)等新知識,或進行一些與情境相關(guān)的計算等,也有一些題目出現(xiàn)了與評價或設(shè)計相聯(lián)系的新題型。
三、解答信息給予題的一般過程
1.閱讀理解要求認真審題,盡可能多地獲取相關(guān)的有用信息。
2.分析所給信息,篩選出有價值的信息。
3.綜合運用多種思維方法,與已有知識建立聯(lián)系,進行類比推理,將分析所得的信息概括出新知識或新方法。
四、2013年中考金題傳真
1.(2013年泉州中考)以下是一個化學反應(yīng)的微觀示意圖,從示意圖中獲取的信息正確的是()
A.反應(yīng)前后分子種類不發(fā)生改變
B.反應(yīng)前后原子的種類與數(shù)目發(fā)生改變
C.反應(yīng)前兩種分子的個數(shù)比是1:2
D.該反應(yīng)的基本類型是化合反應(yīng)
:根據(jù)物質(zhì)的微觀構(gòu)成及反應(yīng)的微觀模擬示意圖分析。通過物質(zhì)的微觀構(gòu)成分析物質(zhì)的種類,反應(yīng)的類型,化學反應(yīng)的本質(zhì)。
:A.由反應(yīng)前物質(zhì)的微觀構(gòu)成可知,反應(yīng)物和生成物的分子種類發(fā)生了改變,故A錯誤;
B.由反應(yīng)前物質(zhì)的微觀構(gòu)成可知,反應(yīng)物和生成物分子中原子的種類和數(shù)量均沒有變化,故B錯誤;
C.由圖中可知,該反應(yīng)前的兩種分子的個數(shù)比是1:3,故C錯誤;
D.由反應(yīng)的微觀模擬示意圖可知,該反應(yīng)有兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì),屬于化合反應(yīng),故D正確。
故選D。
:解答本題的關(guān)鍵是要充分理解圖中提供的信息,充分理解“一種小球代表一種原子”,只有這樣才能對問題做出正確的判斷。
2.(2013年咸寧中考)如圖,硒被譽為“抗癌大王”。根據(jù)提供的硒的有關(guān)信息,下列說法中,正確的是()
A.硒屬于金屬元素
B.硒的原子序數(shù)是34
C.硒的原子結(jié)構(gòu)示意圖中x=4 D.硒的相對原子質(zhì)量是78.96 g
:根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息(原子序數(shù)、相對原子質(zhì)量、元素符號、元素種類等)進行分析判斷即可。
:A.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,該元素的名稱是硒,屬于非金屬元素,故選項說法錯誤。
B.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,該元素的原子序數(shù)為34,故選項說法正確。
C.當質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)時為原子,由硒的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知34=2+8+18+x,x=6,故選項說法錯誤。
D.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,可知元素的相對原子質(zhì)量為78.96,相對原子質(zhì)量單位是“1”,不是“克”,故選項說法錯誤。
故選B。
:本題難度不大,考查學生靈活運用元素周期表中元素的信息,辨別元素種類的方法,對原子中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間的關(guān)系等進行分析解題的能力。
3.(2013年黃岡中考)釔(Y)是一種稀土元素,該元素在元素周期表中的信息如圖所示。下列說法錯誤的是()
A.釔屬于金屬元素B.釔原子的質(zhì)子數(shù)為39 C.釔元素的相對原子質(zhì)量為88.91
D.釔原子的中子數(shù)為39:
根據(jù)圖中元素周期表可以獲得的信息(原子序數(shù)、相對原子質(zhì)量、元素符號、元素種類等)進行分析判斷即可。
:A.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,該元素的名稱是釔,屬于金屬元素,故選項說法正確。
B.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,該元素的原子序數(shù)為39;根據(jù)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù),則釔原子的質(zhì)子數(shù)為39,故選項說法正確。
C.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,可知元素的相對原子質(zhì)量為88.91,故選項說法正確。
D.根據(jù)元素周期表中的一格中獲取的信息,該元素的原子序數(shù)為39;根據(jù)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù),則釔原子的質(zhì)子數(shù)為39,而不是中子數(shù)為39,故選項說法錯
:本題難度不大,考查學生通過靈活運用元素周期表中元素的信息及辨別元素種類的方法進行分析解題的能力。
4.(2013年株洲中考)化學概念在邏輯上存在如圖所示關(guān)系時,對下列概念間的關(guān)系說法正確的是()
①純凈物與混合物屬于包含關(guān)系
②化合物與氧化物屬于包含關(guān)系
③單質(zhì)與化合物屬于交叉關(guān)系
④金屬元素與非金屬元素屬于并列關(guān)系
⑤中和反應(yīng)與復分解反應(yīng)屬于并列關(guān)系
A.①②B.③④C.①⑤D.②④
:應(yīng)用各知識點的概念,理解概念間的關(guān)系,結(jié)合圖示所提供的關(guān)系意義,分析相關(guān)的選項從而判斷正確與否。從物質(zhì)分類的知識可知物質(zhì)可分為純凈物與混合物,純凈物又可分為化合物與單質(zhì),化合物中又可分為酸堿鹽及氧化物等;從元素的分類看,元素分為金屬元素和非金屬元素;從反應(yīng)類型看,中和反應(yīng)屬于復分解反應(yīng)。
:①物質(zhì)按含有物質(zhì)種類的多少可分為純凈物與混合物,是并列關(guān)系;②化合物由多種元素組成,其中氧化物是含有氧元素和另外一種元素的化合物,是包含關(guān)系;③純凈物按元素的含有情況可分為化合物與單質(zhì),故是并列關(guān)系;④元素分為金屬元素和非金屬元素,因此金屬元素與非金屬元素屬于并列關(guān)系;⑤中和反應(yīng)是復分解反應(yīng)中的酸與堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng),是包含關(guān)系。
故選D。
:此題是對概念間關(guān)系的考查,把握好概念間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵所在,此題應(yīng)屬基礎(chǔ)知識考查題。
5.(2013年連云港中考)圖1是甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線,圖2是盛水的燒杯中放著t2℃下甲、乙兩種物質(zhì)和溶液的試管(不考慮溶劑的蒸發(fā)),根據(jù)圖像和有關(guān)信息判斷,下列說法中錯誤的是()
A. t1℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大小關(guān)系為甲>乙
B.將甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液都從t2℃降至t1℃時,兩種溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相等
C.向燒杯的水中加NaOH固體后,只有乙溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)變小
D.向燒杯的水中加NH4NO3固體后,只有盛放甲溶液的試管中有晶體析出
:A.t1℃時甲、乙兩物質(zhì)的溶解度相等,則此時兩物質(zhì)的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同;
B.甲的溶解度隨溫度的降低而減小,乙的溶解度隨溫度的降低而增大,并結(jié)合飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=溶解度溶解度+100g 100%分析解答;
C.氫氧化鈉固體溶于水放出大量的熱使溶液溫度升高,結(jié)合二者溶解度隨溫度變化分析解答;
D.NH4NO3固體溶于水吸收熱量使溶液溫度降低,結(jié)合物質(zhì)溶解度隨溫度變化分析解答。
A.t1℃時甲、乙兩物質(zhì)的溶解度相等,則此時兩物質(zhì)的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同,故描述錯誤;
B.甲的溶解度隨溫度的降低而減小,乙的溶解度隨溫度的降低而增大,將甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液都從t2℃降至t1℃時,甲析出晶體,乙的溶解度與降溫前相等,從圖可知:t1℃時甲的溶解度大于t2℃時乙的溶解度,所以降溫后甲的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于乙的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),故描述錯誤;
C.氫氧化鈉固體溶于水放出大量的熱使溶液溫度升高,甲物質(zhì)變?yōu)椴伙柡腿芤?,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變,乙的溶解度減小,析出晶體,溶質(zhì)質(zhì)量減小,溶劑不變,所以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,正確;
D.NH4NO3固體溶于水吸收熱量使溶液溫度降低,甲的溶解度隨溫度的降低而減小,析出晶體,乙的溶解度隨溫度的升高而增大,變?yōu)椴伙柡腿芤?,不會析出晶體,正確。
故選AB。
:掌握溶解度曲線的意義,氫氧化鈉固體和硝酸銨固體溶于水對溶液溫度的影響,并能結(jié)合圖示分析和解答問題,要據(jù)題意和選項細心解答才能得出正確的答案。
6.(2013年眉山中考)如圖是用回收廢料來制取銅,同時制取FeSO4?7H2O的流程圖。下列說法中不正確的是()
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是過濾
B.操作Ⅳ為蒸發(fā)結(jié)晶
C.固體B與稀H2SO4反應(yīng)的化學方程式為:Fe + H2SO4FeSO4+ H2
D.溶液A與Fe反應(yīng)的化學方程式為:3CuSO4+ 2Fe3Cu + Fe2(SO4)3
:A.過濾可以除去不溶于水的物質(zhì);B.蒸發(fā)結(jié)晶可以從溶液中獲得晶體;C.鐵能和稀硫酸反應(yīng),銅不能與稀硫酸反應(yīng);
D.鐵和硫酸銅反應(yīng)能生成硫酸亞鐵和銅。
:A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是過濾,操作Ⅰ是通過過濾把硫酸銅溶液和不溶性的雜質(zhì)分離,操作Ⅱ是通過過濾把硫酸亞鐵溶液和銅、過量的鐵分離,操作Ⅲ是通過過濾把硫酸亞鐵溶液和銅分離。正確。
B.操作Ⅳ為蒸發(fā)結(jié)晶,通過蒸發(fā)可以得到FeSO4?7H2O。正確。
C.固體B中,銅不能和稀硫酸反應(yīng),鐵能和稀硫酸反應(yīng),鐵與稀H2SO4反應(yīng)的化學方程式為:Fe+H2SO4FeSO4+H2。正確。
D.溶液A是硫酸銅溶液,和鐵反應(yīng)的化學方程式為:Fe+CuSO4Cu+FeSO4。不正確。
關(guān)鍵詞: 活潑金屬與酸反應(yīng) 非氧化性酸 金屬活動性順序
化學計算在整個中學化學知識中占有重要的地位,其中金屬與酸反應(yīng)的相關(guān)計算在中考中容易出現(xiàn)。而金屬活動性的強弱,決定著金屬能否與非氧化性的稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。其中,在金屬活動順序表中,氫以前的金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣。在中考中常會出現(xiàn)與之相關(guān)的計算,學生對此有一定的困惑,現(xiàn)將其進行簡單的分析。
一、活潑金屬與足量的酸反應(yīng)
設(shè)mg金屬R與足量稀鹽酸反應(yīng),其中R的相對原子質(zhì)量為Ar,R所形成的鹽中R元素的化合價為+n價,則化學方程式如下:
R+nHCl=RCln+n/2H
Ar n
m mH
由上式可知:
m=(Ar×m)/n①
mH=(n×m)/Ar=m/(Ar/n) ②
由①式可知:生成等質(zhì)量的氫氣時,消耗金屬的質(zhì)量與Ar/n的比值成正比。
由②式可知:等質(zhì)量的金屬與足量的稀鹽酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量與Ar/n的比值成反比。
因此,涉及活潑金屬與稀酸反應(yīng)的相關(guān)計算時,只需看Ar/n的比值。
例題1:等質(zhì)量的金屬Mg、Al、Zn、Fe與足量稀鹽酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量的大小關(guān)系正確的是()。
A.Al>Mg>Fe>Zn
B.Mg>Al>Fe>Zn
C.Fe>Zn>Al>Mg
D.Al>Zn> Mg>Fe
分析:若金屬是Mg,則Ar/n=12;若金屬是Al,則Ar/n=9;若金屬是Zn,則Ar/n=32.5;若金屬是Fe,則Ar/n=28。
例題2:金屬Al、Zn、Mg與稀鹽酸反應(yīng)生成等質(zhì)量的氫氣,那么消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系正確的是()。
A.Zn>Fe>Al
B.Zn>Al>Fe
C.Fe>Zn>Al
D.Al>Fe>Zn
分析:若金屬是Al,則Ar/n=9;
若金屬是Zn,則Ar/n=32.5;
若金屬是Fe,則Ar/n=28。
又因為消耗金屬的量與Ar/n成正比,所以消耗金屬的量的大小關(guān)系為Zn>Fe>Al,故A正確。
二、當足量的活潑金屬與相同質(zhì)量分數(shù)的等質(zhì)量的酸反應(yīng)時,生成氫氣的質(zhì)量由酸的量決定,酸的量相同,所以生成氫氣的量相同。
例題3:足量的金屬Fe、Al、Mg與等質(zhì)量的10%的稀鹽酸反應(yīng),生成氫氣的量的關(guān)系正確的是()。
A.Fe>Mg>Al
B.Fe=Mg>Al
C.Fe=Al=Mg
D.Fe>Al>Mg
分析:本題屬于足量的活潑金屬與相同質(zhì)量分數(shù)的等質(zhì)量的酸反應(yīng),由上述結(jié)論知選A。
由于金屬與酸反應(yīng)的實質(zhì)是金屬與H+反應(yīng),所以不管是稀鹽酸還是稀硫酸與金屬反應(yīng),上述判斷方法都是可以的。
例題4:用鎂、鋁分別跟稀硫酸反應(yīng),若要制得等質(zhì)量的氫氣,則消耗鎂、鋁的質(zhì)量比是()。
A.4∶3B.8∶9C.3∶2D.1∶1
分析:生成等質(zhì)量氫氣時,消耗金屬的量與Ar/n成正比,則m/m=(24/2)/(27/3)=4/3。
因此選A。
在這類計算中有時侯還會以圖像題出現(xiàn)。
例如:等質(zhì)量的稀硫酸分別與足量的鎂、鐵、鋅三種金屬反應(yīng),下列圖像能正確表示產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間關(guān)系的是()。
分析:根據(jù)金屬的活動性強弱和足量金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的量由酸決定得出B正確。
總之,在這一類計算問題中學生必須注意只有活潑金屬與非氧化性酸反應(yīng)才會生成氫氣,而且要學會運用金屬活動順序表來解決問題。
1. 質(zhì)量守恒定律:參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和.
2. 質(zhì)量守恒定律的分析歸納:
五個不變原子的種類不變原子的數(shù)目不變原子的質(zhì)量不變元素的種類不變
兩個一定改變物質(zhì)種類一定改變分子的種類一定改變
一個可能改變――分子總數(shù)可能改變
3. 關(guān)鍵詞的理解
(1) 參加化學反應(yīng)的,所給予物質(zhì)不一定都參加反應(yīng),若反應(yīng)物有剩余,剩余的物質(zhì)沒有參加反應(yīng).所以必須強調(diào)“參加化學反應(yīng)”,而且質(zhì)量守恒定律只能用于解釋化學變化.
(2) 質(zhì)量總和“是參加化學反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和和反應(yīng)后生成的物質(zhì)的質(zhì)量總和”.如:鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂,參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量的和等于反應(yīng)后生成的氧化鎂的質(zhì)量.
4. 質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用
(1) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行簡單的計算;
例1 (2011?攀枝花)有反應(yīng): 8A + 3B= C+ 6D(其中A、D是化合物,B、C是單質(zhì)).若13.6g A與21.3g B恰好完全反應(yīng),生成32.1g D,已知C的相對分子質(zhì)量為28,則B的相對原子質(zhì)量為( )
A. 14 B. 16
C. 32 D. 35.5
解析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知生成C的質(zhì)量為13.6g +21.3g -32.1g =2.8g
設(shè)B的相對原子質(zhì)量為x
所以答案應(yīng)選D.
答案 D
(2) 運用質(zhì)量守恒定律解釋化學反應(yīng)中的一些簡單的現(xiàn)象和問題;
例2 ( 2011?內(nèi)江)有人認為,選用合適的催化劑,通過化學反應(yīng)可直接把水轉(zhuǎn)變成汽油,從而解決能源緊缺問題.你同意這個觀點嗎?并簡要說明理由.
解析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知:化學反應(yīng)前后元素種類不變(或原子種類不變),因為水中不含碳元素,而汽油中有碳元素,所以水不可能變?yōu)槠?
答案 不同意 化學反應(yīng)前后元素種類不變(或原子種類不變)
例3 (2011?蘇州)下列觀點符合質(zhì)量守恒定律的是( )
A. 煤燃燒后剩余殘渣的質(zhì)量減輕了
B. 一定條件下,SO和O生成SO,反應(yīng)前后分子總數(shù)不變
C. 8g CH完全燃燒生成8g CO
D. 某有機物在空氣中燃燒只生成CO和HO,則該有機物一定含有碳、氫、氧元素
解析 質(zhì)量守恒定律適用于一切化學反應(yīng),煤燃燒后剩余殘渣的質(zhì)量減輕了,是因為碳元素結(jié)合了氧氣生成了二氧化碳氣體;一定條件下,SO和O生成SO(2SO+O=2SO),反應(yīng)前后分子總數(shù)改變了;8g CH完全燃燒生成22g CO;某有機物在空氣中燃燒只生成CO和HO,則該有機物一定含有碳、氫兩種元素,可能含有氧元素.
答案 A
(3) 判斷化學反應(yīng)中某種物質(zhì)的組成或化學式;
例4 (2011?張掖)發(fā)射“嫦娥一號”的長三甲火箭燃料是偏二甲肼(x),氧化劑是四氧化二氮(NO),反應(yīng)的化學方程式為X+2NO=3N+2CO+4HO,則X的化學式為( )
A. H B. CH
C. CHN D. CHN
解析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知:化學反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,則X的化學式為CHN.
答案 D
(4) 有關(guān)質(zhì)量守恒定律的驗證.
例5 (2011?大理)實驗室常用下圖所示實驗驗證質(zhì)量守恒定律.四位同學設(shè)計了如 下A、B、C、D四個實驗,并按下圖實驗操作來驗證質(zhì)量守恒定律,實驗中觀察到B、C實驗前后天平依然保持平衡,某同學認為B、C實驗都能驗證質(zhì)量守恒定律,你認為他的說法 (填“是”或“否”)正確;而A、D實驗天平不平衡,其中D實驗天平不平衡的原因是 .
解析 在驗證質(zhì)量守恒定律時,要注意有氣體參加或生成的化學反應(yīng),應(yīng)在密閉系統(tǒng)中進行.金屬鎂燃燒有氧氣參加;碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳氣體.
答案 否 產(chǎn)生的二氯化碳逸散到空氣中
例6 (2011?佛山)為了研究質(zhì)量守恒定律,設(shè)計了下圖“白磷燃燒前后質(zhì)量測定”的實驗,請分析有關(guān)問題:
(1) 裝置:錐形瓶的底部鋪有一層細沙,其作用是 .
(2) 燃燒前稱量,錐形瓶的總質(zhì)量為27.6g,則上圖托盤天平中游碼的讀數(shù)為 g.
(3) 白磷燃燒:白磷燃燒過程中看到的現(xiàn)象是 .
(4) 燃燒后稱量:發(fā)現(xiàn)托盤天平指針偏向右邊,造成的原因可能是 .(只寫一條).
(5) 反思:白磷燃燒 (填“遵守”或“不遵守”)質(zhì)量守恒定律,理由是 .
解析 白磷燃燒要放出大量的熱,容易使錐形瓶底部局部受熱爆裂,所以錐形瓶的底部鋪有一層細沙;由總質(zhì)量27.6g=砝碼質(zhì)量20g+5g+游碼質(zhì)量,可得游碼的讀數(shù)為2.6g;白磷燃燒產(chǎn)生濃濃白煙,由于反應(yīng)放熱使空氣膨脹,氣球脹大,冷卻后氣球又縮?。惶炱街羔樒蛴疫呎f明裝置漏氣;所有的化學反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律,原因是參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和.
答案 (1) 防止錐形瓶底部局部受熱爆裂.
(2) 2.6
(3) 產(chǎn)生白色煙,氣球脹大,后又縮小
[關(guān)鍵詞]:化學教學 金屬活動 習題解答
一、前言
滬科版九年義務(wù)教育化學教科書對金屬活動順序的特點只描述了兩點:排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)置換出酸中的氫;活動性較強的金屬一般能將位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。而在實際解題運用中所考知識用這兩點好多題是無法分析解答的,而中考題型更是種類繁多,書上介紹的這兩個金屬活動性特點對分析解答有些題目時有時根本無法著手。
二、背景
教材上講了排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,可以利用此特點來制備氫氣。對這一條要不能盲使用因為鉀、鈣、鈉這三種金屬在常溫下就能與水劇烈反應(yīng)且生成的氫氣會馬上燃燒。所以在實驗室用這三種金屬不能制得我們所需要的氫氣。另外,從實際操作出發(fā),由于鎂、鋁與酸反應(yīng)太快不利于操作,而鐵、錫、鉛又太慢也不適合用于制備氫氣,在實際中多用鋅這種金屬,而用粗鋅又比用純鋅要好;所以實驗室制氫氣用粗鋅跟稀硫酸最好。還要說明的是這里的酸指的是不具有強氧化性的酸,例如與具有強氧化性的濃硫酸和硝酸就不能得到氫氣。
對于排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它的可溶性鹽里置換出來這一點來說也要注意幾點:第一當有多種不活潑的鹽同時存在時,活動性較差的金屬先被置換出來。第二鉀、鈣、鈉這三種金屬由于先水反應(yīng)生成氫氣和對應(yīng)的堿所以對于這三種金屬而言,也不能把比它不活潑的金屬從鹽溶液里置換出來。第三必須是可溶性的鹽,不溶性的鹽不行。例如:Cu+AgCl就不能反應(yīng)。
金屬越活潑,與酸反應(yīng)越劇烈,且反應(yīng)的時間越短;可以用這條性質(zhì)來判決金屬的活潑性。有多種活潑金屬同時與酸反應(yīng)時,活潑金屬先反應(yīng)完。這個特點考查得特別多,特別是愛結(jié)合圖型考查。
等質(zhì)量的鎂、鋁、鐵、鋅與足量的酸反應(yīng)時生成的氫氣質(zhì)量順序為Al>Mg>Fe>Zn;當酸為不足量時生成的氫氣質(zhì)量相等。鐵與酸反應(yīng)只能生成二價的鐵。
金屬除與酸和鹽發(fā)生置換反應(yīng),還能與氧發(fā)生反應(yīng)(金除外)。同樣與金屬跟酸反應(yīng)一樣,金屬越活潑與氧反應(yīng)越劇烈,如鉀、鈣、鈉這三種金在空氣也能與氧氣發(fā)生劇烈反就,生成復雜的氧化物。也可以利用這條來判斷金屬的活動順序。
三、相關(guān)習題及分析解答
1.在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入過量的鋅粉,充分反應(yīng)后過濾,則濾液中一定含有的溶質(zhì)是(B)。
A.AgNO3和Cu(NO3)2
B.Zn(NO3)2
C.Cu(NO3)2和Zn(NO3)2
D.Cu(NO3)2
分析解答:由于鋅粉是過量的所以溶液中只有Zn(NO3)2 。
2.實驗課上小明同學把一包銅粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中,使其充分反應(yīng)后過濾得到固體和藍色溶液,下列判斷中正確的是(A)。
A.濾出的固體中一定含有銀可能含有銅
B.濾出的固體中一定含有銀和有銅,一定不含鋅
C.濾出的固體中一定含有銀可能有銅和鋅
D.濾液中一定有硝酸銅,一定沒有硝酸銀
分析解答:溶液為藍色說明鋅已反應(yīng)完,金屬銅參加了反應(yīng)同時有硝酸銅生成。如果硝酸銀太多,最后所得溶液中也可能有硝酸銀。如果較少濾出的固體中就有可能含有銅。綜上所述只答案A是對的。
3.有X、Y、Z三種金屬,把X投入到Y(jié)(NO3)2溶液中,有Y析出得到的X(NO3)2溶液的質(zhì)量小Y(NO3)2溶液的質(zhì)量。再把Z投入到XCl2溶液中,有X析出生成的ZCl2溶液的質(zhì)量小于XCl2溶液的質(zhì)量。下列判斷錯誤的是(C)。
A.金屬活動性順序上是Z>X>Y
B.相對原子質(zhì)量的大小是Y>X>Z
C.X、Y、Z依次可能是Fe、Cu、Zn
D.X、Y、Z依次可能是Cu、Hg、Fe
分析解答:把X投入到Y(jié)(NO3)2溶液中,有Y析出并得到的X(NO3)2溶液的質(zhì)量小Y(NO3)2溶液的質(zhì)量。說明X金屬的活潑性大于Y,且X的相對原子質(zhì)量小于Y金屬的相對原子質(zhì)量;再把Z投入到XCl2溶液中,有X析出生成的ZCl2溶液的質(zhì)量小于XCl2溶液的質(zhì)量。又說明Z金屬的活潑性大于X,且Z的相對原子質(zhì)量小于X金屬的相對原子質(zhì)量;綜上所述A、B、D答案是對的。
4.能判斷Zn、Cu、Ag的試劑是(B)。
A.稀硫酸溶液
B.硫酸銅溶液
C.硝酸銀溶液
D.稀硫酸與硫酸亞鐵溶液
分析解答:由于銅和銀的活動性都在氫的后面,所以不能用酸來區(qū)別;鋅和銅都能和硝酸銀溶液反應(yīng),所以也不用硝酸銀溶液來區(qū)別;銅和銀都不和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)所以用稀硫酸與硫酸亞鐵溶液也不能區(qū)分開。而鋅可以和硫酸銅溶液反應(yīng)而得出鋅的活潑性大于銅,銀不能和硫酸銅溶液反應(yīng)說明銅的活潑性小于銅。這種方法要歸納為“兩金夾一鹽”即兩邊金屬單質(zhì)與中間金屬的鹽溶液反應(yīng)。
5.將質(zhì)量相等的金屬鎂、鋁、鐵、鋅同時分別放入四份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量的稀鹽酸中充分反應(yīng)后,下列說法正確的是(B)。
A.反應(yīng)時間最快的是鐵
B.放出氫氣最多的是鋁
C.與酸反應(yīng)的時間順序為Zn、Mg、Fe、Al
D.放出氫氣質(zhì)量的順序為Mg、Al、Zn、Fe
分析解答:由于金屬活動順序和特點可得A、C答案錯。而通過上面第三條可知等質(zhì)量的鎂、鋁、鐵、鋅與足量的酸反應(yīng)時生成的氫氣質(zhì)量順序為Al>Mg>Fe>Zn。所以D答案也錯。
6.下列哪種方法能一步區(qū)分鐵、鋅、銅的活潑性(D)。
A.Fe、Cu、Zn(NO3)2
B.Cu(NO3)2、Fe(NO3)2、Zn
C.Cu、FeSO4、Zn(NO3)2
【關(guān)鍵詞】金屬活動性;鹽溶液;非強氧化性的酸
在初三化學學習中,金屬的化學性質(zhì)占有很重要的地位,尤其是利用金屬活動順序表判斷金屬與酸及金屬與鹽溶液能否反應(yīng)起到舉足輕重的作用。接下來我們通過三道中考試題更深層次的認識金屬活動順序表。
解析:本題考察的是利用金屬活動順序表判斷金屬與酸之間及金屬與鹽溶液之間能否發(fā)生反應(yīng),判斷依據(jù)是:在金屬活動順序表中,位于前面的金屬能把后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來,即:“強置弱,前置后”;位于氫前的金屬能與非強氧化性的酸反應(yīng)生成氫氣,而氫后的金屬不可以,即:“氫前反應(yīng),氫后不反應(yīng)”。
故本題選B
2.(2011.綿陽中考)相同質(zhì)量的Mg、Fe分別與稀鹽酸作用,產(chǎn)生H2的質(zhì)量m(H2)與加入稀鹽酸的體積V(稀鹽酸)關(guān)系如下圖所示,其中正確的是( )
解析:本題考查的是活潑性不同的金屬與酸反應(yīng)的圖像問題,解此類題目,首先要看橫、縱坐標各表示什么,然后分析圖像的走勢,特別注意拐點是先出現(xiàn)還是后出現(xiàn)。其次利用金屬活動順序表判斷金屬活動性強弱,金屬獲得性越強,反映在曲線上就是越陡(斜率大),拐點就先出現(xiàn)。另外,同價態(tài)的相同質(zhì)量的金屬與酸反應(yīng),相對原子質(zhì)量越大,產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量越少。
故本題選D
3.(2011.陜西中考節(jié)選部分)鐵、鋁、銅是常見的三種金屬。同學們發(fā)現(xiàn)生活中的鋁和銅制品表面一般不用防銹,而鐵制品一般需要做防銹處理。
(一)提出問題:這是不是因為鐵、鋁、銅三種金屬中鐵的活動性最強呢?
(二)實驗探究:同學們對這三種金屬的活動性順序展開了探究,請你參與探究并填寫空格。
(三)實驗驗證:為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序,同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中:
寫出鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學方程式____________
(四)拓展遷移:若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管,只需合理安排金屬絲的插入順序(能與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完),也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序。金屬絲的插入順序為____________________________
解析:本題考查的金屬化學性質(zhì)的實驗探究,若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管,先插入銅絲不反應(yīng),然后插入鐵絲能反應(yīng),再在鐵的鹽溶液中插入鋁絲又能反應(yīng),可以證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序是Al>Fe>Cu。