掌握规律,轻松解题
时间：2022-05-25 02:31:52
在初中化学中，活泼金属（主要是指铝、镁、铁、锌）与非氧化性酸（主要是指稀盐酸、稀硫酸）反应，产生氢气质量的相关习题很多，在各类考试中也经常出现。同学们碰到这类题型时往往束手无策，无从下手。就算个别同学能做出来，他们用的方法也就是：分别写出各金属与酸反应的化学方程式，代入相应的有关数据进行计算，然后再将结果进行比较，得结论。如，等质量的Zn、Mg、Al跟足量的稀硫酸反应，放出氢气的质量关系正确的是（）
（A）相等（B）Al>Mg>Zn
（C）Zn>Al>Mg（D）Mg>Al>Zn
解：设三种金属的质量均为m，放出H2分别为X、X1、X2。根据化学反应方程式分别求放出H2的质量
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
652
mX
例比列，求解得X=2m/65=m/32.5（克）
Mg+H2SO4=MgSO4+H2
242
mX1
例比列，求解得X1=2m/24=m/12（克）
2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2
546
mX2
例比列，求解得X2=6m/54=m/9（克）
比较X、X1、X2之值便知：m/9>m/12>m/32.5
故选（B）。
显然这种方法比较繁琐且费时，如果同学们能掌握此类题的解题规律，就可化繁为简，轻松解题。现归类、例析初三学生需掌握的几条规律如下，供大家参考。
一，等质量的同种金属分别与足量的不同非氧化性酸反应，产生氢气的质量相等。
例1，等质量的铁分别与足量的稀盐酸和稀硫酸反应，产生氢气的质量关系是（）
A、稀盐酸放的多B、稀硫酸放的多
C、一样多
解析：因为酸足量，金属完全反应，所以产生氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算，与酸的种类和质量无关。因此，只要参加反应的金属相同且质量相等，那它就从酸中置换出的氢元素的质量也相同，所以产生氢气的质量必然相等。故选项为（C）
二，等质量的相同非氧化性酸与足量的不同金属反应，产生氢气的质量相等。
例2，等质量、溶质质量分数相同的稀硫酸分别与足量的锌、铁、铝反应，产生氢气的质量比为（）。
A、1∶2∶3B、1∶1∶1
C、2∶2∶3
解析：因为金属足量，酸完全反应，所以产生氢气的质量应该以酸的质量为标准进行计算，与金属的种类和质量无关。因此，只要参加反应的酸的种类、质量、溶质质量分数相同，那就该酸中氢元素的含量相等，所以产生氢气的质量必然相等。故选（B）
三，等质量、同价态的不同金属分别与足量的相同非氧化性酸反应，产生氢气的质量跟金属的相对原子质量成反比。
例3，等质量的锌、铁、镁跟足量稀盐酸反应，产生氢气的质量关系是（）
A、锌>铁>镁B、镁>铁>锌
C、铁>锌>镁
解析：因为酸足量，金属完全反应，所以生成氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算，又因为三种金属的质量相等，而且化合价又相同，即均显+2价，所以三种金属跟酸反应的化学方程式可用一个通式进行表示，如：设R为金属（R分别代表ZnFeMg），其相对原子质量为M；金属R的质量为1克，生产氢H2的质量为X
R+2HCl=RCl2+H2
M2
1gX
例比列，求解得X=2/M（克）
显然，M越大，比值越小。故选（B）
四，等质量的不同金属分别与足量的相同非氧化性酸反应，产生氢气的质量跟（金属元素的化合价与金属的相对原子质量的比值）成正比。
例4，等质量的钠、镁、铝、铁分别与足量的稀硫酸反应，产生的氢气由多到少的顺序是（）
A、钠、镁、铝、铁B、镁、钠、铁、铝
C、铝、镁、钠、铁D、铁、铝、镁、钠
解析：因为酸足量，金属完全反应，所以生成氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算，但本题中四种金属的化合价不等，所以不能直接套用第三条规律进行计算，还要考虑金属元素的化合价。根据化学方程式计算得知，金属元素的化合价与金属的相对原子质量的比值大者，产生氢气的质量大。比值小者，产生氢气的质量也小。因此，本题中的金属钠、镁、铝、铁的化合价与相对原子质量的比值依次分别为：1/23；2/24；3/27；2/56.经比较得：3/27>2/24>1/23>2/56。
故选（C）
五，等质量的不同非氧化性酸与足量的同种金属反应，产生氢气的质量跟（酸根化合价的绝对值与酸的相对分子质量的比值）成正比。
例5，等质量、等溶质质量分数的稀盐酸和稀硫酸，分别与足量的铁反应，产生氢气的质量关系是（）。
A、稀盐酸多B、稀硫酸多
C、一样多
解析：因为金属足量，酸完全反应，所以产生氢气的质量应该以酸的质量为标准进行计算。根据化学方程式计算得知，酸根化合价的绝对值与酸的相对分子质量的比值大者，产生氢气的质量大。比值小者，产生氢气的质量也小。盐酸、硫酸中酸根化合价的绝对值与酸的相对分子质量的比值分别为：|-1|/36.5=1/36.5；|-2|/98=2/98=1/49.比较得：1/36.5>1/49.
故选（A）。
