金属与酸反应的规律大总结培训课件.docx
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1、精品名师归纳总结金属与酸反应的规律大总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na 等活泼金属能与水猛烈反应生成 H2 。2、金属活动次序 H前的金属与非氧化性酸反应生成H2 。3、金属活动次序 H后的金属与非氧化性酸不反应,但能与强氧化性酸发生反应,但不产生 H2 ,而是 H2O ,如铜与稀硫酸不反应,但能与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应。4、很不活泼金属 Pt、Au等不溶于氧化性酸,但能溶于王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比为13 的比例混合而成)。5、常温下, Al 、Fe 遇浓硫酸和浓硝酸会发生钝化,生成一层致密的氧化物爱护
2、膜,这是金属与强氧化性酸发生氧化仍原反应的结果。6、铁与硝酸反应较为复杂,详细情形如下:铁与稀硝酸反应,仍原产物一般为NO:铁不足: Fe + 4HNO 3(稀)FeNO3 3 + NO + 2H2O铁过量: 3Fe + 8HNO 3(稀)3FeNO3 2 + 2NO + 4H2O铁与浓硝酸反应,仍原产物一般为NO2 :常温下:发生钝化加热时:猛烈反应,一般生成铁盐。 二、金属与非氧化性酸反应的运算规律解答此类试题时,关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式,在依据试题所给的限定条件作出相应的解答。金属与非氧化性酸反应时,应注意下面四个方面的规律:1、金属与酸反应均为氧化仍原反应,且金
3、属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。2、1mol a 价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应,可生成a/2 molH 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、NaMgAl与酸反应规律酸足量(金属完全反应)时a.等物质的量的不同金属与足量的酸反应时,产生H2 的体积比等于金属元素的化合价之比。 即产生的气体 Na : Mg:Al=1 :2:3可简洁记忆为:金属元素的化合价数对应H原子个数,如:Na H 1/2H2Zn 2H H2Al 3H 3/2H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b、相同质量的不同金属与足量酸反应时,产生H2 的体积比等于金属的化合价之相对
4、原子质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结比。即产生的气体 Na :Mg: Al=1/23 : 2/24 :3/27c、不同化合价的金属与产生的氢气的物质的量之比分别为2:1, 1: 1, 2: 3d 、Na Mg Al与足量的酸反应,要使产生氢气的量相同,消耗金属的质量最大的是钠, 镁次之,铝最少。三者的物质的量之比为1 :1/2 : 3/2=6 :3:2,质量之比为 23: 12:94、金属过量a. 相同物质的量的不同酸与足量金属反应时,产生H2 的体积比等于酸的元数之比,与酸的强弱无关。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b. 相同质量的不同酸与足量的金属反应时
5、,产生H2 的体积比等于酸的元数相对分子质量之比。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+c. 过量的金属与等物质的量酸反应时,钠产生氢气的量较多(过量的钠仍可以与水反应)美铝产生氢气的量相等且取决于酸中H的物质的量例题 1 . 金属钠 1.15g 跟水反应 , 得到 100mL溶液, 试运算:(1) 生成的气体在标准状况下是多少升 .(2) 反应后所得溶液的物质的量浓度是多少.解析: nNa=1.15g/23g/mol=0.05mol设生成气体的物质的量为 n1, 生成 NaOH的物质的量为 n2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2Na+2H2O=2NaOH+2H22
6、10.05moln2n 1n1=0.025moln2=0.05mol就生成气体的体积为 V=0.025mol22.4L/mol=0.56L所得溶液的物质的量浓度是: c=0.05mol/0.1L=0.5mol/L例题 2.将钠、镁、铝各 0.3 mol分别放入 100 mL 1 mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是 A123B311C632D111试题分析: 2Na+2HCl=2NaCl+H2、Mg+2HCl=MgC2+l H2 、2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2 ,钠与盐酸反应时钠过量,过量的钠与水连续反应生成氢气,生成氢气共 0.15mol ,镁、铝与盐酸反应时镁和铝均
7、过量,由盐酸运算诞生成氢气均为 0.05mol 。点评:钠与盐酸反应时,过量的钠连续与水反应例题 3 a g铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应后 , 得到 a g 铜, 就参与反应的 CuSO4 与 H2SO4的物质的量之比为()A.1: 7B.7:1C.7: 8D.8: 7例题 4 把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中, 充分反应后 , 剩于金属粉末的质量相等 ,就原溶液中氢离子和硫酸根离子的物质的量浓度之比是()A 2 :7B 3:8C 1:2D1:4解析:假设原溶液中H2SO4 和 CuSO4 的物质的量分别 x , y三、金属与强氧化性酸反应的运算规律解答此类试
8、题,应注意下面三个重要的规律:1、电子守恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例如:金属与硝酸反应属于氧化仍原反应,N原子得到电子的电子数等于金属原子失去的电子数。2、原子守恒例如:金属与硝酸反应时,依据N原子守恒,硝酸总的物质的量可按下式进行运算: nHNO3 总 = n 金属 金属元素的化合价 + nNO x + 2nN 2O4 + nHNO 3 剩余3、利用离子方程式进行运算金属与硝酸和硫酸的混合溶液反应,当金属足量时,不能用金属与硝酸反应的化学方程式进行运算,应用离子方程式进行运算,由于生成的硝酸盐的NO3 借助 H 仍旧能与金属反应 。4.当化学反应进行时,反应物不断被消
9、耗。随反应的进行,反应物浓度不断转变,有的会造成产物的不同。如,过量 Cu放入少量浓 HNO3 中,开头生成的气体是 NO2,后来生成的气体是 NO。很稀的 HNO3 溶液与活泼金属反应仍会有 H2 生成 非信息题可不考虑 。再如,过量活泼 金属 如 Zn 与少量浓 H2SO4 的反应,开头时生成的气体是SO2,后来生成的气体是 H2。有的反应不再发生。如,过量Cu与少量浓 H2SO4 的反应,随反应的进行,浓 H2SO4 变成了稀 H2 SO4, Cu与稀 H2SO4 不再发生反应。再如,过量 MnO2 与少量浓盐酸的反应,随反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,不再与 MnO2 发生氧化仍原反应。
10、 有些原来不能发生的反应,后来能够进行。如稀H2SO4 溅在衣服上,水分蒸发后,变成浓H2SO4,也就能使布料脱水炭化。硝酸与金属反应的相关运算1. 向 50 mL 18 mol L 1 的 H SO溶液中加入适量的铜片并加热,充分反应后,被仍原的HSO 的物质的2424量A. 小于 0.45 molB等于 0.45 mol C在 0.45 0.90 mol之间 D 大于 0.45 mol【解析】浓硫酸与铜可发生氧化仍原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,其浓度也逐步下降,当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止。因此,参与反应的硫酸实际量要比理论计1可编辑资料 - - -
11、欢迎下载精品名师归纳总结算值小。据题意,被仍原的硫酸物质的量理论值为nH2SO4 18 mol/L 0.05 L 0.45 mol 。答案A2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 将 32.64 g铜与 140 mL 肯定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和 NO2 混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L 。请回答:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) NO 的体积为 L, NO2 的体积为 L。 1(2) 待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a molL 1 的 NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2 全部转化成沉淀,就原硝酸溶液的浓度为mol
12、L(3) 欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要 30%的双氧水 g。【解析】1 设生成 NO的物质的量为 x,生成 NO2 的物质的量为 y。xy 11.2 L22.4 L/mol就有。3xy 32.64 g 264 g/mol解得 x 0.26 moly 0.24 molVNO 0.26 mol 22.4 L/mol 5.824 LVNO2 0.24 mol 22.4 L/mol5.376 L 。(2) 由原子守恒得:nHNO3 n 气体 nNaOHaV10 3 0.51所以 cHNO3 0.14molL 。32.64 g(3) 由得失电子守恒得: 2 6
13、4 g/mol 2nH2O2 10.51 mol 34 g mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得 nH2O2 0.51 mol, mH2O2 30% 57.8 g 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【答案】15.8245.3762aV10 3 0.50.14357.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 在 100 mL 混合液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是0.4 mol/L和 0.1 mol/L,向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2 的物
14、质的量浓度是A 0.15 mol/LB 0.225 mol/LC 0.35 mol/LD0.45 mol/L3解析: 选 B。由于此题溶液中存在HNO 3、H2SO4,所以 cH cNO ,而在 Cu 与 HNO3反应中可知,实际参与反应的 nH nNO 3 82,所以要依据离子方程式来运算。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nCu =1.92 g 64 g / mol= 0.03 mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nH = 0.1 L0.4mol/L + 0.1L0.1mol/L 2 = 0.06 mol nNO3 = 0.1 L0.4mol/L = 0.0
15、4 mol由于硫酸的存在,因而可用离子方程式进行运算:33Cu + 8H+ 2 NO3Cu 2+ 2NO + 4H2O382可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.03mol0.06mol0.04mol依据过量判定,可依据H 进行运算,就:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nCu 2 =30.06mol8= 0.0225 mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结cCu 2 =0.0225mol 0.1L= 0.225 mol/L应选 B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结较多时,反应后体积会变小,故变大、变小、不变均有可能。224. 某溶液中
16、含H 、SO4 、 NO3 三种离子,其中H 、 SO4 的物质的量浓度分别为7.0 mol/L和 2.0mol/L 。取该溶液20 mL,加入 3.2 g铜粉,加热使它们充分反应,产生的气体在标准状况下的体积约是A 0.75 LB 0.336 LC 1.5 LD 0.448 L解析:选 A。依据电荷守恒可得cNO3 3 mol/L利用离子方程式运算:2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3Cu8H 2NO 3 =3Cu2NO 4H2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 mol8 mol2 mol2 mol3.264 mol 0.14 mol 0.06 molnNO
17、V2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3按上述关系反应时,铜的量不足,故NO nCu 22.4 L/mol 0.75 L 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 在 Fe、Cu 的混合物中,加入肯定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g 。再向其中加入肯定量的稀盐酸并加热,充分振荡后剩余金属b g ,就 A. a 可能等于 bB a 肯定小于 bC a 可能大于 bD a 肯定大于 b解析:选 D。在含有 NO3 的溶液中加盐酸,相当于硝酸的存在,能够连续氧化金属,所以固体质量减少。6. 将过量铁粉放入100 mL 2 mol/L的 HNO3 溶液中,假设仍原
18、产物只有NO且 HNO3 完全反应,就参与反应的 Fe 的质量为 A 2.8 gB 5.6 gC 4.2 gD 11.2 g3解析:选C。Fe 先与稀 HNO反应,生成的Fe3再与 Fe 反应: 2Fe3 Fe=3Fe2 ,总方程式为: 3Fe 8HNO3 稀=3FeNO3 22NO 4H2O,参与反应的HNO3 的总的物质的量为0.1 2 0.2mol,就参与反应3的 Fe 的质量为 80.2 56 4.2g。7100 mL 2 mol/L的稀硝酸与 1.92 g铜充分反应后:(1) 产 生 的 气 体 是, 在 标 准 状 况 下 的 体 积 为L , 反 应 过 程 中 转 移 的 电
19、子 数 为 mol 。3(2) 如溶液的体积不变,就反应后溶液中的H 物质的量浓度为 mol/L , NO 物质的量浓度为 mol/L 。1.92 g解析: 1 第一分析 Cu 和稀 HNO3 谁过量: nHNO30.1 L 2 mol/L 0.2 mol 。nCu 64 g mol 120.03 mol0.03 mol,故铜不足,就产生nNO 3 0.02 mol,即标准状况下VNO 0.02 mol 22.4Lmol 1 0.448 L 。转移的电子数 ne nCu 20.03 mol 2 0.06 mol。2 由于反应消耗nH 0.08 mol,余 nH 0.2 mol 0.08 mol
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