Question

15．將等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數(shù)相同的稀硫酸中，生成氫氣質量（m）隨反應時間（t）的變化曲線如圖所示，請回答下列問題．
（1）寫出鐵與稀硫酸反應的化學方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；該反應的基本類型為置換反應；
（2）證明鋅的活動性比鐵強的實驗現(xiàn)象：相同條件下，鋅與稀硫酸反應比鐵的劇烈．
（3）對于該圖象的理解，下列說法正確的是①③（填序號）
①A表示鋅和稀硫酸的反應曲線
②反應結束后兩種金屬一定都有剩余
③反應結束后稀硫酸都沒有剩余
④反應結束后消耗兩種金屬的質量相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵與硫酸反應原理書寫方程式，并依據(jù)反應特點判斷反應類型；
（2）金屬的活動性越強，與酸反應時越劇烈；
（3）由已知：“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數(shù)相同的稀硫酸充分反應”：
①鋅的活動性比鐵的活動性強，等質量的金屬，鋅反應的時間短；
②由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；由方程式分析，二者反應結束后，可能金屬都有剩余，也可能鋅恰好反應完，鐵有剩余；
③由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；
④由方程式分析可知：“如果”相等質量的鐵和鋅與硫酸反應，鐵生成氫氣多．

解答 解：（1）鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，方程式是：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；該反應由一種單質和化合物反應生成另一種單質和化合物，符合置換反應的特點，屬于置換反應；
故答案為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；置換；
（2）金屬越活潑，與酸反應速率越快，因此能夠證明鋅的活動性比鐵強的實驗現(xiàn)象是 鋅與稀鹽酸反應速率比鐵與稀鹽酸反應速率快；
（3）由已知：“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數(shù)相同的稀硫酸充分反應”進行分析：
①鋅的活動性比鐵的活動性強，所以等質量的金屬，鋅反應的時間短，正確；
②由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；由化學方程式分析：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑可知：如果鋅恰好反應，則鐵有剩余；故錯誤；
③置換反應是金屬置換酸中的氫元素，所以若生成的氫氣的質量相等，硫酸均反應完；故正確；
④根據(jù)化學方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知每56g鐵生成2g氫氣，根據(jù)化學方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，可知每65g鋅反應生成2g氫氣；所以若是相等質量的鐵和鋅與硫酸反應，鐵生成氫氣多，而不會相等，故錯誤；
故選：①③．

點評 本題結合圖象對金屬與酸的反應進行了細致的考查，能很好的考查學生對知識的掌握和應用能力，要結合相關知識認真分析．