化學(xué)金屬與酸的反應(yīng)現(xiàn)象(金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律口訣)

根據(jù)金屬活度序列表K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可以從定性和定量兩個方面總結(jié)：

1.定性方面

金屬活性順序中排在H前面的金屬與非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸等）反應(yīng)得到H2。例如

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2。金屬活性順序中排在H前面的金屬與氧化性酸（如稀硝酸、濃硫酸、濃硝酸等）反應(yīng)時不能得到純H2。例如Zn+2H2SO4（濃）===ZnSO4+SO2+2H2O，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，由于水的生成，濃硫酸會變稀，所以稍后會生成H2。特殊兩種金屬Al、Fe在常溫下遇到強(qiáng)氧化性的濃硝酸或濃硫酸時，會形成極薄的鈍化膜并發(fā)生鈍化，保護(hù)金屬不與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。金屬活性順序中H位后的金屬（CuAg）不與非氧化性酸反應(yīng)。當(dāng)遇到強(qiáng)氧化性酸時，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如

Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO+2H2O,

3Cu+8HNO3（?。?==3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。金屬活性順序中排在H之后的金屬（PtAu）不與非氧化性酸反應(yīng)，遇到強(qiáng)氧化性酸（如稀硝酸、濃硫酸、濃硝酸等）一般不發(fā)生反應(yīng).）氧化還原反應(yīng)，但遇到極強(qiáng)的氧化劑【如王水（硝酸與鹽酸的體積比為1:3）】時，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如

Au+HNO3+3HCl===AuCl3+2H2O+NO。2.數(shù)量方面

金屬與非氧化性酸反應(yīng)失去的電子量等于生成的H2中H原子的量。

等量的金屬與足量的酸反應(yīng)時生成H2的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)后相應(yīng)金屬的價態(tài)之比。

相同質(zhì)量的金屬與足量的酸反應(yīng)生成氫氣的量之比，等于該金屬失去1摩爾電子時質(zhì)量的倒數(shù)比。

若產(chǎn)生相同量的H2，則反應(yīng)后所需金屬量之比等于相應(yīng)金屬價態(tài)的倒數(shù)比。

如果產(chǎn)生相同量的H2，所需金屬的質(zhì)量比等于失去1mol電子時金屬的質(zhì)量比?！緦嵤├?】總共12克由鈉、鎂、鋁、鋅四種金屬元素中的兩種組成的合金與足量的鹽酸反應(yīng)，生成5.6升氫氣（標(biāo)準(zhǔn)條件）。則合金中必須含有的金屬為ANaB.MgC鋁D鋅

分析：標(biāo)準(zhǔn)條件下，氫氣的量=0.25mol

因為平均摩爾電子質(zhì)量（金屬失去1摩爾電子時的平均質(zhì)量==28g·mol-1

又因為Me(Na)=23g·mol-1,Me(Mg)=12g·mol-1,Me(Al)=9g·mol-1,

Me(Zn)=32.5g·mol-1，結(jié)合“平均”的意思，選項D正確。

答案：D

[實施例2]將等量的鎂和鋁混合并分成四等份。分別加入足量的下列溶液。完全反應(yīng)后，哪一種釋放的氫氣最多？

A。3mol/LHCl溶液B.4mol/LHNO3溶液

C。8mol/LNaOH溶液D.18mol/LH2SO4溶液

分析：鎂鋁相混合物加入HNO3和濃H2SO4中，不能產(chǎn)生氫氣；添加到NaOH溶液中時，只有Al與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣，而Mg不與NaOH溶液反應(yīng)；當(dāng)加入到鹽酸溶液中時，Mg和Al都與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，因此釋放出的氫氣最多。因此選項A正確。

答案：A

提示：本題中溶液的濃度不是計算出來的數(shù)據(jù)，而是判斷“濃”或“稀”的標(biāo)志。一般來說，濃度高于8mol/L的HCl、HNO3、H2SO4溶液通常被認(rèn)為是濃溶液。解決問題時請注意，等量的Al與足量的非氧化性酸或足量的可溶性強(qiáng)堿反應(yīng)時，釋放出等體積的氫氣。當(dāng)金屬與硝酸或濃硫酸反應(yīng)時，一般不釋放氫氣，但產(chǎn)生氮或硫氧化物。此外，鋁和鐵在室溫下被濃硝酸和濃硫酸鈍化。因此，可以使用鋁或鐵容器來盛裝常溫下的濃硝酸或濃硫酸。

[實施例3]將5.6g銅鎂合金放入一定量的硝酸中。金屬與硝酸完全反應(yīng)，收集標(biāo)準(zhǔn)條件下混合氣體總量（硝酸的還原產(chǎn)物為NO和NO2）VL；若反應(yīng)結(jié)束，則向溶液中加入足量的NaOH溶液，等待所有金屬元素沉淀，然后過濾、洗滌、干燥沉淀物，稱重質(zhì)量至10.7g。則采集氣體的體積V值可以為

A。2.24LB.4.48LC.6.72LD.7.84L

分析：所得沉淀是Cu(OH)2和Mg(OH)2的混合物。增加的質(zhì)量實際上是化合后的OH-的質(zhì)量，所以n(OH-)==0.3mol，也就是說Cu和Mg的質(zhì)量總量為0.15mol，Cu和Mg損失了共有0.3mol電子。采用極值法計算：假設(shè)所得氣體均為NO：則其體積為：0.1mol22.4L/mol=2.24L；假設(shè)得到的氣體均為NO2：則其體積為：

0.3摩爾

答案：B

提示：本題考察的是我們的金屬和硝酸之間的反應(yīng)原理。如果你根據(jù)等式來計算，你就會誤入歧途。應(yīng)考慮電子守恒，這樣計算既簡單又省時。所以，我們要善于整理、積累，要學(xué)會如何解決問題。簡單的方法。

[實施例4]某種合金(僅含銅和鐵)中銅和鐵的量之和為ymol，Cu的量為a。全部放入50mLbmol·L-1硝酸溶液中。加熱后，使其充分反應(yīng)（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物）。以下哪項陳述是正確的？

A。如果還有金屬殘留，將硫酸滴加到溶液中，金屬將再次開始溶解。

B如果所有金屬都溶解了，溶液中一定有Fe3+

C。如果所有金屬都溶解并產(chǎn)生336mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)條件），則b=0.3

D當(dāng)溶液中僅有Fe3+和Cu2+金屬離子時，a與b的關(guān)系為b80y(1-a/3)

分析：本題主要考察銅、鐵與硝酸之間的反應(yīng)及相關(guān)計算。如果溶液中殘留有NO3-，滴加硫酸后，硫酸電離生成H+。在酸性條件下，NO3-具有氧化性，因此金屬又開始溶解，A正確；如果所有金屬都溶解了，則溶液可能是Fe(NO3)2和Cu(NO3)2，溶液中不一定含有Fe3+和B；如果所有金屬都溶解，F(xiàn)e可能全部生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3，也可能是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，所以消耗的硝酸量為不唯一，C錯誤；當(dāng)溶液中的金屬離子僅為Fe3+和Cu2+時，有

3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO

38

艾莫爾艾莫爾

Fe+4HNO3===Fe(NO3)2+2H2O+NO

14

(1-a)ymol4(1-a)ymol

求反應(yīng)消耗的硝酸量=aymol+4(1-a)ymol=(4-a)ymol,

因此，b至少為80y(1-a/3)，D是正確的。

答案：D高中化學(xué)生的筆記都是考試重點！

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