已知钠与水反应的化学方程式为质量均为 m g的钠、镁、锌三种金属分别与25 g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。

1. 已知钠与水反应的化学方程式为 $\text{[math]}$ 质量均为 m g的钠、镁、锌三种金属分别与25 g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。

(1) 由于金属的量不确定，产生氢气的质量大小有多种可能(不考虑镁与水的反应)，如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为 $\text{[math]}$ 请按以上表示，写出所有可能情况：。

(2) 试确定，当产生的氢气的质量大小为 $\text{[math]}$ 时，m的取值范围。

(3) 当 $\text{[math]}$ 时，Zn与酸反应产生 $\text{[math]}$ 的质量与金属质量(m)的关系如下图。请在图中再画出钠和镁两种金属分别与酸反应产生 $\text{[math]}$ 的质量与金属质量(m)的关系图线。(在图线上用元素符号注明)

【考点】

金属的化学性质; 金属活动性顺序及其应用;

【答案】

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解答题困难

1. 科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：

实验	1	2	3
步骤	将一片铝箔在空气中用酒精灯加热	将另一片相同的铝箔伸入充满氧气的集气瓶，引燃	将一段镁条在空气中用酒精灯加热
现象	铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜	铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光	镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光

试回答下列问题：

(1) 进行实验1、2的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的有关。

(2) 某同学分析实验2、3后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是。

(3) 在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。

解答题普通

2. 金属的化学性质

(1) 与氧气反应

与氧气反应的难易程度	代表金属种类	现象	化学方程式（氧气中）
常温下与氧气反应	铝	常温下，金属铝表面易生成	4Al+3O₂ $\text{[math]}$ 2Al₂O₃
常温下与氧气反应	铁	常温下，缓慢氧化，生成的铁锈（Fe₂O₃）
能在空气中燃烧	镁	剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，放热	2Mg＋O₂ $\text{[math]}$ 2MgO
不能在空气中燃烧，能在氧气中燃烧	铁	剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成固体	3Fe＋2O₂ $\text{[math]}$ Fe₃O₄
不能燃烧，在加热条件下能与氧气反应生成氧化物	铜	加热，生成色物质	2Cu+O₂ $\text{[math]}$ 2CuO
在高温下也不与氧气反应	金

金属越活泼，越易与氧气发生反应，相同条件下反应越剧烈。

(2) 与酸反应：金属活动性顺序排在前面的金属单质能与酸发生反应，生成相应的盐和。相同条件下，金属与酸反应的剧烈程度也因金属活动性的强弱而不同，金属活动性越强，反应越。

①铁与酸发生置换反应，生成铁的化合物中铁元素的化合价为价，故溶液呈色。

②金属与酸反应的剧烈程度不只与金属的活动性强弱有关，还与其他很多因素有关，如酸的浓度、金属与酸接触面积的大小、反应温度等。故在探究金属与酸反应快慢的问题时，一定要注意控制好变量。

③由于金属锌与稀硫酸反应的速率适中，便于对氢气进行收集，实验室常用锌与稀硫酸的反应来制取氢气；金属镁、铝与稀硫酸反应的速率过快，铁与稀硫酸反应的速率过慢，都不利于氢气的收集；浓盐酸具有挥发性，用盐酸制取的氢气中因含有氯化氢气体而不纯净，故不选择盐酸作为实验室制取氢气的原料。

(3) 与某些盐溶液反应

活动性较的金属可以把活动性较的金属从其盐溶液中置换出来。疑难点：金属与盐的反应中，盐必须能溶于水。

解答题普通

3. 用锌片与稀 $\text{[math]}$ (密度为 $\text{[math]}$ 反应，五次实验结果记录如下：(计算最终结果保留小数点后一位，计算过程略)

次数	一	二	三	四	五
加入 Zn的质量/g	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
稀H₂SO₄的质量/g	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
生成ZnSO₄ 的质量/g	5.0		12.0		12.0

(1) 第二、四两次产生 $\text{[math]}$ 的质量是、。

(2) 画出 $\text{[math]}$ 与 Zn的质量函数关系图。

(3) 若使(10+m)g的锌与50.0g该稀 $\text{[math]}$ 充分反应，剩余固体的质量为多少?该稀 $\text{[math]}$ 溶质的质量分数为多少?

解答题困难