将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示,对于该图象的理解,有下列说法,其中正确的是( )
①B表示铁和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后铁一定有剩余锌可能有剩余
③反应结束后消耗的稀硫酸质量相等
④反应结束后生成氢气的质量相等
⑤反应结束后所得溶液质量相等。
A.①③④ B.①③⑤ C.①②③④ D.②④⑤
C
【分析】
根据等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸充分反应分析:
①锌的活动性比铁的活动性强,等质量的金属,锌反应的时间短;②由图示可知:生成的氢气的质量相等,所以硫酸均反应完;由方程式分析,二者反应结束后,可能金属都有剩余,也可能锌恰好反应完,铁有剩余;③由图示可知:生成的氢气的质量相等,所以硫酸均反应完;④由方程式分析可知:相等质量的铁和锌与硫酸反应,铁生成氢气多;⑤依据质量守恒定律,反应后溶液的质量=反应前的总质量-气体的质量-不溶物的质量,图示中生成氢气的质量相等,但剩余的不溶物的质量不同,所以反应结束后所得溶液质量不相等。
【详解】
①锌的活动性比铁的活动性强,等质量的金属,锌反应的时间短,故正确;②根据化学方程式,可知每56g铁生成2g氢气,根据化学方程式,可知每65g锌反应生成2g氢气;由方程式分析可知,二者反应结束后,生成相等质量的氢气消耗的金属的质量不相等,可能金属都有剩余,也可能锌恰好反应完,铁有剩余,故正确;③置换反应是金属置换酸中的氢元素,所以若生成的氢气的质量相等,硫酸质量相等,故正确;④由方程式分析可知,二者反应结束后,生成相等质量的氢气,故正确;⑤由方程式分析可知,二者反应结束后,生成相等质量的氢气消耗的金属的金属不相等,所得溶液的质量一定不相等,故错误。
【点睛】
掌握金属与酸反应生成氢气的图像,是正确解答本题的关键。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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