金屬與酸反應生成氫氣圖像問題地分析報告方法

1、實用文檔金屬與酸反應生成氫氣圖像問題的分析方法：（1）等質氫圖：兩種金屬反應產生的氫氣質量相同，此圖反映兩種情況：酸不足，金屬過雖，產生的氫氣質量由酸的質量決定。 酸足量，投放的兩種金屬與酸反應產生氫氣的質量恰好相同，如6.5g鋅和5.6g鐵分別投入足量的鹽酸中反應產生的氫氣質量相同。（2）等質等價金屬圖：如等質量的鎂、鐵、鋅與足量的酸反應生成的金屬離子都是+2價，產生氫氣的速率和質量不同。此圖反映出:金屬越活潑，圖示反應物的線越陡，如mg線比zn線陡,zn線比fe線陡，說明活潑性mg>zn>fe 金屬的相對原子質量越小。等質量時，與酸反應產生的氫氣越多，曲線的

2、拐點越高，因此，相對原子質量zn >fe>mg?？珊唵胃爬?越陡越活，越高越小。（3）等質不等價金屬圖：鋁、鎂、鋅與酸反應生成金屬離子的化合價分別為+3、+2、+2，此圖反映出等質不等價金屬與酸反應不僅速率不同而且生成的氫氣的質量與金屬化合價有關。 可用下面式子計算氫氣質量：· 利用化學方程式的簡單計算： 1. 理論依據：所有化學反應均遵循質量守恒定律，根據化學方程式計算的理論依據是質量守恒定律。 2. 基本依據      根據化學方程式計算的基本依據是化學方程式中各反應

3、物、生成物之間的質量比為定值。而在化學方程式中各物質的質量比在數值上等于各物質的相對分子質量與其化學計量數的乘積之比。例如:鎂燃燒的化學方程式為 2mg+o22mgo，其中各物質的質量之比為，m(mg):m (o2):n(mgo)=48:32:80=3:2:5。 · 有關化學方程式的計算：1. 含雜質的計算，在實際生產和實驗中絕對純凈的物質是不存在的，因此解題時把不純的反應物換算成純凈物后才能進行化學方程式的計算，而計算出的純凈物也要換算成實際生產和實驗中的不純物。這些輔助性計算可根據有關公式進行即可。 2. 代入化學方程式中進行計算的相關量(

4、通常指質量；必須需純凈的(不包括未參加反應的質量)。若是氣體體積需換算成質量，若為不純物質或者溶液，應先換算成純物質的質量或溶液中溶質的質量。(1)氣體密度（g/l）=(2)純度=×100%=×100%=1-雜質的質量分數(3)純凈物的質量=混合物的質量×純度綜合計算：1. 綜合計算題的常見類型(1)將溶液的相關計算與化學方程式的相關計算結合在一起的綜合計算。(2)將圖像、圖表、表格、實驗探究與化學方程式相結合的綜合計算2. 綜合計算題的解題過程一般如下:綜合型計算題是初中化學計算題中的重點、難點。這種題類型復雜，知識點多，閱讀信息量大，思維過

5、程復雜，要求學生有較高的分析應用能力和較強的文字表達能力。它考查的不僅是有關化學式、化學方程式、溶解度、溶質質量分數的有關知識，也是考察基本概念、原理及元素化合物的有關知識。綜合計算相對對準度較大，但只要較好地掌握基本類型的計算，再加以認真審題，理清頭緒，把握關系，步步相扣，就能將問題順利解決。 3溶質質量分數與化學方程式相結合的綜合計算       溶質質量分數與化學方程式相結合的綜合計算題，問題情景比較復雜。解題時，應首先明確溶液中的溶質是什么，溶質的質量可通過化學方程式計算得出，其次應明確所求溶液的質量如何計

6、算，最后運用公式汁算出溶液的溶質質量分數。      解題的關鍵是掌握生成溶液質量的計算方法：生成溶液的質量=反應前各物質的質量總和一難溶性雜質(反應的混有的且不參加反應的)的質量一生成物中非溶液(生成的沉淀或氣體)的質量。 (1)固體與液體反應后有關溶質質量分數的計算于固體與液體發(fā)生反應，求反應后溶液中溶質的質量分數，首先要明確生成溶液中的溶質是什么，其次再通過化學反應計算溶質質量是多少(有時溶質質量由幾個部分組成)，最后分析各量間的關系，求出溶液總質量，再運用公式計算出反應后溶液中溶質的質量分數。對于反應所得溶液的質量有兩種求法：

7、 溶液組成法：溶液質節(jié)=溶質質量+溶劑質量，其中溶質一定是溶解的，溶劑水根據不同的題目通常有兩種情況：原溶液中的水；化學反應生成的水。 質量守恒法：溶液質量=進入液體的固體質量(包括由于反應進入和直接溶入的)+液體質量-生成不溶物的質量-生成氣體的質量。(2)對于液體與液體的反應，一般是酸堿、鹽之間發(fā)生復分解反應，求反應后溶液中溶質的質量分數。此類計算與固體和液體反應后的計算類似，自先應明確生成溶液中的溶質是什么，其次再通過化學應應計算溶質質量是多少（往往溶質質量由幾個部分組成)，最后分析各量間的關系、求出溶液總質量再運用公式計算出反應后溶液中溶質的質量分數此類反應發(fā)生后，

8、溶液質量也有兩種求法：溶液組成法（同上）。質量守恒法：溶液質量=所有液體質量之和-生成沉淀的質量-生成氣體的質量。4. 圖像、表格、實驗探究與化學方程式相結合的綜合計算    在近幾年中考題出現了以圖像，表格為載體的化學計算題這類題的特點是利用數學方法將化學實驗數據進行處理和表達，常常以坐標曲線、圖像、表格等形式將解題信息呈現。解答此類題目時，受求學生能夠對圖像，表格進行科學分析從中獲取有用信息并結合化學知識將有用信息，應用到解決實際問題中 （1）圖像與化學方程式結臺的綜合計算圖像型計算題是常見的題型是坐標曲線題，其特點是借助數學方法中的坐標圖

9、，把多個元素對體系變化的影響用曲線圖直觀表示出來。    坐標系中的曲線圖不僅能表示化學反應，還能較好地反映化學變化的過程，讀圖時，要善于從曲線圖中捕捉到“三點”，（起點，拐點，終點），并分析其含義。特別是要重點了解拐點表示對應兩種物質一定恰好完全反應，這是此類題的關鍵。（2）表格與化學方程式結合的綜合計算這類題往往給出一組或多組數據或條件，通過對表格中數據或條件的分析，對比，解答有關問題或進行計算。策略：要通過仔細閱讀，探究表格中各組數據之間內在的規(guī)律，努力從“變”中找“不變”，及時發(fā)現規(guī)律之中的矛盾點，從“不變”中找“變”，進而分析矛盾的根源，解決問題。（3）

10、實驗探究與化學方程式相結合的綜合計算做實驗探究的綜合計算題時，學生應將化學計算與化學實驗緊密結合，在對實驗原理，實驗數據進行分析理解的基礎上，理出解題思路，在解題過程中要特別注意實驗數據與物質（或元素）質量間的關系，解題的關鍵是理清思路，找出正確有用數據，認真做好每一步計算。5. 化學方程式計算中的天平平衡問題：     化學計算中有關天平平衡問題的計算一般指眨應前滅平已處于平衡狀態(tài)，當托盤兩邊燒杯中加入物質后，引起燒杯內物質凈增量的變化，從而確定天平能否仍處于平衡的狀態(tài)。解此類題目必須理順以下關系：燒杯內物質凈增質量=加入物質質量一放出氣體質

11、量；當左邊凈增質量=右邊凈增質量時，天平仍處于平衡狀念；當左邊凈增質量>右邊凈增質量時，天半指針向左偏轉；當左邊凈增質量<右邊凈增質量時，天平指針向有偏轉。6. 化學方程式計算的技巧與方法：（1）差量法（差值法）    化學反應都必須遵循質量守恒定律，此定律是根據化學方程式進行計算的依據。但有的化學反應在遵循質量守恒定律的州時，會出現固體、液體、氣體質量在化學反應前后有所改變的現象，根據該變化的差值與化學方程式中反應物、生成物的質量成正比，可求出化學反應中反應物或生成物的質量，這一方法叫差量法。此法解題的關鍵是分析物質變化的原因及規(guī)律，建立差

12、量與所求量之間的對應關系。如：2kmno4k2mno4+mno2+o2反應后固體質量減小，其差值為生成氧氣的質量h2+金屬氧化物金屬+水，該變化中固體質量減少量為生成水中氧元素的質量（或金屬氧化物中氧元素的質量）co+金屬氧化物金屬+co2，該變化中固體質量減少量為氣體質量的增加量。c+金屬氧化物金屬+co2，反應后固體質量減小，其差值為生成的二氧化碳的質量。2h2+o22h2o，反應后氣體質量減小，其減小值為生成水的質量。金屬+酸鹽+h2，該變化中金屬質量減小，溶液質量增加，其增加值等于參加反應的金屬質量與生成氫氣質量的差值。金屬+鹽鹽+金屬，該變化中金屬質量若增加，溶液的質量則減小，否則相

13、反。其差值等于參加反應的金屬質量與生成的金屬質量的差值。難溶性堿金屬氧化物+水，該變化中固體質量減小，其差值為生成的水的質量例：為了測定某些磁鐵礦中四氧化三鐵的質量，甲、乙兩組同學根據磁鐵礦與一氧化碳反應的原理，分別利用兩種方法測定了磁鐵礦中四氧化三鐵的質量分數，已知磁鐵礦與一氧化碳反應的化學方程式如下：fe3o4+4co3fe+4co2(1)甲組同學取該磁鐵礦10g與足量的一氧化碳充分反應，并將產生的氣體通入足量的氫氧化鈉溶液中，溶液的質量增加了5.5g，請你根據甲組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。(2)乙組同學取該磁鐵礦樣品10g與足量的一氧化碳充分反應，測得反應后

14、固體物質的質量為8g，請你根據乙組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。解析：（1）甲組同學的實驗中被氫氧化鈉溶液吸收的是co還原fe3o4生成的co2，由5.5gco2的質量作為已知條件，根據方程式可計算出fe3o4的質量（2）乙組同學的實驗中10g樣品被co充分還原后剩余8g固體，減少的質量為fe3o4中氧元素的質量，利用產生的差量即可求出fe3o4的質量。也可以根據題中雜質不參加反應來建立等量關系，求出fe3o4的質量。答案：（1）fe3o4+4co3fe+4co2232176x5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g樣品中fe3o4的質量分數為7.25g

15、/10g×100%=72.5%答：樣品中fe3o4的質量分數為72.5%（2）設樣品中fe3o4的質量分數為xfe3o4+4co3fe+4co2m232168232-168=64x10g-8g=2g232:64=x:2gx=7.25g樣品中fe3o4的質量分數為7.25g/10g×100%=72.5%答：樣品中fe3o4的質量分數為72.5%（2）關系式法關系式法就是根據化學式、化學方程式和溶質質量分數等概念所包含的各種比例關系，找出已知量與未知量之間的比例關系式直接列比例式進行計算的方法。關系式法有如下兩種類型 (1)縱向關系式經過多步的連續(xù)反應，即后一反應的反應物為前一

16、反應的生成物，采用“加合”，將多步運算轉化為一步計算 (2)橫向關系式 幾種不同物質中含相同的量，根據該量將幾種不同物質直接聯系起來進行運算 有多個平行的化學反應即多個反應的生成物有一種相同，根據這一相同的生成物，找出有關物質的關系式，依此關系式進行計算可建華運算過程。關系式法抓住已知量與未知量之間的內在關系，建立關系式，化繁為簡，減少計算誤差，是化學計算常用方法之一。例：碳酸氫鈉（nahco3）俗稱小蘇打，是一種白色固體，是焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，它能與稀硫酸等酸反應生成co2，試回答：（1）寫出nahco3與稀硫酸反應的化學方程式（2）如何用98%的硫

17、酸（密度為1.84g/ml）配制980g18.4%的硫酸溶液？（3）現將45gnahco3（混有khco3）固體粉末加入100ml稀硫酸，恰好完全反應后是氣體全部逸出，固體粉末的質量與產生co2的體積的關系如圖（該狀況下，co2的密度為2g/l）所示，計算：求100ml稀硫酸中硫酸的質量若稀硫酸為120ml時，加入固體粉末為58.5g，求產生co2的體積。解析：(1)書寫化學方程式時注意化學方程式的配平和“”的書寫(2)設配制980g184的硫酸溶液需98的硫酸(密度為t84gml)的體積為x，則： x×1.84gml×98%=980g×184，x=100ml，需

18、水的質量為：980g-100ml×184gml=796g；配制過程中應注意一定要把濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌(3)由圖像可以看出，45g固體粉爪與100ml稀硫酸恰好完全反應生成co211l， 11lco2的質量為l1l×2gl=22g，根據co2的質量可計算出100ml稀硫酸中硫酸的質量：由100ml 稀硫酸能與45g固體粉末完全反應，可計算出120ml 稀硫酸能與54g固體粉未完全反應，而加入的固體粉末為58.5g，則固體粉末有剩余，稀硫酸完全反應生成co2氣體11l，則120ml稀硫酸與54g固體粉末完全反應生成二氧化碳的體積為：答案：（1）2n

19、ahco3+h2so4=na2so4+2co2+2h2o（2）將100ml98%的h2so4沿著燒杯內壁慢慢倒入796ml水中，同時用玻璃棒不斷攪拌。（3）解：45g固體完全反應時生成co2的質量m(co2)=11l×2g/l=22g設硫酸溶液中h2so4的質量為x由（1）得h2so42co29888x 22gx=(98×22g)/88=24.5g設與120ml稀h2so4完全反應的固體粉末的質量為y100ml/120ml=45g/yy=54g<58.5g所以固體粉末過量，以硫酸的量進行計算：v（co2）=(11l×120ml)/100ml=13.2l答：1

20、00ml稀硫酸中硫酸的質量為24.5g，產生的co2的體積為13.2l。（3）平均值法     混合物中確定各組分的有關計算是初中化學計算中難度較大的一種題型如混合物中各組分均能與某一物質反應且得到的產物中有同一種物質或混合物中各組成成分均含有同一種元素，要確定其成分的有天計算可用平均值法求解。解答此類題的關鍵是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二價相對原子質節(jié)、平均相對分子質量、平均質量、平均質量分數等)，此平均值總是介于組分中對應值的最大值與最小值之間。利用這些平均值解題的方法叫做平均值法。下面分類進行討論：(1)平均二價相對原子質量法 

21、;  由金屬單質組成的混合物，要判斷混合物的組成或計算某一成分的質量，利用平均二價相對原子質量法計算較為快捷、準確。解題時先設該混合物為一種純凈的二價金屬，利用化學方程式或其他方法求出平均二價相對原子質量，混合物各組分中一種金屬的二價相對原子質量小于半均二價相對原子質量，則另一種金屬的二價相對原子質量必須大于平均二價相對原子子質量，據此求出正確答案。二價相對原子質量=×2如：na的二價相對原子質量=×2=46mg的二價相對原子質量=×2=24al的二價相對原子質量=×2=18設一種二價金屬r的質量為m，其二價相對原子質量為m，與足量稀硫酸反應產

22、生h2的質量為xr+h2so4=rso4+h2m                             2m                 

23、60;           x解得：x=m/m×2即金屬與足量稀硫酸反應，生成h2的質量與該金屬質量成正比，與該金屬二價相對原子質量成反比，若像cu等金屬與稀硫酸不反應，即產生的h2的質量為零。注意：二價相對原子質量和相對原子質量有本質區(qū)別，前者為一假設值。 cu、ag等不與稀硫酸或稀鹽酸發(fā)生置換反應的金屬產生h2質量為0。金屬與足量稀硫酸或稀鹽酸反應產生氫氣的質量為：制取一定量的氫氣需要金屬的質量為：例：小明同學用6.5g不純的鋅與足量稀鹽酸完全反應，收集到h2的質量為0.

24、205g，已知其中含有另一種金屬雜質，這種金屬雜質不可能是（）a.鐵b.鋁c.銅d.鎂解析：由題意可知，兩種金屬混合物6.5g與足量的稀鹽酸反應生成了0.205g氫氣，則混合物的二價相對原子質量為(6.5/0.205)×2=63.4,。已知zn、fe、al、cu、mg五種金屬的二價相對原子質量分別為65,56,18，（無窮大），24，混合物中含有zn，則另一種金屬的二價相對原子質量不能大于63.4，所以這種金屬雜質不可能是cu。（2）相對分子質量平均值法由化合物組成的混合物，要判斷混合物中各物質是否存在或計算某成分的質量，可用相對分子質量平均值法解題。解題時根據化學方程式和其他方法求

25、出平均相對分子質量，混合物中一種物質的相對分子質量如果大于平均相對分子質量，則另一種物質的相對分子質量必小于平均相對分子質量，據此可求出正確答案。（3）質量平均值法利用混合物中平均質量解題方法。（4）質量分數平均值法混合物中某元素的質量分數總是介于混合物中一種成分該元素的質量分數與另一種成分中該元素的質量分數之間，據此可確定混合物的組成。4. 守恒法化學變化中等量關系的簡歷，有一條很重要的定律質量守恒定律，即參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。在實際應用中，上述定律演繹為：a化學反應前后，物質發(fā)生變化生成新物質，但組成物質的元素種類不變，質量不變；b化學反

26、應前后，分子本身發(fā)生變化，而分子的數目雖然有的改變，但原子的種類，數目不變。該定律反映出化學反應中的一些等量關系，是解化學試題的思路之一。利用化學反應前后某些量之間的等量關系，推理得出正確答案的方法稱為守恒法。仔細挖題目中隱含的等量關系是守恒法解題的關鍵。下面分類進行討論：（1）質量守恒法發(fā)寧前后反應物與生成物質量守恒溶液混合或稀釋前后，溶質總質量守恒化學反應中某些元素的質量守恒（2）電荷守恒法溶液中陰、陽離子個數不一定相等，但正負電荷總數相等。（3）比例守恒法利用試題中潛在的某些量之間的比例恒定不變的原理來解題的一種方法。例：某二價金屬m的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應后，形成無色透

27、明溶液，測得反應后溶液中溶質的質量分數為30%，請計算（結果保留一位小數）：（1）該金屬m的相對原子質量和上述新硫酸中溶質的質量分數（2）反應后溶液中氫元素與氧元素的質量比解題：（1）由質量守恒定律可知，反應后溶液中溶質質量為100g×30%=30g設金屬m的相對原子質量為m，稀硫酸中h2so4的質量為xmo+h2so4=mso4+h2om+16  98 m+9610g x 30g（m+16）：（m+96）=10g：30g解得m=24，可知m為鎂元素98:40=x:10gx=24.5g硫酸溶液中溶質的質量分數為：24.5g/90g×100%=27.2%（2）反應后

28、溶液中mgso4的質量為30g，則水的質量為70g，氫元素的質量即水中氫元素的質量，氧元素的質量是水與硫酸鎂中氧元素的質量和氫元素與氧元素的質量比為：（70g×）：（70g×+30g×）=35:3525. 假設量法在所給題目中缺少實例，無數據，僅有字母或僅有比值，在解答該類題設未知數之前，先假設一個題目中缺少的關鍵量為假設量，即一個已知量，補充解題的條件。然后，此假設量可參與整個化學計算，使計算過程簡單，清晰。但該假設的已知量只幫助解題，不會影響最終結果，這種解題方法叫假設量法。具體有兩種類型：假設用具體的物質代替題目中抽象或不定的物質來解題。假設一具體數據代替題目中未知數據來解題。a. 題目中給出