金属和酸反应的规律大总结.doc

金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na等活泼金属能与水剧烈反应生成H2 2、金属活动顺序H前的金属与非氧化性酸反应生成H2 3、金属活动顺序H后的金属与非氧化性酸不反应,但能与强氧化性酸发生反应,但不产生H2 ,而是H2O ,如铜与稀硫酸不反应,但能与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应4、很不活泼金属Pt、Au等不溶于氧化性酸,但能溶于王水〔浓硝酸和浓盐酸按体积比为1︰3的比例混合而成5、常温下,Al、Fe遇浓硫酸和浓硝酸会发生钝化,生成一层致密的氧化物保护膜,这是金属与强氧化性酸发生氧化还原反应的结果6、铁与硝酸反应较为复杂,具体情况如下：铁与稀硝酸反应,还原产物一般为NO：铁不足：Fe + 4HNO3〔稀 Fe3 + NO↑ + 2H2O铁过量：3Fe + 8HNO3〔稀 3Fe2 + 2NO↑ + 4H2O铁与浓硝酸反应,还原产物一般为NO2 ：常温下：发生钝化加热时：剧烈反应,一般生成铁盐二、金属与非氧化性酸反应的计算规律解答此类试题时,关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式,在根据试题所给的限定条件作出相应的解答。

金属与非氧化性酸反应时,应注重下面四个方面的规律：1、 金属与酸反应均为氧化还原反应,且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量2、 1mol a价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应,可生成a/2 molH23、Na Mg Al与酸反应规律 酸足量〔金属完全反应时a. 等物质的量的不同金属与足量的酸反应时,产生H2的体积比等于金属元素的化合价之比 即产生的气体Na ：Mg：Al=1：2：3可简单记忆为：金属元素的化合价数对应H原子个数,如：Na ～ H ～1/2H2Zn ～ 2H ～ H2 Al ～ 3H ～ 3/2H2b、相同质量的不同金属与足量酸反应时,产生H2的体积比等于金属的 之比即产生的气体Na ：Mg：Al=1/23：2/24：3/27c、不同化合价的金属与产生的氢气的物质的量之比分别为2：1, 1：1, 2：3d 、Na MgAl与足量的酸反应,要使产生氢气的量相同,消耗金属的质量最大的是钠,镁次之,铝最少三者的物质的量之比为 1：1/2：3/2=6：3：2,质量之比为23：12：94、金属过量a. 相同物质的量的不同酸与足量金属反应时,产生H2的体积比等于酸的元数之比,与酸的强弱无关。

b. 相同质量的不同酸与足量的金属反应时,产生H2的体积比等于 之比c. 过量的金属与等物质的量酸反应时,钠产生氢气的量较多〔过量的钠还可以与水反应美铝产生氢气的量相等且取决于酸中H+的物质的量例题1 .金属钠1.15g跟水反应,得到100mL溶液,试计算：〔1生成的气体在标准状况下是多少升?〔2反应后所得溶液的物质的量浓度是多少?解析：n=1.15g/23g/mol=0.05mol设生成气体的物质的量为n1,生成NaOH的物质的量为n22Na+2H2O===2NaOH+H2↑2 2 10.05mol n2 n1n1=0.025moln2=0.05mol则生成气体的体积为V=0.025mol×22.4L/mol=0.56L所得溶液的物质的量浓度是：c=0.05mol/0.1L=0.5mol/L例题2. 将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是< 　>A．1∶2∶3　　B．3∶1∶1C．6∶3∶2D．1∶1∶1试题分析：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,钠与盐酸反应时钠过量,过量的钠与水继续反应生成氢气,生成氢气共0.15mol,镁、铝与盐酸反应时镁和铝均过量,由盐酸计算出生成氢气均为0.05mol。

点评：钠与盐酸反应时,过量的钠继续与水反应例题3 a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为〔 A.1：7 B.7：1 C.7：8 D.8：7例题4 把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩于金属粉末的质量相等,则原溶液中氢离子和硫酸根离子的物质的量浓度之比是〔 A 2：7 B 3：8 C 1：2 D 1：4解析：假设原溶液中H2SO4和 CuSO4的物质的量分别x ,y三、金属与强氧化性酸反应的计算规律解答此类试题,应注重下面三个重要的规律：1、电子守恒例如：金属与硝酸反应属于氧化还原反应,N原子得到电子的电子数等于金属原子失去的电子数2、原子守恒例如：金属与硝酸反应时,根据N原子守恒,硝酸总的物质的量可按下式进行计算：n = n<金属>×金属元素的化合价 + n + 2n + n3、利用离子方程式进行计算金属与硝酸和硫酸的混合溶液反应,当金属足量时,不能用金属与硝酸反应的化学方程式进行计算,应用离子方程式进行计算,因为生成的硝酸盐的NO借助H仍然能与金属反应。

4. 当化学反应进行时,反应物不断被消耗随反应的进行,反应物浓度不断改变,①有的会造成产物的不同如,过量Cu放入少量浓HNO3中,开始生成的气体是NO2,后来生成的气体是NO；很稀的HNO3溶液与活泼金属反应还会有H2生成<非信息题可不考虑>再如,过量活泼金属<如Zn>与少量浓H2SO4的反应,开始时生成的气体是SO2,后来生成的气体是H2②有的反应不再发生如,过量Cu与少量浓H2SO4的反应,随反应的进行,浓H2SO4变成了稀H2SO4,Cu与稀H2SO4不再发生反应再如,过量MnO2与少量浓盐酸的反应,随反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,不再与MnO2发生氧化还原反应③有些本来不能发生的反应,后来能够进行如稀H2SO4溅在衣服上,水分蒸发后,变成浓H2SO4,也就能使布料脱水炭化硝酸与金属反应的相关计算1. 向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量<>A．小于0.45 molB．等于0.45 molC．在0.45～0.90 mol之间D．大于0.45 mol[解析]　浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。

浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,其浓度也逐渐下降,当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止因此,参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小据题意,被还原的硫酸物质的量理论值为n＝×18 mol/L×0.05 L＝0.45 mol答案　A2. 将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L请回答：<1>NO的体积为________L,NO2的体积为________L<2>待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1<3>欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________g[解析]　<1>设生成NO的物质的量为x,生成NO2的物质的量为y解得x＝0.26 mol　y＝0.24 molV＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 LV＝0.24 mol×22.4 L/mol＝5.376 L<2>由原子守恒得：n＝n<气体>＋n所以c＝ mol·L－1。

<3>由得失电子守恒得：2×＝2n解得n＝0.51 mol,m＝＝57.8 g[答案]<1>5.8245.376<2><3>57.83. 在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L和0.1 mol/L,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是<>A．0.15 mol/L B．0.225 mol/LC．0.35 mol/L D．0.45 mol/L解析：选B由于本题溶液中存在HNO3、H2SO4,所以c>c,而在Cu与HNO3反应中可知,实际参加反应的n∶n＝8∶2,所以要依据离子方程式来计算n = = 0.03 mol n = 0.1 L×0.4mol/L + 0.1L×0.1mol/L×2 = 0.06 mol n = 0.1 L×0.4mol/L = 0.04 mol由于硫酸的存在,因而可用离子方程式进行计算：3Cu + 8H + 2 NO3Cu + 2NO↑ + 4H2O3 8 20.03mol 0.06mol 0.04mol根据过量判断,可根据H进行计算,则：n = = 0.0225 molc = = 0.225 mol/L 故选B较多时,反应后体积会变小,故变大、变小、不变均有可能。

4．某溶液中含H＋、SO、NO三种离子,其中H＋、SO的物质的量浓度分别为7.0 mol/L和2.0 mol/L取该溶液20 mL,加入3.2 g铜粉,加热使它们充分反应,产生的气体在标准状况下的体积约是<　　>A．0.75 L B．0.336 LC．1.5 L D．0.448 L解析：选A根据电荷守恒可得c＝3 mol/L利用离子方程式计算：3Cu＋　8H＋　＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3 mol 8 mol 2 mol 2 mol mol 0.14 mol 0.06 mol n按上述关系反应时,铜的量不足,故V＝n×22.4 L/mol≈0.75 L5．在Fe、Cu的混合物中,加入一定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g再向其中加入一定量的稀盐酸并加热,充分振荡后剩余金属b g,则<　　>A．a可能等于bB．a一定小于bC．a可能大于bD．a一定大于b解析：选D在含有NO的溶液中加盐酸,相当于硝酸的存在,能够继续氧化金属,所以固体质量减少6．将过量铁粉放入100 mL 2 mol/L的HNO3溶液中,假设还原产物只有NO且HNO3完全反应,则参加反应的Fe的质量为<　　>A．2.8 g　　　　　　　　　B．5.6 gC．4.2 g D．11.2 g解析：选C。

Fe先与稀HNO3反应,生成的Fe3＋再与Fe反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋,总方程式为：3Fe＋8HNO3<稀>===3Fe2＋2NO↑＋4H2O,参加反应的HNO3的总的物质的量为0.1×2＝0.2,则参加反应的Fe的质量为×0.2×56＝4.27．100 mL 2 mol/L的稀硝酸与1.92 g铜充分反应后：<1>产生的气体是________,在标准状况下的体积为________L,反应过程中转移的电子数为________mol<2>若溶液的体积不变,则反应后溶液中的H＋物质的量浓度为________mol/L,NO物质的量浓度为________m。