Question

（2012?淮安）將等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸中，生成氫氣質量（m）隨反應時間（t）的變化曲線如圖所示，請回答下列問題．
（1）寫出鋅與稀硫酸反應的化學方程式

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．該反應的基本類型為

置換

反應；
（2）對于該圖象的理解，下列說法正確的是

①③

（填序號）．
①A表示鋅和稀硫酸的反應曲線          ②反應結束后兩種金屬一定都有剩余
③反應結束后稀硫酸都沒有剩余         ④反應結束后消耗兩種金屬的質量相等
⑤反應結束后所得溶液質量相等．

Answer 1

分析：（1）根據鋅與硫酸反應原理書寫方程式，并依據反應特點判斷反應類型；
（2）由已知：“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸充分反應”：
①鋅的活動性比鐵的活動性強，等質量的金屬，鋅反應的時間短；
②由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；由方程式分析，二者反應結束后，可能金屬都有剩余，也可能鋅恰好反應完，鐵有剩余；
③由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；
④由方程式分析可知：相等質量的鐵和鋅與硫酸反應，鐵生成氫氣多；
⑤因為“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸充分反應”，所以反應物的總質量相等；依據質量守恒定律，反應后溶液的質量=反應前的總質量-氣體的質量-不溶物的質量，圖示中生成氫氣的質量相等，但剩余的不溶物的質量不同，所以反應結束后所得溶液質量不相等．

解答：解：
（1）鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；該反應由一種單質和化合物反應生成另一種單質和化合物，符合置換反應的特點，屬于置換反應；故答案為：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；置換；
（2）由已知：“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸充分反應”進行分析：
①鋅的活動性比鐵的活動性強，所以等質量的金屬，鋅反應的時間短，正確；
②由圖示可知：生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完；Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，由方程式分析可知：如果鋅恰好反應，則鐵有剩余；故錯誤；
③置換反應是金屬置換酸中的氫元素，所以若生成的氫氣的質量相等，硫酸均反應完；故正確；
④根據化學方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知每56g鐵生成2g氫氣，根據化學方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，可知每65g鋅反應生成2g氫氣；所以若是相等質量的鐵和鋅與硫酸反應，鐵生成氫氣多，而不會相等，故錯誤；
⑤因為“等質量的鋅粉和鐵粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸充分反應”，所以反應物的總質量相等；依據質量守恒定律，反應后溶液的質量=反應前的總質量-氣體的質量-不溶物的質量，圖示中生成氫氣的質量相等，但剩余的不溶物的質量不同，所以反應結束后所得溶液質量不相等．故錯誤；
故答案為：
①③．

點評：本題結合圖象對金屬與酸的反應進行了細致的考查，能很好的考查學生對知識的掌握和應用能力，要結合相關知識認真分析．