金属和酸反应的计算技巧
金属和酸反应的规律
金属和酸反应的题目是历年来中考的热点之一，它的伸缩性比较强，可以从很简单的金属活动性顺序比较考到比较麻烦的金属和酸反应的计算（特别是天平问题和带有杂质类型的计算），对于初中生来说，最难建立的就是化学思想，没有思想，怎么计算？但是不学习物质的量又何谈思想的建立？因此初中化学计算就面临一个比较尴尬的境地，你讲多了，学生对过渡态的计算方法记忆犹新，不便物质的量思想的建立。你讲少了，学生在考场上就会念咒语：“看不见，看不见。”我的处理方法是：一实一虚。实：详讲以方程式为核心的质量分数的计算。目的是形成化学计算的格式。虚：其它类型的计算给出技巧，目的是消除学生畏惧心理，同时在考试中可以快速地得到分数，不做过多的纠缠。
金属与酸反应的计算就可以给出技巧。
一、预备知识
1、&金属活动顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg
2、&金属与酸反应产氢无敌小公式：MH2= M金
X 化合价/原子量
二、开始分类
主要有三类问题：
1、文字题：（难度★）
技巧：口诀：
足量金属等量酸，产生氢气一边多；
等量金属足量酸，产生氢气铝最多；
产氢公式要记得，此时用来方便多。
把等质量的下列金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气最多的是（&&&
铁&&&&&&&&&&&&&&
铝&&&&&&&&&&&
镁&&&&&&&&&&&&&&&&&&
验证：此题秒杀选B。
等质量的Na、Mg、Al、Fe、Zn五种金属，分别与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（&&&
Al、Na、Mg、Fe、Zn
Al、Mg、Na、Fe、Zn
Na、Mg、Al、Fe、Zn
Zn、Fe、Al、Mg、Na
验证：产氢公式告诉我们：金属质量相同时看：
化合价/原子量的值 ，所以此题课速解为Ｂ　，完成。
２、图像题（难度★★）
目前，所有的图像题考察的都是正二价的金属，所以产氢公式又可以进一步化简，产氢能力只与原子量有关。
据此口诀可以进一步瘦身：
斜率是反应速率，与活动性成正比；
平台是产氢能力，与原子量成反比。
足量金属等量酸，平台最终都相同；
等量金属足量酸，平台高低各不同。
等质量的两种金属M和N分别与足量的稀硫酸反应，都生成＋2价金属的硫酸盐和氢气。生成的氢气质量m（纵坐标）与反应时间t（横坐标）的关系如图1，下列结论正确的是（&&&
）【见下图】
相对原子质量：M大于N&&&&&&&&
&C. 金属M比N活泼
相对原子质量：N大于M
&&&&&&&&&D.
金属N比M活泼
&& 验证：看斜率，M&N ;
看平台 N & M&&
秒杀完毕！
例4.用质量相等的锌粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，
产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图所示。则下列说法中不正确的是（&&
A．曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况
B．盐酸均反应完，锌、铁有剩余
C．盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余
D．锌、铁都反应完，盐酸有剩余
验证：足量金属等量酸，平台最终都相同等，所以金属不可能都剩余。D错误。不用解释，不用思考，做题要的是正确率和速度。
3、&天平题（难度★★★）
诚然，天平题的变化很多，有的时候可以由金属拓展到碳酸盐或者氧化物等等，也有的时候要结合讨论和理想法进行分析，在这里，我只谈最有规律的金属和酸反应的天平题的常见问题。
今天只谈解题技巧，不谈分析思路。我倒是希望善于思考的学生能够多想一想，因为技巧是糟粕，就像人家嚼完的膜。但是医肚饿。精华是技巧形成的过程，随困难，经常伴随着阵痛，但那是迎接新生命的开始。
口诀：偏大剩小，质量差。
这个必须解释，要不地球人都看不懂，偏大剩小的意思是：投料质量相同时，如果天平倾斜，一定偏向原子量大的；如果天平平衡，剩余金属一定是原子量小。质量差的意思是，如果投料质量不同，天平仍然平衡，那么用无敌公式计算质量差相等就可以了。
例5.在天平左右盘分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，调节天平平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平让保持平衡，则下列情况不可能的是（&&&
A．两烧杯中酸均耗尽&&&&&&&&&&&&
B．锌、镁均耗尽
C．镁耗尽、而锌有剩余&&&&&&&&&&
D．锌耗尽、而镁有剩余
验证：根据口诀，剩小，镁会有剩余，要不就是酸都没有了。所以BC不可能。
例6.在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡，再向两只烧杯中各注入相同质量相同质量分数的稀硫酸，然后按下图所示分别投入相同质量的锌和镁带，待反应停止后，天平指针的可能指向是
①分度盘的左边②分度盘的中间③分度盘的右边 【见上图】
（A）仅① （B)仅② （C）①② （D）②③
验证：偏大剩小，如果金属等量酸足量，则偏锌；如果金属过量酸少量，则平衡。所以C正确。
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下列物质中，能用金属和盐酸直接反应制得的是a.FeCl3 &&&b.ZnCl2&&& c.CuCl2&&&&d.A1C13A.a、b&&&&&&&&&&&&B.b、d&&&&&&&&& C.c、d&&&&&&&&&&&&D.a、c&
B解析:铁和盐酸反应生成氯化亚铁，故a不可以，锌可以与盐酸反应生成氯化锌，故b可以，铜不能与盐酸反应，故c不可以，铝可以和盐酸反应生成氯化铝，故d可以，故选B&
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A置换反应只能是金属与酸或盐之间发生的反应B四种基本反
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下列对课本中的图表、数据的使用，叙述不正确的是A．根据金属活动性顺序表，判断金属能否与稀盐酸、稀硫酸反应产生氢气B．根据元素周期表，可以查找元素原子核内中子的数目C．根据“酸、碱和盐溶解性表”，判断复分解反应能否发生D．根据物质的溶解度曲线图，可确定该物质在某一温度时的溶解度 
试题分析：根据金属活动性顺序表，判断金属能否与稀盐酸、稀硫酸反应产生氢气；根据元素周期表，可以查找元素原子核内质子的数目；根据“酸、碱和盐溶解性表”，判断复分解反应能否发生；根据物质的溶解度曲线图，可确定该物质在某一温度时的溶解度。故选Ｂ．
考点：基本概念和原理
考点分析：
考点1：物质的构成和分类
考点2：金属的化学性质
金属的化学性质【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：一、金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2=Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2点燃ˉFe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O2点燃ˉ2MgO．3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O2点燃ˉ2Al2O3．4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O2△ˉ2CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体--铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2 +CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3．总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应1．镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应：现象、结论如下表所示． 2．镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应：现象、结论如下表所示． 总之，大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应，根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度，可以判断金属的活动性强弱；反之亦然．需要注意的是：（1）金属应是在金属活动性顺序中排在（H）前面的金属；（2）酸应是不具有强氧化性的酸，例如盐酸、稀硫酸，不包括浓硫酸和硝酸；（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金属则不能（初中阶段大体上了解即可）．三、金属能与金属化合物溶液（即盐溶液）反应分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中，进行实验．现象、结论下面的图表所示． 总之，部分金属能与金属化合物溶液反应，根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来，可以判断金属的活动性强弱；反之亦然．需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，与盐溶液不发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对金属的化学性质的理解或掌握情况，以及对常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用、实验现象及结论（包括反应化学方程式）等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等；并且，经常将其与常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、金属活动性顺序及其应用、化学方程式的书写等关联起来，进行综合考查．当然，有时也单独考查之．命题方式是根据金属的化学性质来分析、推断、选择或解答有关实验现象、实验结论（包括反应化学方程式）、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题，或者是反过来考查，或者是对所给的有关金属性质及用途的表达进行判断，等等．题型有选择题、填空题、实验探究题．中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力，对金属的性质及用途，常见金属的特性及其应用，合金与合金的性质，金属活动性顺序及其应用等相关知识的理解或掌握情况，以及运用它们来解决实际问题的能力等．特别是，对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查，是近几年中考的重中之重．【解题方法点拨】解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用等相关知识；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．爱心提示：要想做好这方面的题目，除了学好教材中的有关金属的化学性质等知识以外，还要做到以下两点：1．在平时的学习和生活中，注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识，以及最新的有关金属方面的科技前沿信息，等等．2．要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系（即性质用途），根据它们之间的联系来分析、推断和解答，将会是事半功倍的．
考点3：生活中的盐
考点4：溶解度
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B．②是分解反应C．③是置换反应
D．④是复分解反应 
题型：选择题
难度：中等
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