Question

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，请回答下列问题：
（1）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式

 

．
（2）对于该图象的理解，下列说法正确的是

 

（填序号）．
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后消耗两种金属的质量相等
⑤反应结束后所得溶液质量相等．

Answer 1

考点：金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，根据反应物、生成物，书写化学方程式；
（2）由已知：“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”：
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因为“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”，所以反应物的总质量相等；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．

解答：解：
（1）锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，则其化学方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
（2）由已知：“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”进行分析：
①锌的活动性比铁的活动性强，所以等质量的金属，锌反应的时间短，正确；
②由图示可知：生成的氢气的质量相等，所以硫酸均反应完；Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，由方程式分析可知：如果锌恰好反应，则铁有剩余；故错误；
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，硫酸均反应完；故正确；
④根据化学方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，可知每56g铁生成2g氢气，根据化学方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，可知每65g锌反应生成2g氢气；所以若是相等质量的铁和锌与硫酸反应，铁生成氢气多，而不会相等，故错误；
⑤因为“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”，所以反应物的总质量相等；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．故错误；
故选①③．
故答案为：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；（2）①③．

点评：本题结合图象对金属与酸的反应进行了细致的考查，能很好的考查学生对知识的掌握和应用能力，要结合相关知识认真分析．