Question

將等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉，分別放入質(zhì)量相等、濃度相同的稀硫酸中，生成H₂質(zhì)量（m）隨反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示．請回答下列問題：
（1）寫出A曲線的化學(xué)方程式

Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑

；
（2）對于該圖象的理解，下列說法正確的是

④

（填序號）；
①反應(yīng)結(jié)束后兩種金屬一定都有剩余  ②反應(yīng)結(jié)束后一定鎂粉有剩余
③反應(yīng)結(jié)束后所得溶液質(zhì)量相等      ④反應(yīng)結(jié)束后稀硫酸都沒有剩余
⑤反應(yīng)結(jié)束后消耗兩種金屬的質(zhì)量相等
（3）若將一定質(zhì)量的鎂粉和鋁粉，同時放入一定濃度的硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后，溶液中一定有的金屬陽離子是

Mg²⁺

（填離子符號）；若過濾后，向?yàn)V渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定有

Cu、Al

（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷A代表的是何種金屬反應(yīng)的圖象并書寫方程式；
（2）由已知：“等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉，分別放入質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸充分反應(yīng)”：利用等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉如果全部反應(yīng)生成氫氣的量是鋁大于鎂，而后再利用圖象的信息可知兩者反應(yīng)后生成的氫氣質(zhì)量相等分析判斷；
（3）根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的優(yōu)先置換原則以及金屬與酸反應(yīng)的條件分析解答即可；

解答：解：由圖象可知A的反應(yīng)速度大于B的反應(yīng)速度，則可知A的活動性比B強(qiáng)，由金屬活動性順序可知鎂的活動性比鋁強(qiáng)，所以A曲線的化學(xué)方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（2）依據(jù)金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量=

金屬的化合價

金屬的相對原子質(zhì)量

×金屬的質(zhì)量可知同質(zhì)量的鎂與鋁完全反應(yīng)時鋁生成的氫氣質(zhì)量大，故⑤錯誤；而圖象反應(yīng)兩者最終生成的氫氣質(zhì)量相等，則反應(yīng)時鋁必有剩余鎂是否有剩余則無法判斷，故①②錯誤；由于反應(yīng)后生成的氫氣質(zhì)量相等所以消耗的硫酸質(zhì)量一定相等，而鋁有剩余，故兩者反應(yīng)時酸均無剩余，故④正確；依據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前的總質(zhì)量-氣體的質(zhì)量-不溶物的質(zhì)量，圖示中生成氫氣的質(zhì)量相等，但剩余的不溶物的質(zhì)量不同，所以反應(yīng)結(jié)束后所得溶液質(zhì)量不相等．故③錯誤；
（3）由于鎂鋁銅的金屬活動性順序是鎂＞鋁＞銅，所以反應(yīng)時鎂先要置換出硫酸銅中的銅，故溶液中一定含有鎂離子，由于銅不能與稀硫酸反應(yīng)制得氫氣，所以，向?yàn)V渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中一定含有置換出的銅和一定有剩余的鋁；
故答案為：（1）Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；（2）④；（3）Mg²⁺；Cu、Al；

點(diǎn)評：本題考查了金屬活動性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動性順序及其意義進(jìn)行．