Question

將等質量的鎂粉和鋁粉，分別放入質量相等、濃度相同的稀硫酸中，生成H₂質量（m）隨反應時間的關系如圖所示．請回答下列問題：
（1）寫出A曲線的化學方程式______；
（2）對于該圖象的理解，下列說法正確的是______（填序號）；
①反應結束后兩種金屬一定都有剩余　②反應結束后一定鎂粉有剩余
③反應結束后所得溶液質量相等　　　④反應結束后稀硫酸都沒有剩余
⑤反應結束后消耗兩種金屬的質量相等
（3）若將一定質量的鎂粉和鋁粉，同時放入一定濃度的硫酸銅溶液中，充分反應后，溶液中一定有的金屬陽離子是______（填離子符號）；若過濾后，向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產生，則濾渣中一定有______（填化學式）．

Answer 1

解：由圖象可知A的反應速度大于B的反應速度，則可知A的活動性比B強，由金屬活動性順序可知鎂的活動性比鋁強，所以A曲線的化學方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（2）依據金屬與酸反應生成氫氣的質量=×金屬的質量可知同質量的鎂與鋁完全反應時鋁生成的氫氣質量大，故⑤錯誤；而圖象反應兩者最終生成的氫氣質量相等，則反應時鋁必有剩余鎂是否有剩余則無法判斷，故①②錯誤；由于反應后生成的氫氣質量相等所以消耗的硫酸質量一定相等，而鋁有剩余，故兩者反應時酸均無剩余，故④正確；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制得氫氣，所以，向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產生，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；
分析：（1）根據反應的速度判斷A代表的是何種金屬反應的圖象并書寫方程式；
（2）由已知：“等質量的鎂粉和鋁粉，分別放入質量相等、溶質質量分數相同的稀硫酸充分反應”：利用等質量的鎂粉和鋁粉如果全部反應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后生成的氫氣質量相等分析判斷；
（3）根據金屬與鹽溶液反應的優先置換原則以及金屬與酸反應的條件分析解答即可；
點評：本題考查了金屬活動性順序的應用，完成此題，可以依據金屬活動性順序及其意義進行．