Question

15．將等質量的鋅粉和鐵粉（顆粒大小相同），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）對于如圖的理解，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）根據鋅與稀硫酸的反應分析回答；
（2）①根據鋅的活動性比鐵的活動性強，等質量的金屬，鋅反應的時間短進行分析；
②根據方程式分析可知：生成相等質量氫氣，參加反應的鋅的質量多，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根據方程式分析生成相等質量的氫氣時參加反應的鋅、鐵的質量關系；
⑤根據方程式分析生成相同質量的氫氣后溶液質量的變化．

解答 解：（1）鋅與稀硫酸反應生成了硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，該反應的基本類型為置換反應；
（2）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，故①正確；
②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，由圖示可知，生成的氫氣的質量相等，所以硫酸均反應完，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，故②錯誤；
③若生成的氫氣的質量相等，硫酸均反應完，故③正確；
④由上述方程式可知，反應生成的氫氣的質量相等，消耗兩種金屬的質量不會相等，故④錯誤；
⑤依據質量守恒定律，反應后溶液的質量=反應前溶液質量+參加反應的金屬的質量-氣體的質量，圖示中生成氫氣的質量相等，參加反應的金屬的質量不同，反應結束后所得溶液質量不會相等，故⑤錯誤．
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，置換反應；（2）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．