陳旭東
(浙江省寧波市孔浦中學(xué) 315021)
常見活潑金屬和稀酸反應(yīng)的圖像是初中化學(xué)中的常見考點(diǎn),也是學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)和考試中常遇到的一類難題,學(xué)生在作業(yè)和考試中的錯(cuò)誤率較高,筆者認(rèn)為,造成學(xué)生錯(cuò)誤率較高的原因除了是對(duì)活潑金屬和稀酸反應(yīng)的規(guī)律理解和掌握不夠外,還有一個(gè)重要原因就是學(xué)生在審題時(shí)沒有看清活潑金屬和稀酸反應(yīng)的圖像中坐標(biāo)軸的含義,常見坐標(biāo)含義為氫氣質(zhì)量和時(shí)間,還有氫氣質(zhì)量和稀酸質(zhì)量、氫氣質(zhì)量和金屬質(zhì)量,要知道,坐標(biāo)軸的含義不同,對(duì)應(yīng)圖像的含義是完全不一樣的.
本文將匯總常見幾種的活潑金屬與稀酸反應(yīng)的圖像,供同學(xué)們借鑒使用,方便在作業(yè)和考試的應(yīng)用.
以氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間為坐標(biāo)軸的函數(shù)圖像是考試中出現(xiàn)頻率最高的一種圖像,常見題型中的圖像又可以分為以下兩種.
第一種,在相等質(zhì)量的不同活潑金屬中,緩慢加入過量的稀酸.
此類圖像中,曲線的傾斜程度代表的是金屬活潑性,曲線的高低代表的是生成氫氣的多少.以金屬鎂和鐵為例,曲線A代表金屬鎂,曲線B代表金屬鐵,這是因?yàn)榻饘冁V比金屬鐵活潑,曲線斜度大,而生成氫氣的質(zhì)量,因?yàn)槭撬徇^量,加入的金屬是等質(zhì)量的,氫氣質(zhì)量是按照金屬計(jì)算,而等價(jià)的活潑金屬,鎂比鐵相對(duì)原子量小,生成的氣體多.
第二種,等質(zhì)量、等濃度的稀酸中加入過量的不同活潑金屬.
此類圖像中,曲線的傾斜程度代表的是金屬活潑性,曲線的高低代表的是生成氫氣的多少.以金屬鎂和鐵為例,曲線A代表金屬鎂,曲線B代表金屬鐵,因?yàn)榻饘冁V比鐵活潑,曲線斜度大,而生成氫氣的質(zhì)量,因?yàn)榻饘俣际沁^量,而參加反應(yīng)的稀酸是等量等濃度,生成氫氣按照稀酸的質(zhì)量計(jì)算氫氣質(zhì)量,所以生成的氫氣最終是相等的.
此類圖像中,你需要注意的是橫坐標(biāo)代表金屬質(zhì)量,所以不要考慮活潑性,考慮先是酸過量,后是金屬過量的情況,從而計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量即可.例如向等體積、等濃度的稀酸中加入活潑金屬鋁和鐵,則曲線A代表金屬鋁,曲線B代表金屬鐵,因?yàn)樵趧傞_始加入金屬質(zhì)量為m1時(shí),因金屬質(zhì)量小,酸過量,此時(shí)用金屬質(zhì)量計(jì)算氫氣的質(zhì)量,等價(jià)金屬,鋁的相對(duì)原子質(zhì)量比鐵小,放出氫氣多.當(dāng)金屬加到質(zhì)量為m2時(shí),金屬已過量,酸則完全反應(yīng),此時(shí)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量按照酸計(jì)算,因酸質(zhì)量相等,所以生成的氫氣的質(zhì)量相等.
常見對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤圖像為:
錯(cuò)誤的原因,潛意識(shí)中認(rèn)為,等價(jià)活潑金屬,鋁的相對(duì)原子質(zhì)量比鐵小,放出氫氣多,且金屬鋁比鐵活潑,斜度大,而沒有去注意橫坐標(biāo)不是時(shí)間軸,而是金屬的質(zhì)量.
此類圖像中,你需要注意的是橫坐標(biāo)代表稀酸質(zhì)量,所以不要考慮活潑性,考慮先是金屬過量,后是酸過量,從而計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量即可.例如等質(zhì)量的活潑金屬鋁和鐵中慢慢加入稀酸,則曲線A代表金屬鋁,曲線B代表金屬鎂,因?yàn)樵诩尤胂∷岬馁|(zhì)量為m1時(shí),金屬是過量的,用酸的質(zhì)量去計(jì)算氫氣質(zhì)量,酸質(zhì)量相等,所以產(chǎn)生的氫氣也相等.繼續(xù)加酸至質(zhì)量為m2時(shí),酸過量,而金屬完全反應(yīng),產(chǎn)生氫氣質(zhì)量按照金屬計(jì)算,等價(jià)的活潑金屬,鋁的相對(duì)原子量比鎂小,生成的氣體多.
常見對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤圖像為:
錯(cuò)誤的原因,誤認(rèn)為,活潑性鎂大于鋁,所以斜度應(yīng)該是鎂大于鋁,且生成氣體鋁多于鎂,而沒有去注意橫坐標(biāo)不是時(shí)間軸,而是加入稀酸的質(zhì)量.
筆者認(rèn)為,對(duì)于初中常見活潑金屬和稀酸反應(yīng)的圖像問題,做題時(shí)一定要先看清坐標(biāo)軸的含義,再根據(jù)是金屬還是酸是完全反應(yīng)完的,根據(jù)其反應(yīng)的質(zhì)量計(jì)算氫氣的質(zhì)量,問題就能迎刃而解了.當(dāng)然,這一類題目中出現(xiàn)的圖像肯定還有其他的變化方式,不過只要抓住關(guān)鍵的解題點(diǎn),這一類題目都是可以迎刃而解的.