金属与酸反应
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2023年3月6日发(作者：智能巡检巡更系统)学科教师辅导讲义
学员编号：年级：九年级课时数：1
学员姓名：辅导科目：科学学科教师：
授课内容金属和酸反应的计算(T)
星级★★★
授课日期及时段
教学内容
i.辅导准备
＜建议用时5分钟！＞
1:等质量的不同金属与足量的酸反应,产生氢气的质量与金属的化合价、原子量之间关系是什么？
答:等质量的不同金属与足量的酸反应,产生氢气的质量与金属的化合价成正比;与金属的原子量成反比.
2：不同金属与足量的酸反应,产生等质量的氢气时,消耗金属的质量与金属的化合价；与金属的原子量之间有
什么关系？
答:不同金属与足量的酸反应,产生等质量的氢气时,消耗金属的质量与金属的化合价成反比;与金属的原子量成正
比.
3：足量的不同金属与等质量、等浓度的同一种酸反应产生氢气是多少？
答:足量的不同金属与等质量、等浓度的同一种酸反应产生氢气的质量相等.
＜建议用时20分钟！＞
一、要点提纲：
一、金属与酸是否能发生反应的判断
金属与酸发生置换反应的条件（1）对金属的要求：
必须是金属活动性顺序中排在氢以前的金属；
例：试判断下列反应是否能够发生
锌＋稀盐酸
铝＋稀硫酸
镁+稀硝酸
注：通常情况下，金属与硝酸反应生成水而不生成氢气
金属与酸发生置换反应的条件（2）对酸的要求：
这里所指的酸并不是所有的酸，主要是指稀盐酸和稀硫酸。
二、金属与酸反应产生H2的规律
（1）：质量为M，相对原子质量为N，化合价为+R（指在生成物中的化合价）的金属与足量酸反应，产生的氢气的
质量X=RM／N
（2）：等质量的几种金属与足量酸反应产生的H
2
质量与该金属的化合价的值／相对原子质量成正比，该值越大，产
生的H2质量越多，该值越小，产生的H
2
质量越少。
（3）：等质量的不同金属与等质量等浓度的同种酸发生反应，且反应后金属都有剩余时，说明此反应过程中酸为不足
量，此时两种不同金属所制得的氢气的质量相同。
三、关于金属混合物组成的判断
例、由两种金属组成的混合物共20g，与足量盐酸完全反应，共放出1gH
2
，试判断原混合物的组成不可能是（）
和Mg；和Mg；和Fe；和Cu
解析：在每个选项中，首先假设20g全部为某一种金属，计算出与足量HCl反应产生的氢气质量。在两种金属中，如
果有一种放出的H
2
质量大于1g,另一种放出的H2质量小于1g,则该组合就可能存在；若两种放出的H
2
都大于1g,或都
小于1g,则该组合不可能存在。答案是：CD
四、关于天平平衡问题
例、在托盘天平的两边各放一只盛有足量相同质量、相同质量分数稀盐酸的烧杯，调至平衡，然后向左边烧杯中加⒌6g
铁，欲使天平再次保持平衡，应向右边烧杯中加入（）
A.6g镁B.⒌6g铜C.⒌4g氧化钙D.10g碳酸钙
解析：左边烧杯中加入⒌6g铁，因为稀盐酸是足量的，⒌6g铁完全反应放出H2的质量为⒌6g×2／56=0.2g。实际上
左边烧杯中增加了5.6g-0.2g=5.4g，6g镁放H2的质量为：6g×2／24=0.5g,增加6g-0.5g=5.5g，答案A不正确，而
铜不与稀盐酸反应，答案B错误;答案D中10g碳酸钙放出CO2的质量是4.4g,增加10g-4.4g=5.6g,所以D也不正确，
故选答案C。5.4g氧化钙与稀盐酸反应CaO+2HCl＝CaCl
2
+H
2
O没有气体逸出。
五、巧用“守恒法”解决有关化学方程式的计算
利用化学反应前后某种元素的质量守恒或某种原子（或原子团）的数目和质量守恒，可以使化学计算化难为易，收
到事半功倍的效果。
例、某金属样品4g,投入98g10%的稀硫酸中恰好完全反应（样品中杂质不与酸反应），生成硫酸盐12g，求该样品中
金属的质量分数。
解析：金属与硫酸发生的是置换反应，H
2
SO
4
中的“SO
4
”质量等于硫酸盐中的“SO
4
”的质量，样品中金属的质量等于硫
酸盐中“金属元素”的质量。
硫酸的质量为98g×10%=9.8g
硫酸根的质量为9.8g×96／98=9.6g
金属元素即样品中金属的质量为12g-9.6g=2.4g
∴样品中金属的质量分数为2.4g／4g×100%=60%
二．题型分类：
题型一：金属完全反应，酸有剩余
【例1】（★★★）等质量的锌和铁与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量（）
A．锌的多B．铁的多C．一样多D．无法确定
【答案】B
【解析】：根据题意，金属完全反应，酸有剩余，利用化学方程式只能找金属与氢气之间的关系式，列比例式可求
出氢气的质量x=（a为金属的质量，M为金属的相对分子质量，n为金属化合价数，下同），从上式可看出，金
属的质量相同，生成氢气的质量与金属相对分子质量和金属化合价数的倒数的乘积成反比，所以答案为B。同理可推，
生成氢气的质量相同，所需金属的质量与金属相对分子质量和金属化合价数的倒数的乘积成正比。
【例2】（★★★）将相同质量的锌粒投入到不同质量的足量的稀盐酸和稀硫酸溶液中，待充分反应后，所得氢气的
质量（）
A．一样多B．锌粒投入到稀盐酸的多C．锌粒投入到稀硫酸的多D．无法比较
【答案】A
【解析】:由[例1]解析中氢气的质量x=可看出，同种金属质量又相同，所得氢气的质量应该一样多，所以答案
为A。
变式训练：
1．相同质量的铝、镁、铁、锌四种金属分别投入到足量的相同质量的稀硫酸溶液中，待充分反应后，所得溶液的质
量最小的是（）
A．铝B．镁C．锌D．铁
突破口：根据金属的相对原子质量和化学反应方程式分析
【答案】A
2．在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁
和铁全部反应而消失后，天平的指针（）
A．偏向加铁的一边B．偏向加镁的一边
C．仍停留在原来的位置D．无法确定
突破口：相同质量的不同金属与足量的酸反应，相对原子质量小的产生的氢气多。
【答案】A
题型二：金属有剩余，酸全部反应
1．足量的不同金属与一定量的同一种酸反应
【例3】（★★★）足量的镁、铁、锌三种金属分别与一定量的稀硫酸充分反应后，生成氢气的质量关系为（）
A．镁放氢多B．铁放氢多C．锌放氢多D．三种金属放氢一样多
【答案】：D
【解析】:根据题意，金属有剩余，酸完全反应，利用化学方程式只能找酸与氢气之间的关系式，列比例式可求出氢
气的质量x=（a为酸溶质的质量，M为酸的相对分子质量，n为酸电离出氢离子的个数，或为酸根离子所带的电
荷数，或酸根的化合价数，下同），因为是同种酸，所以三种金属放氢一样多，答案为D。
2．足量的金属与一定量的不同种酸反应
例4在天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时
天平平衡。若向两烧杯中投入足量的相同质量锌粒，待充分反应后，则天平指针偏转。（填“向
左”、“向右”、“不”）
【答案】：向右
【解析】:由[例3]解析中氢气的质量x=可看出，酸溶质的质量相同，生成氢气的质量与酸相对分子质量和酸根
化合价数的倒数的乘积成反比，稀硫酸放出氢气少,所以天平指针向右偏转。同理可推，生成氢气的质量相同，所需
酸溶质的质量与酸相对分子质量和酸根化合价数的倒数的乘积成正比。
变式训练：
1．将Mg，Al，Zn分别放入相同溶质质量分数的盐酸中，反应完成后，放出的氢气质量相同，其可能原因是
（）
A．放入的三种金属质量相同，盐酸足量
B．放入的Mg、Al、Zn的质量比为12:9:32．5，盐酸足量
C．盐酸的质量相同，放入足量的三种金属
D．放入的盐酸质量比为3:2:1，反应后盐酸无剩余
突破口：放出的氢气质量相同，有两种情况，金属不足，酸足量或者酸不足，金属足量。
【答案】：BC
2、在天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时天
平平衡。若向左烧杯中投入足量的锌粒，向右烧杯中投入足量的等质量的镁条，待充分反应后，则天平指
针偏转。（填“向左”、“向右”、“不”）
突破口：
【答案】：向右
题型三：金属与酸恰好完全反应
例513．0g锌与100．0g稀硫酸恰好完全反应，求：
（1）稀硫酸中溶质的质量分数。（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
解析（1）根据化学方程式，可求出稀硫酸中溶质的质量为19．6g，进而求出稀硫酸中溶质的质量分数为19．6%；
（2）先求出氢气的质量为0．4g，再求出反应后所得溶液中溶质硫酸锌的质量为32．2g，根据质量守恒定律，反
应后所得溶液的质量13．0g+100．0g-0．4g=112．6g,所以，反应后所得溶液中溶质的质量分数约为28．6%（解
题过程略）。
变式训练：
1．近年来，有不法分子利用假金欺骗群众，假金外观似金子，是一种铜与金属M的合金，某同学想确定金属M，已
知金属M为+2价，他取用3．50g这种假金样品，把15g14．6%的稀盐酸分3次加入，充分反应后剩余固体质量见
下表：
第1次第2次第3次
稀盐酸的用量/g
555
剩余固体质量/g2．852．202．00
计算：（1）该假金样品中铜的质量分数；（2）通过计算确定金属M是何种金属。
答案：（1）57．1%；（2）Zn
＜建议用时10分钟！＞
（时间10分钟，共10道题，满分30分)
1、5.6g铁、2.4g镁、1.8g铝分别与足量的稀盐酸充分反应后，得到氢气的质量比为。
2、相同质量的铝、镁、铁、锌分别投入到足量的相同质量的稀硫酸溶液中，待充分反应后，所得溶液的质量由小到
大依次为。
3、在天平两盘的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节至平衡。向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反
应而消失后，天平的指针（）
A．偏向加铁的一边B．偏向加镁的一边C．仍停留在原来的位置D．无法确定
4、将Mg，Al，Zn分别放入相同溶质质量分数的盐酸中，反应完成后，放出的氢气质量相同，其可能原因是（）
A．放入的三种金属质量相同，盐酸足量B．放入的Mg、Al、Zn的质量比为12:9:32.5，盐酸足量
C．盐酸的质量相同，放入足量的三种金属D．放入的盐酸质量比为3:2:1，反应后盐酸无剩余
5、铝、镁、铁、锌分别投入到足量的稀硫酸溶液中，充分反应后，得到相同质量的氢气，则需要金属的质量由多到
少的顺序为。
6、相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），
生成H2的质量m和反应时间t的关系如下图所示。
（1）金属活动顺序是M比N(填“强”或“弱”)；
相对原子质量MN。（填“大于”或“小于”）。
（2）M与稀盐酸反应结束后，消耗稀盐酸中溶质的质量为g。
7、在天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装98g10%的稀硫酸，此时天平平衡。
（1）若向两烧杯中投入足量的锌粒和镁条，天平平衡，加入镁、锌的质量分别为（）
A．3gMg，3gZnB．1gMg，1gZnC．7gMg，7gZnD．5gMg，5gZn
（2）若向两烧杯中投入等质量的锌粒和镁条，待充分反应后，此时天平平衡，则反应后一定无剩余的
是，一定有剩余的是。
8、在天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时天平
平衡。若向左烧杯中投入足量的锌粒，向右烧杯中投入足量的等质量的镁条，待充分反应后，则天平指
针偏转。（填“向左”、“向右”、“不”）
答案：1、1:1:12、铝、镁、铁、锌3、A4、BC5.锌铁镁铝6、强小于18.25
7、C稀硫酸8、向右
本次测试得分______________
＜建议用时5分钟！＞
镁铝
话说：有一次上科学课的时候，（大概是介绍金属）。
年轻漂亮的王**老师，一手拿着镁条，一手拿着铝箔，说：“这是镁，这是铝，那么合在一起就是——?。”
全班男生一起大喊：美女！（镁铝）