金属与酸反应的规律

金属与酸反应规律大引言金属与酸的反应是化学领域中的经典实验之一，也是初学者学习化学的入门实验。

此实验可以让学生们直观地感受到化学物质之间的化学反应，以及探究金属与酸反应的规律性。

本文将从反应原理、实验流程及实验注意事项等方面为您全面金属与酸反应的规律。

反应原理金属与酸的反应是一种化学反应，通常会生成相应金属的盐和氢气。

反应的原理基于酸的性质及金属的还原性质。

酸通常呈现出酸性的属性，即在溶液中所含的氢离子(H+)与水生成了酸离子。

当酸与金属反应时，酸中的氢离子(H+)会与金属所含的电子形成氢气，同时金属离子会与酸中的阴离子形成盐。

由于金属的还原性，它们会通过向酸中释放电子，形成金属离子，同时还原酸化物中的阳离子。

金属与酸反应的反应式通式可以用以下示例来说明：2HCl(aq) + Mg(s) → MgCl2(aq) + H2(g)上述反应式中，硫酸和镁反应生成了氢气和硫酸镁盐。

实验流程实验材料•醋酸（甲酸、盐酸、硫酸）•5种不同的金属（铁、锌、铜、铝、镁）•试管•水槽•镊子操作步骤1.取出5只试管，并将它们标记为1~5。

2.向每个试管中加入不同酸性溶液，加入2ml左右，并且每个试管中的溶液都应该相同。

3.分别将不同的金属纸条用镊子夹住，依次放入试管中，注意时间记录，反应时应及时停止计时器。

4.每次倒溢出溶液，注意将不同金属的溶液分开。

观察结果按照上述步骤，我们可以观察到以下结果:金属酸反应结果铁盐酸产生氢气和铁离子锌盐酸产生氢气和锌离子铜盐酸无任何变化铝盐酸产生氢气和铝离子镁盐酸产生氢气和镁离子从上述结果可以发现，不同的金属在不同的酸性溶液中反应也有所不同。

比如铁、锌、铝和镁在盐酸中能反应，产生对应金属离子和氢气，而铜在盐酸中不会产生任何反应。

从上述实验结果中，我们可以初步出•酸的种类影响金属与酸反应的速度和良率。

•不同金属的还原性质不同，从而导致它们与酸反应的方式不同。

实验注意事项1.试管中加入盐酸、硫酸等酸性溶液时应该冷却，以免向外喷溅。

金属与酸反应的有关规律一、规律的引出（P13 8题）结论：1、金属与酸反应生成氢气多少与酸的种类无关。

2、生成氢气的多少与金属的活泼性无关。

金属越活泼则曲线的坡度越陡。

3、当酸足量的时候生成氢气质量等于：m(H2) = （n ×a ）÷Ar（其中n 表示金属在化合物中化合价a 表示金属质量 Ar 表示金属相对原子质量） ①当金属化合价和质量相同时候，相对原子质量越小，生成H 2则越多②当金属化合价和质量相同时候，若生成等质量的H 2，相对原子质量越小，消耗的金属则越少。

4、足量金属与同浓度同体积酸反应的时候生成氢气质量相等。

（口诀：足量金属等量酸，产生氢气一样多；等量金属足量酸，产生氢气铝最多） 技巧的运用1、等质量、颗粒大小相同的X 、Y 、Z 三种较活泼金属分别加入足量且浓度相同的盐酸中，生成H 2的质量与反应时间的关系如右图所示。

这三种金属的活动顺序为 ；假如X 、Y 、Z 都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺为 。

2. 等质量的Mg 、Al 、Fe 、Zn 、Sn （119）五种金属，分别与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（ ）A. Sn 、Mg 、Al 、Fe 、ZnB. Al 、Mg 、Sn 、Fe 、ZnC. Al 、Mg 、Fe 、Zn 、SnD. Zn 、Fe 、Al 、Mg 、Sn3、在天平两盘的烧杯中各放入质量相同的同种盐酸(足量)，调节天平至平衡。

分别向两边烧杯中各加入5 g 锌和5 g 铁，铁和锌反应完全后，天平的指针( )。

A ．偏向加锌的一边B ．偏向加铁的一边C ．仍停留在原来的位置D ．不能确定偏向哪一边4、 等质量的两种金属M 和N 分别与足量的稀硫酸反应，都生成＋2价金属的硫酸盐和氢气。

生成的氢气质量m （纵坐标）与反应时间t （横坐标）的关系如图1，下列结论正确的是（ ）（多选） A. 相对原子质量：M 大于NB. 相对原子质量：N 大于MC. 金属M 比N 活泼D. 金属N 比M 活泼5. 等质量的下列金属与一定质量的酸反应生成等质量的氢气，若只有一种反应完，那反应的金属应该是（ ）A. 铁B. 铝C. 镁D. 锌6、在天平左右盘盛有等质量、等质量分数的稀硫酸的烧杯，平衡后，向两边烧杯中分别加入质量相等的锌和镁，反应完毕后，天平仍保持平衡，则下列情况不可能的（ ）。

初中化学金‎属与酸反应‎常见规律及‎例题金属与酸的‎反应：位于氢前面‎的金属可与‎非氧化性酸‎反应生成盐‎和氢气。

(3)等质量的同‎一金属与足‎量的不同酸‎完全反应，生成氢气的‎质量相等。

例：等质量的锌‎分别与足量‎的稀盐酸、稀硫酸充分‎反应，产生氢气的‎质量关系是‎( )。

A.相等B.与稀盐酸反‎应的多C.与稀硫酸反‎应的多D.不能确定【答案】A。

解析：反应实质是‎锌和氢离子‎反应，足量的酸提‎供足量的氢‎离子，1个锌原子‎置换1个H‎2分子，故有多少锌‎就置换多少‎氢气，因锌的质量‎相等，故产生的氢‎气的质量也‎相等。

(3)相同价态、等质量的不‎同金属与足‎量的同一酸‎完全反应，金属相对原‎子质量越小‎，生成氢气的‎质量越多，在“生成氢气质‎量-反应时间”图像中对应‎最终生成氢‎气质量的直‎线越高;金属活动性‎越强，在“生成氢气质‎量-反应时间”图像中直线‎的斜率越大‎(直线越陡)。

例：相同质量的‎M、N两种金属‎，分别与相同‎质量分数的‎足量稀盐酸‎反应(M、N在生成物‎中均为+2价)，生成H2质‎量和反应时‎间的关系如‎图所示。

下列有关叙‎述正确的是‎( )。

A.金属活动性‎：N>MB.生成H2的‎质量相等C.消耗盐酸的‎质量相等D.相对原子质‎量：N>M【答案】D。

解析：A.根据图像可‎看出，相同时间内‎，M产生的氢‎气多，金属活动性‎是M>N，错误;B.根据图像可‎看出，M生成H2‎的质量多，错误;C.M生成H2‎的质量多消‎耗的盐酸质‎量就多，错误;D.相同质量的‎M、N(价态相同)生成H2的‎质量越多相‎对原子质量‎越小，故N>M，正确。

(4)价态不同、等质量的不‎同金属与足‎量的同一酸‎完全反应，生成氢气的‎质量与金属‎的化合价/金属的相对‎原子质量成‎正比。

例：等质量的镁‎、铝、铁三种金属‎与足量的稀‎盐酸充分反‎应，生成氢气的‎质量与消耗‎金属的质量‎对应关系正‎确的是( )。

金属与酸反应的常用规律.金属与酸的反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物 质的量。

.在金属活动性顺序中位于氢之前的活泼金属(以下简称活泼金属)，能与非氧化性酸发 生置换反应，生成盐和氢气。

价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，可生成2a 。

.等物质的量的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，金属元素的价态越高，生成的量越多；且生成的量之比(物质的量之比、质量之比、同条件下的体积之比)等于金属元素的化合价之比。

如等物质的量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶；等物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶。

.等质量的活泼金属与足 量的非氧化性酸反应，生成 的量(如物质的量、质量、同条件下的体积) 之比等于金属的摩尔电子质量 (金属失去 电子时所需的质量，叫金属的摩尔电子质量) 的倒数之比。

如等质量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为71∶231∶391；等质量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应产生氢气的质量比为231∶121∶91；等质量的常见金属中产生氢气最多的为铝。

.活泼金属与非氧化性酸反应，若产生等量的，所需金属的物质的量之比等于金属元素的化合价的倒数之比；所需金属的质量之比等于金属的摩尔 电子质量之比。

.当参加反应的金属与产生气体的质量差相等时，反应后两溶液的增量相等。

.金属与氧化性酸(如浓硫 酸、稀硝酸、浓硝酸)反应时都不产生氢气。

大多数金属在加热的条件下均能跟浓硫酸反应，除个别金属(如、)外几乎所有的金属在常温下就能跟硝酸反应。

.铁、铝、铬、镍等金属与冷的浓硫酸或浓硝酸能够产生钝化现象。

.变价金属(如)与非氧性酸反应，生成低价金属的盐； 变价金属(如)与氧化性酸反应，可生成高价金属的盐(金属过量时，生成低价金属的盐)。

.金属与非氧化性酸反应 时，参加反应的酸全部起氧化作 用；金属与氧化性酸反应时，参加反应的酸部分起氧化作用，部分起酸的作用。

金属与酸的反应
分两种情况，第一种情况，金属和非氧化性酸反应，比如盐酸，稀硫酸，稀高氯酸，体现H+的弱氧化性，发生置换反应，金属+酸=盐+氢气，只有氢前的金属能发生反应，变价金属只能被氧化成低价，如铁和稀硫酸只能生成硫酸亚铁，第二种情况，金属和氧化性酸反应，体现氧化性的是酸根的中心原子，比如硝酸+5价的氮，浓硫酸+6价的硫，浓高氯酸+7价的氯，这种酸和金属反应不会放出氢气，并且可以氧化部分氢后的金属，如Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2H2O+2NO2（g）酸同时体现氧化性和酸性，一般浓硝酸被还原成二氧化氮，稀硝酸被还原成一氧化氮，浓硫酸被还原成二氧化硫，浓高氯酸被还原成三氧化氯或者二氧化氯或者氯气，和变价金属反应会生成高价，如铁和浓硫酸加热会生成硫酸铁（III），另外，常温下，浓硫酸浓硝酸浓高氯酸遇到铁，铬，铝等金属会发生钝化，金属表面生成致密的氧化膜阻止酸的进一步反应，加热钝化失效，也就是说加热条件下浓酸会继续氧化铁，铬，铝等。

精心整理金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na等活泼金属能与水剧烈反应生成H2。

2、金属活动顺序H前的金属与非氧化性酸反应生成H2。

3、金属活动顺序H后的金属与非氧化性酸不反应，但能与强氧化性456加热时：剧烈反应，一般生成铁盐。

二、金属与非氧化性酸反应的计算规律解答此类试题时，关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式，在根据试题所给的限定条件作出相应的解答。

金属与非氧化性酸反应时，应注重下面四个方面的规律：1、金属与酸反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

2、1mola价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，可生成a/2molH23、NaMgAl与酸反应规律酸足量（金属完全反应）时1，1：1：3a.相同物质的量的不同酸与足量金属反应时，产生H2的体积比等于酸的元数之比，与酸的强弱无关。

b.相同质量的不同酸与足量的金属反应时，产生H2的体积比等于酸的元数之比。

相对分子质量c.过量的金属与等物质的量酸反应时，钠产生氢气的量较多（过量的钠还可以与水反应）美铝产生氢气的量相等且取决于酸中H+的物质的量例题1.金属钠1.15g跟水反应,得到100mL溶液,试计算：32氢气，生成氢气共0.15mol，镁、铝与盐酸反应时镁和铝均过量，由盐酸计算出生成氢气均为0.05mol。

点评：钠与盐酸反应时，过量的钠继续与水反应例题3ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到ag铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为（）A.1：7B.7：1C.7：8D.8：7?例题4把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩于金属粉末的质量相等,则原溶液中氢离子和硫酸根离子的物质的量浓度之比是（）A2：7B3：8C1：2D1：4123)剩余3借助H+仍然能与金属反应。

酸盐的NO-34.当化学反应进行时，反应物不断被消耗。

随反应的进行，反应物浓度不断改变，①有的会造成产物的不同。

3 金属与酸反应的计算规律和方法1．金属与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况)(1)金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

(2)1 mol a 价金属与足量酸反应，可生成a 2 mol 氢气。

(3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。

(4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。

(5)特别注意，在钠等极活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。

2．铝分别与酸、碱反应产生氢气量的比较(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH 溶液反应，消耗盐酸和NaOH 的物质的量之比为3∶1。

(2)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH 溶液反应，产生H 2的体积比为1∶1。

(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH 溶液反应，产生H 2的体积比为1∶3。

3．摩尔电子质量和平均摩尔电子质量(1)摩尔电子质量：某物质在反应中转移1 mol 电子时该物质的质量，如Mg 的摩尔电子质量为242 g·mol －1＝12 g·mol －1，Al 的摩尔电子质量为273 g·mol －1＝9 g·mol －1。

(2)平均摩尔电子质量：两种或两种以上物质的混合物在反应中转移1 mol 电子时混合物的质量，如2 g 金属混合物生成2.24 L H 2(标准状况)，则平均摩尔电子质量为 2 g 0.1×2 mol ＝10 g·mol－1。

【典例5】 (1)取w g 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是____________。

(2)取0.1 mol 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。

(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是__________；质量之比是________。

【新九年级化学】金属与酸反应的计算规律在有关金属与酸反应的计算中，经常会牵涉到反应产生氢气质量的计算，只要我们掌握了规律,就能够简单、快速的进行计算或比较，找出正确的答案。

先进行下列推导:已知质量为a的金属M，其相对原子质量为m，化合价为n，求M与盐酸(或稀硫酸）完全反应后产生的氢气质量。

根据上式，我们可以知道，当金属与酸反应时，产生氢气的质量由此，我们可以得出以下规律：1、当相同质量的几种金属与足量的酸反应时,它们产生氢气的质量与金属的化合价成正比,与金属的相对原子质量成反比.如果几种金属的化合价一样，则相对原子质量越小的金属，反应产生氢气质量就越多。

2、当几种金属与足量的酸反应产生的氢气质量相同时，消耗金属的质量与相对原子质量成正比，与化合价成反比。

如果几种金属的化合价一样,则相对原子质量越大的金属，反应消耗的质量就越多.例1、（烟台）相同质量的铁、锌、镁、铝分别与足量的盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，图中曲线①②③④对应的金属是(）A．铝、镁、锌、铁B．铁、锌、镁、铝C．铝、镁、铁、锌D．锌、镁、铁、铝分析：题中镁、锌、铁的化合价都是“＋2"价，只有铝的化合价式“＋3”价，如果将铝的化合价转换成“＋2”价，则转换后铝的相对原子质量为18，根据规律1，当金属化合价相同时，相对原子质量越小的金属，反应产生氢气质量就越多，只需要将铝、镁、铁、锌的相对原子质量由小到大排列，即为图中曲线①②③④对应的金属。

答案为C.例2、(黄冈) 将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。

根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是。

(已知：A、B、C在生成物中均为+2价)A．放出H2的质量是A＞B＞CB．金属活动性顺序是A＞B＞CC．反应速率最大的是AD．相对原子质量是C＞B＞A分析：从图中不难看出，反应放出H2的质量是A＞B＞C,故答案A正确。

硫酸与金属反应的一般规律
硫酸是一种常见的无机酸，而金属是化学中常见的元素之一。

当硫酸与金属反应时，会出现一些一般规律。

以下是硫酸与金属反
应的一般规律的概述：
1. 酸碱中和反应：硫酸与金属反应通常会产生相应的金属盐和
氢气。

这是酸碱反应的一种典型情况。

2. 金属的活力：不同活力的金属在硫酸中的反应速度和剧烈程
度可能有所不同。

活动性较高的金属（如锌、铝）在硫酸中的反应
通常更迅速且剧烈。

3. 金属的电位：金属的电位差异也可能影响其与硫酸的反应。

在电位差较大的情况下，反应可能更为剧烈。

4. 产生的盐的溶解度：不同金属盐的溶解度可能有所不同。

一
些金属盐可能在水中溶解度较高，而另一些金属盐可能溶解度较低。

5. 反应产物的性质：不同金属与硫酸反应可能生成不同的产物，这些产物的性质也可能不同。

一般而言，金属的阳离子和硫酸根离
子结合形成金属盐。

需要注意的是，具体的反应规律可能受到其他因素的影响，如
温度、浓度和反应条件等。

因此，在研究硫酸与金属反应时，应综
合考虑这些因素。

以上是关于硫酸与金属反应的一般规律的概述。

具体的反应情
况可能因金属的不同而有所差异，因此在具体实验或研究中，应根
据实际情况进行设计和分析。

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