(1)当产生氢气质量相同时:消耗四种金属的质量由多到少的顺序是Zn>Fe>Mg>Al;
消耗四种金属的质量比是m(Zn)∶m(Fe)∶m(Mg)∶m(Al)=65∶56∶24∶18.
(2)当所用四种金属质量相同时:
四种金属产生氢气的质量由多到少的顺序是Al>Mg>Fe>Zn;
四种金属产生氢气的质量比是
.
第一种解题思路
由于产生氢气质量相同,因此可以假设生成氢气的质量为m或1g,然后分析写出各反应的化学方程式,将已知相对原子质量分别带入,列出比例式,计算求解.解题简单步骤如下:
同理,可以分别求出产生1g氢气时消耗掉金属锌、铁、铝的质量分别为:
m(Zn)=32.5g
m(Fe)=28g
m(Al)=9g
由此不难看出生成相同质量氢气时,消耗掉四种金属的多少顺序和质量比应该是m(锌)>m(铁)>m(镁)>m(铝)
m(Zn)∶m(Fe)∶m(Mg)∶m(Al)=65∶56∶24∶18
采用同样的解题方法,我们可以分别设反应前后所用的四种金属质量都为m或1g,然后分别写出各反应的化学方程式,列出比例式,计算求解即可.
第二种解题思路:
我们可以首先写出四个反应的化学方程式,然后找出各方程式中金属与氢气发生反应时二者之间的量上的关系,利用一种简便的方法——关系式法来进行求解.
详细解答如下:
由于反应后产生的氢气质量相同,我们就可以将金属镁、铁、锌与氢气的反应关系式两边分别乘以3,再根据上述关系式找出四种金属之间的关系式,然后通过计算即可求出四种金属的质量比来.
同样道理,我们也可以依据此方法求解第二问.
第三种解题思路:
我们以解题思路二中金属镁的反应为例子,来总结出一个解答此种类型题型的公式来,这样同学就可以直接利用公式求解,减少在此种题型上花费的时间.
设M为参加反应的金属镁的质量,m为反应后生成的氢气质量.
进一步推导,可以写成:
利用上面这个公式,同学们解答第(1)第(2)题时就可以分别将金属元素或氢气质量设为1g,然后再将其他已知条件如化合价、金属元素的相对原子质量代入公式,即可比较大小或求出质量比
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