1、从无机推断角度猜想,该反应类型符合:单质+化合物→单质+化合物。
(1)从单质分类角度该反应类型符合:金属单质+化合物→非金属单质+化合物。
(2)从金属单质和非金属单质分类角度该反应类型符合:中等活泼金属+化合物→还原性非金属单质+化合物。
(3)从化合物分类角度该反应类型符合:单质+酸→单质+盐。
(4)从酸根角度分类该反应类型符合:单质+含氧酸→单质+含氧酸盐。
(5)从氧化性角度分类该反应类型符合:单质+非氧化性酸→单质+非氧化性酸盐。
(6)从电离程度分类该反应类型符合:单质+强酸→单质+强酸盐。
综合以上的分类思想,该反应类型符合:中等活泼金属+非氧化性强含氧酸→还原性非金属单质+非氧化性强含氧酸盐。
相应知识点:①.物质分为纯净物和混合物;②纯净物分为单质和化合物;③单质分为金属单质和非金属单质;④金属单质分为活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)、中等活泼金属(锌、铁、锡、铅)和不活泼金属(铜、汞、银、铂、金);⑤非金属单质分为氧化性非金属单质(氟气、氧气、氯气、溴单质、碘单质、硫单质)和还原性非金属单质(碳和硅);⑥化合物分为无机化合物和有机化合物;⑦无机化合物分为氧化物、酸、碱、盐;⑧酸分为无氧酸和含氧酸;⑨酸分为氧化性酸和非氧化性酸;⑩酸分为强酸、中强酸和弱酸。
2、从化学用语角度书写该反应的化学方程式和离子方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;Zn+2H+=Zn2++H2↑
3、从化学反应速率角度:
(1)加快化学反应速率的措施:
内因:将锌换成活泼金属
外因:①将锌快换成锌粉,②将纯锌换成含有杂质的锌,③提高稀硫酸的浓度,但是不能变成浓硫酸,④给反应体系加热。
(2)减慢化学反应速率的措施:
内因:①将锌换成金属活动性比锌惰性的氢前边的金属,②在反应体系中加入醋酸钠固体。
外因:①将含有杂质的锌换成纯锌,②加水稀释或加入不反应物质的稀溶液来降低稀硫酸的浓度,③给反应体系降温。
4、从氧化还原角度:
(1)概念判断:
①.氧化剂:锌单质;还原剂:稀硫酸;氧化产物:硫酸锌,还原产物:氢气。
②.氧化反应:Zn Zn2+ ;还原反应:2H+ H2 ;
③.氧化性:氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,即H+ >Zn2+ ;还原性:还原剂的还原性大于还原产物的还原性,即Zn>H2 。
(2)表示氧化还原反应个概念间的关系
①.双线桥法:
用途:用双线桥法进行氧化还原反应配平。
意义:判断分子间氧化还原反应的氧化性和还原性强弱:
氧化性:氧化剂大于氧化产物;还原性:还原剂大于还原产物。
②.单线桥法
意义:表示了用氧化剂和还原剂之间得电子转移方向和数目。
(3)应用:设计成原电池
①.原电池的反应式
负极(锌片):Zn -2e =Zn2+ (氧化反应)
正极(铜片或碳棒):2H+ +2e =H2 ↑(还原反应)
总反应式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
②.两极现象:
负极溶解,质量减少;正极有气泡产生,正极质量不变。
③.闭合回路的形成:
电子由锌片流向铜片(或碳棒),电流由铜片(或碳棒)经用电器流向锌片;电解质溶液中的氢离子向正极(铜片或碳棒),并在正极得电子放出氢气,硫酸根离子向负极(锌片)移动,运载电荷,形成闭合回路。
④.电解质溶液的变化:
ⅰ、质量变化:电路中每转移0.2摩尔电子,负极溶解溶液中质量增加6.5克,同时正极析出0.2克氢气,溶液中净增重6.3克。
ⅱ、酸碱性变化:溶液的酸性减弱,pH增大。
5.从化学实验角度
(1)实验室制备氢气的化学反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)药品特点:块状不溶于水的固体和液体
(3)反应条件:常温无条件
(4)反应特点:不加热,反应的放热不明显
(5)气体性质:气体密度比空气的密度小,不溶于水
(6)仪器装置:启普发生器和制备氢气的简易装置
(7)收集方法:向下排空气取气法或排水法
(8)反思:为什么用锌和稀硫酸反应而不选用钾、钠与稀硫酸反应?
因为钾、钠与稀硫酸反应速率太大,无法控制实验速率,并且过量的钾、钠和水可以反应继续放出氢气,直到钠、钾反应完毕。
6.从化学计算角度
例题:10克粗锌(杂质和稀硫酸不反应)和1升0.1摩/升的稀硫酸恰好反应,问:粗锌中心的质量分数?在标准状况下产生氢气的体积是多少升?