化学自习室移动版

效率，通俗的理解就是：投入的少而产出的多则效率高，投入的多而产出的少则效率低。我们可以把这种思想迁移到化学上来快速的解决金属与酸反应生成的氢气质量的题目，经过一定的训练后能题目看完结果就出来了。

金属与酸反应生成氢气质量效率高低的依据：

(1)Mg＋2HCl═MgCl₂＋H₂↑ (2)Fe＋2HCl═FeCl₂＋H₂↑ 
            24                           2            56                              2

(3)Zn＋2HCl═ZnCl₂＋H₂↑ (4)2Al＋6HCl═2AlCl₃＋3H₂↑
               65                          2           2×27                         3×2

由于铝的化合价为＋3，为了方便统一，将铝的化合价＋3×(2/3 )即为＋2，同时相对原子质量也27×(2/3 )即为18，也就是把铝的化合价看作＋2，其相对原子质量也相应的看作为18：

Al’＋2HCl═ Al’Cl₂＋H₂↑
        18                                   2

由此可看出：要生成等量的氢气，消耗金属的质量由少到多依次为：铝、镁、铁、锌，即金属与酸反应生成氢气的效率由高到低的顺序依次为：铝(18)＞镁(24)＞铁(56)＞锌(65)(与该金属的相对原子质量成反比)，换句话说:质量相等的金属，相对原子质量越小，效率越高，生成的氢气越多；相对原子质量越大，效率越低，生成的氢气越少。

例1、若想制取质量相等的H₂，与足量的稀盐酸反应所消耗Fe、Zn、Al、Mg四种金属最多的是(    )

A.锌      B.镁      C.铝      D.铁

答案：A(Zn效率最低)

例2、质量相等的Fe、Zn、Al、Mg与足量的稀盐酸充分反应，生成H₂的质量最多的是( )，反应后所得溶液的质量增加得最多的是( )。

A、Fe      B、Zn       C、Al       D、Mg

答案C(Al效率最高)     B(Zn放出氢气的质量最少)

例3、有一含杂质的铁粉5.6克，加入足量的稀硫酸生成0.19克的氢气，则杂质可能为( )

A.铝       B.镁       C.铜      D.锌

解析：若是纯铁5.6克则应生成0.2克的氢气而现在只有0.19克，说明效率降低了，即杂质的效率比纯铁要低。

答案：C D (Cu不生成氢气，故效率为0)

例4、相等质量的锌和铁，分别与足量的稀硫酸完全反应后放出质量相等的氢气，有关结论一定不正确的是( )

A.锌可能是纯净物，铁为混合物

B.锌与铁都是纯净物

C.锌和铁都是混合物

D.锌为混合物，铁可能是纯净物

解析：由于铁的效率大于锌，所以等量的纯铁和纯锌生成氢气的量必然不同，现生成氢气量相同，说明二者不可能都是纯净物，至少有一种物质含杂质且杂质使原本效率不同的两者金属因为含了杂质后的效率相等了。具体有三种可能：①可能铁中含杂质，而锌为纯净物，则铁中的杂质效率比锌还低； ②可能锌中含杂质，而铁为纯净物，则锌中的杂质效率比铁还高； ③可能锌和铁中都含杂质且铁中的杂质降低了铁的效率而锌中的杂质提高了锌的效率，从而使二者的效率相等。

答案：B

但要注意如果是金属过量，酸将完全反应，此时生成的氢气与金属的效率无关，而都等于酸中所含氢元素的质量。

例5、质量相等的锌、镁、铝、铁分别与足量的溶质质量分数相等的硫酸反应生成氢气的质量由大到小关系是( )

A.铝 镁 铁 锌                   B.镁 铁 锌 铝                   C.镁 铝 铁 锌             D.相等

答案：D

效率的思想还可用于其他类型的题目。

如：例6、27克含有下列杂质的氯化铜样品，溶于水后与足量的硝酸银溶液充分反应后得58克氯化银沉淀，则样品中所含杂质是( )

A.KCl      B.MgCl₂  C.ZnCl₂    D.BaCl₂

提示：纯氯化铜27克应生成57.4克的沉淀，杂质提高了氯化铜生成沉淀的效率。