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实验室常用较活泼的金属跟稀盐酸（或稀硫酸）反应来制取氢气。若用字母A、M、+n分别表示金属的无素符号、原子量以及在化合物中的化合价，并设酸根B为-a价，则m克该金属与足量的酸反应后，生成的H2质量有如下的计算规律（或计算通式）：
2aA+2nHaB=2AaBn+an H2↑
2am 2an
m X
则得通式：X=nm/M
即生成H2的质量跟金属的化合价n和质量m成正比，跟金属的原子量成反比。
四个量中若知其中任意三个量，就可算出另一个量。在没严格规定使用化学方程式计算时，用此通式可省去许多繁琐的计算过程，达到事半功倍的超速效果。
现将此规律的应用作如下几方面的研究：
一、相同质量的异种金属与足量的酸反应后，求生成H2的质量（或质量比），或生成相同质量的H2，求需各种金属的质量（或质量比）
例：实验室用铁和镁分别与稀盐酸反应制取H2，若生成等质量的H2，求消耗的铁与镁的质量比。
解：设需铁为m1克，镁为m2克，生成H2质量均为X克。则有：Fe：X=2m1/56= m1/28
Mg：X=2 m2/24=2 /12
∵m1/ 28=m2 /12
∴m1：m2 =7：3
答：消耗的铁与镁的质量比为7：3。
注：凡单质铁参加的置换反应，生成亚铁化合物。
二、一定质量的某金属样品与足量酸反应后，在生成的氢气质量已知时，判断该样品中含有的可能杂质
例：某铁制样品可能含有镁、碳、铝、锌等杂质，取该样品3克，与足量稀H2SO4反应后。（1）若生成0.1克H2，则该样品中所含的杂质可能是（ ）（2）若生成0.14克H2，则该样品中所含的杂质又可能是（ ）。
分析：若将样品视为纯铁，根据前述通式算出生成 H2的理论值（H2 理），然后再与生成H2的实际值（H2 实）比较，方可定夺。其结果有两种情况：
1、当H2 理＜H2 实时，说明铁样品中含有：（1）能与稀H24反应放出H2，但原子量比铁大的金属杂质；（2）与酸不反应的金属杂质或即使反应但无H2生成的其他杂质（或二者均有）。
2、当H2 实＞H2 理时，说明铁样品中含有原子量比铁小的金属杂质。
解：设3克纯铁与足量H2SO4反应后，能放出X克H2。则X=2×3/56=0.11
（1）∵0.1g＜0.11g
∴杂质可能是C或Zn(或二者均有)
（2）同理：0.14 g＞0.11g
∴杂质可能是Mg或Al(或二者均有)
三、当金属样品和生成氢气的质量均为已知时，判断该样品的可能组成
例：有一合金样品共重30克，与足量的稀盐酸反应后，共放出1克H2，试通过计算推断该合金的可能组成。
①Mg、Al ②Fe、Zn ③Zn、Cu ④Mg、Al、C
分析一：上题中Cu、C均不与稀HCl反应，可把能与稀HCl反应的金属都视为30克，分别算出生成H2的理论质量（即H2 理）并与实际得到的H2质量（H2 实）相比较方可判断，其结果有三种情况：
1、当H2 实均小于H2 理或H2 实均大于H2理时，则该组为此合金的不可能组成；
2、当既有H2 实＜H2 理，又有H2 实＞H2 理时，则该组为此合金的可能组成；
3、当由使H2 理＞H2 实的金属和不与酸反应的其他物质（或金属）组合时，则该组也为此合金的可能组成。
解法一：设30克Mg、Al、Fe、Zn分别与稀盐酸反应后生成H2的质量分别为X1克、X2克、X3克、X4克，则有：
Mg：X1=30×2/24=2.5
Al：X2=3×30/27=3.3
Fe：X3=2×30/56=1.07
Zn：X4=2×30/65=0.92
故该合金不可能是①或③，而可能是②或④
分析二：根据通式分别算出生成1克氢气各需能与酸反应的金属理论质量（即m理），再与样品质量（m样）相比较，方可判断，其结果也有三种情况：
（1）当m理均大于m样或m理均小于m样时，则属不可能组合。
（2）若既有m理＞m样，又有m理＜m样时，则属可能组合；
（3）当有m理＜m样和不与酸反应（或反应无H2放出）的物质时，也为可能组合。
解法二：设生成1 克H2各需Mg、Al、Fe、Zn分别为m1克、m2克、m3克、m4克。则
Mg：2 m1/24=1 m1=12
Al：3 m2/27=1 m2=9
Fe：2 m3/56=1 m3=28
Zn：2 m4/65=1 m4=32.5
故可推出该合金的不可能组成是①或③，而可能组成是②或④。
推而广之，当活泼金属与足量的水、有机酸、醇或酚类物质反应时，也有氢气放出，其计算规律同样可用前述通式。
（作者单位：565300贵州省沿河二中）
2aA+2nHaB=2AaBn+an H2↑
2am 2an
m X
则得通式：X=nm/M
即生成H2的质量跟金属的化合价n和质量m成正比，跟金属的原子量成反比。
四个量中若知其中任意三个量，就可算出另一个量。在没严格规定使用化学方程式计算时，用此通式可省去许多繁琐的计算过程，达到事半功倍的超速效果。
现将此规律的应用作如下几方面的研究：
一、相同质量的异种金属与足量的酸反应后，求生成H2的质量（或质量比），或生成相同质量的H2，求需各种金属的质量（或质量比）
例：实验室用铁和镁分别与稀盐酸反应制取H2，若生成等质量的H2，求消耗的铁与镁的质量比。
解：设需铁为m1克，镁为m2克，生成H2质量均为X克。则有：Fe：X=2m1/56= m1/28
Mg：X=2 m2/24=2 /12
∵m1/ 28=m2 /12
∴m1：m2 =7：3
答：消耗的铁与镁的质量比为7：3。
注：凡单质铁参加的置换反应，生成亚铁化合物。
二、一定质量的某金属样品与足量酸反应后，在生成的氢气质量已知时，判断该样品中含有的可能杂质
例：某铁制样品可能含有镁、碳、铝、锌等杂质，取该样品3克，与足量稀H2SO4反应后。（1）若生成0.1克H2，则该样品中所含的杂质可能是（ ）（2）若生成0.14克H2，则该样品中所含的杂质又可能是（ ）。
分析：若将样品视为纯铁，根据前述通式算出生成 H2的理论值（H2 理），然后再与生成H2的实际值（H2 实）比较，方可定夺。其结果有两种情况：
1、当H2 理＜H2 实时，说明铁样品中含有：（1）能与稀H24反应放出H2，但原子量比铁大的金属杂质；（2）与酸不反应的金属杂质或即使反应但无H2生成的其他杂质（或二者均有）。
2、当H2 实＞H2 理时，说明铁样品中含有原子量比铁小的金属杂质。
解：设3克纯铁与足量H2SO4反应后，能放出X克H2。则X=2×3/56=0.11
（1）∵0.1g＜0.11g
∴杂质可能是C或Zn(或二者均有)
（2）同理：0.14 g＞0.11g
∴杂质可能是Mg或Al(或二者均有)
三、当金属样品和生成氢气的质量均为已知时，判断该样品的可能组成
例：有一合金样品共重30克，与足量的稀盐酸反应后，共放出1克H2，试通过计算推断该合金的可能组成。
①Mg、Al ②Fe、Zn ③Zn、Cu ④Mg、Al、C
分析一：上题中Cu、C均不与稀HCl反应，可把能与稀HCl反应的金属都视为30克，分别算出生成H2的理论质量（即H2 理）并与实际得到的H2质量（H2 实）相比较方可判断，其结果有三种情况：
1、当H2 实均小于H2 理或H2 实均大于H2理时，则该组为此合金的不可能组成；
2、当既有H2 实＜H2 理，又有H2 实＞H2 理时，则该组为此合金的可能组成；
3、当由使H2 理＞H2 实的金属和不与酸反应的其他物质（或金属）组合时，则该组也为此合金的可能组成。
解法一：设30克Mg、Al、Fe、Zn分别与稀盐酸反应后生成H2的质量分别为X1克、X2克、X3克、X4克，则有：
Mg：X1=30×2/24=2.5
Al：X2=3×30/27=3.3
Fe：X3=2×30/56=1.07
Zn：X4=2×30/65=0.92
故该合金不可能是①或③，而可能是②或④
分析二：根据通式分别算出生成1克氢气各需能与酸反应的金属理论质量（即m理），再与样品质量（m样）相比较，方可判断，其结果也有三种情况：
（1）当m理均大于m样或m理均小于m样时，则属不可能组合。
（2）若既有m理＞m样，又有m理＜m样时，则属可能组合；
（3）当有m理＜m样和不与酸反应（或反应无H2放出）的物质时，也为可能组合。
解法二：设生成1 克H2各需Mg、Al、Fe、Zn分别为m1克、m2克、m3克、m4克。则
Mg：2 m1/24=1 m1=12
Al：3 m2/27=1 m2=9
Fe：2 m3/56=1 m3=28
Zn：2 m4/65=1 m4=32.5
故可推出该合金的不可能组成是①或③，而可能组成是②或④。
推而广之，当活泼金属与足量的水、有机酸、醇或酚类物质反应时，也有氢气放出，其计算规律同样可用前述通式。
（作者单位：565300贵州省沿河二中）