内容正文:
核心三 初中需要掌握的化学物质
专项突破5 金属与酸反应的曲线分析
(三)金属和金属矿物
云南化学
化学
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模型总结
【规律推导】由专项突破4可推导出金属与酸反应的计算公式为
(注: 表示金属的相对原子质量, 表示反应后生成物中金属元素的
化合价)
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◆模型1 质量—反应时间图
①等量金属中加入足量等浓度酸(金属不足)
四种金属与酸反应产生氢气的快慢顺序为___________________。由于酸
足量,则生成氢气的质量由______(填“金属”或“酸”,下同)的质量决定。
根据计算公式可推导出镁、铝、锌、铁分别与酸反应生成氢气的质量为
、 、 、 。因为参加反应的金属的质量相等,
则生成氢气的质量关系为___________________。据此可
得图像如图1:
金属
图1
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②等量等浓度酸中加入足量金属(酸不足)
由于金属足量,酸等量,氢气中的氢全部来自于酸,则生成氢气的质量由
____的质量决定。故四种金属与等量酸反应时,生成氢气的质量关系为
_ __________________。据此可得图像如图2:
图2
酸
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◆模型2 消耗金属质量—反应时间图
根据计算公式可推导出参加反应的镁、铝、锌、铁的质量分别为
、 、 、 。因为生成氢气的质量相等,则消
耗金属的质量关系为___________________。综上可得图像如图3:
图3
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◆模型3 质量—酸的质量图(等量金属中加入足量等浓度酸)
过程1:当酸的质量 时,此时金属足量,酸不足,生成氢气的质量由
____的质量决定;由于滴加的酸等量,则4种金属产生氢气的质量_____。
酸
相等
过程2:当酸的质量 时,随着稀酸的不断滴加,酸过量,金属不足,
此时生成氢气的质量由______的质量决定。根据模型1可知最终产生氢气
的质量关系为__________________。据此可得图像如图4:
图4
金属
0000000
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◆模型4 质量—金属的质量图(等量等浓度酸中加入足量金属)
过程1:当金属的质量时,金属不足,酸足量,生成氢气的质量由____
的质量决定。根据模型1可知产生氢气的质量关系为___________________。
金属
图5
过程2:当金属的质量 时,随着金属的不断加入,金属过量,酸不足,
此时生成氢气的质量由____的质量决定;由于加入
的酸等量,待酸完全反应后,最终生成氢气的质量
______。据此可得图像如图5:
酸
相等
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【易错提醒】当横坐标为“酸的质量”或“金属的质量”时,通过曲线无法判
断反应速率和金属活动性的强弱。
【知识拓展】金属与酸反应后溶液质量一定增加,增加的质量 参加反应
的金属的质量-生成氢气的质量。
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综合训练
1.一定质量的 、 两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸
反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如下图所示。分析图像得到的以
下结论中,不正确的是( )
A. 两种金属的活动性:
B. 两种金属生成氢气的质量:
C. 两种金属消耗稀硫酸的质量:
D. 充分反应后,得到溶液的质量:
√
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2.[2021日照]现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三
份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量随反应时间的关系
如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为 )。下列说法正确
的是( )
A. 相对原子质量:丙 乙 甲
B. 金属活动性:乙 丙 甲
C. 消耗硫酸的质量:甲 乙 丙
D. 甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁
√
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【解析】 等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金
属元素均为 价时,产生氢气的质量与金属的相对原子
质量成反比,结合图像可知,相对原子质量由大到小的顺
序为丙 乙 甲,A错误;金属越活泼,与酸反应产生
气体速率越快,单位时间内产生的气体越多,结合图像可
知,金属活动性为甲 丙 乙,B正确;金属与酸反应生成氢气时,氢
气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,故
消耗酸的质量为甲 乙 丙,C错误;由金属的活动性:甲 丙 乙,
及相对原子质量:丙 乙 甲,可知甲、乙、丙不可能分别为锌、铁、
镁,D错误。
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3.如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是( )
A. ①表示向等质量的锌粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
B. ②表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的锌粉和铁粉
C. ③表示向等质量的铝粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀硫酸
D. ④表