内容正文:
微专题三
化学 中考总复习
金属与酸、盐溶液反应的图像问题
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一、金属与酸反应的图像问题
金属与酸反应的图像题的特点一般是以反应时间、酸的质量或金属的质量为横坐标,氢气的质量为纵坐标,以图像的形式体现二者的关系。解题的依据是金属的活动性,金属与酸、氢气的质量比。
1.氢气的质量—反应时间
反应物 等量金属+足量酸 足量金属+等量酸
图像
图像
分析 反应
速率 图像中倾斜线表示反应速率的快慢,倾斜线越陡,反应速率越___,金属的活动性越___
快
强
反应物 等量金属+足量酸 足量金属+等量酸
图像分析 生成氢气质量 生成氢气的多少由金属的价量比(即金属的化合价和金属的相对原子质量的比)决定,价量比越大,生成的氢气越多 由于金属足量,生成氢气的质量由酸的量决定,酸的浓度相同、质量相等,则生成的氢气的质量相等
2.氢气的质量—酸或金属的质量
反应物 等量金属+足量酸 足量金属+等量酸
图像
反应物 等量金属+足量酸 足量金属+等量酸
图像
分析 等质量的四种金属中,逐滴加入相同浓度的酸,如图所示,开始酸的量不足,生成氢气的质量相等(即图中第一个拐点之前);继续滴加酸,至四种金属完全反应时,最终生成氢气的质量不相等,金属的价量比越大,生成的氢气越多 向等质量、等浓度的酸中加入足量的金属,如图所示,最终生成氢气的质量相等,但消耗金属的质量不相等,金属的价量比越大,消耗的金属越少
二、金属与盐溶液反应的图像问题
金属与盐溶液反应的图像题一般横坐标是反应时间,纵坐标是固体或溶液的质量,以图像的形式体现二者的关系。主要有固体的质量变化和溶液的质量变化两个命题点。以具体反应为例:
(1)铁与硫酸铜溶液的反应。
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
56 160 152 64
固体的质量变化由56→64,质量增大,至反应结束保持不变,如图1;
溶液的质量变化由160→152,溶液质量减小,至反应结束保持不变,如图2。
(2)锌与硫酸铜溶液的反应。
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
65 160 161 64
固体的质量变化由65→64,质量减小,至反应结束保持不变,如图2;
溶液的质量变化由160→161,质量变大,至反应结束保持不变,如图1。
专题精练
1.(2023·自贡)现有体积相同的三种金属X、Y、Z,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z反
应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、
Y、Z的金属活动性顺序正确的是
A.X>Y>Z B.X>Z>Y
C.Y>Z>X D.Z>Y>X
√
Y、Z能与稀硫酸反应,则说明Y、Z的金属活动性在氢的前面,X不发生反应,说明X的金属活动性在氢的后面;由Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,至完全反应Z所需时间短,则Z的金属活动性比Y强。故X、Y、Z的金属活动性顺序是Z>Y>X。
2.(2023·河北)向盛有a g铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是
A.M点时,溶液中的溶质只有ZnSO4
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.N→P过程中,溶液的pH逐渐增大
D.该铜锌混合物中锌的质量为(a-b) g
√
N点时,锌与稀硫酸恰好完全反应,生成气体的总
质量达到最大,B正确;
N→P过程中,锌已经完全反应,硫酸过量,溶液
酸性逐渐增强,因此溶液的pH逐渐减小,C错误;
根据图像信息可知,铜锌合金质量为a g,加入稀
硫酸后,剩余的铜的质量为b g,则铜锌混合物中锌的质量为(a-b) g,D正确。
3.(2023·佛山一模)分别将相等质量的镁、锌、铁、铝加入相等质量、相同浓度的稀硫酸中,所得反应图像如图,则反应后所得溶液的质量最少的是
A.铝 B.镁
C.铁 D.锌
√
等质量的镁、锌、铁、铝加入等质量、相同浓度的稀硫酸中,由图示可知,生成氢气质量不同,则金属完全反应,铝生成氢气质量最大,反应后得到溶液质量最小。
4.(2023·广西)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是
√
若消耗盐酸相同,则生成氢气的质量相同,根据方程式的质量关系可知,消耗等质量相同质量分数的盐酸时,消耗金属的质量:Fe>Mg>Al,故溶液增加质量:Fe>Mg>Al,A、B正确;
金属活动性为Mg>Al>Fe,则镁的反应速率最快,至完全反应所需时间最短,铝次之,最后是铁,足量金属加入等量的酸充分反应,最后生成氢气的质量相等,C正确;
金属活动性为Mg>Al>Fe,所以相同时间消耗金属的质量关系为Mg>Al>Fe,根据化学方程式的质量关系可知,消耗相同质量的盐酸时消耗金属的