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金属与酸、盐溶液反应的图像分析 1 专题剖析 明要点 类型1金属与酸反应的图像题 专题解读 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。金属与酸反应的图像题的解题依据是金属的活动性和金属与酸、氢气的质量比 举例 以铝、镁、铁、锌与稀硫酸(相同浓度)反应为例: (1)四种金属的活动性:Mg>Al>Zn>Fe,活动性越强的,反应速率越快。 (2)四种金属与硫酸和氢气的质量比: 2Al + 3H2SO4Al2(SO4)3+3H2 2 27 3 98 3 2 即:18 98 2 举例 Mg+H2SO4MgSO4+H2 24 98 2 Fe+H2SO4FeSO4+H2 56 98 2 Zn+H2SO4ZnSO4+H2 65 98 2 考向1 纵坐标是生成氢气的质量,横坐标是反应时间(即氢气质量—时间图像,中考中该类型最常见) 项目 向等量金属中加足量酸 向等量酸中加足量金属 图像 项目 向等量金属中加足量酸 分析 四种金属都反应完,根据金属的质量求生成氢气的质量,金属的价量比(即)越大,产生的氢气越多。Mg、Al、Zn、Fe四种金属的价量比分别为、、、,价量比由大到小的顺序是Al>Mg>Fe>Zn,则四种金属产生氢气的质量顺序是Al>Mg>Fe>Zn;同时,金属的活动性顺序决定了反应时间的长短,活动性越强的拐点越早 项目 向等量酸中加足量金属 分析 因酸的质量相等,酸都反应完,故最终生成氢气的质量相等;活动性越强的反应速率越快,反应时间越短,曲线拐点越早 【例1】 将等质量的铁粉和锌粉分别与等质量且溶质质量分数相等的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( D ) D A.a表示铁与稀盐酸反应 B.a表示的反应,金属一定有剩余 C.b表示的反应,稀盐酸一定有剩余 D.若有一种金属剩余,则剩余的金属一定是铁 考向2 纵坐标是生成氢气的质量,横坐标是酸的质量(氢气质量—酸的质量图像) 图像 分析 等质量的四种金属中,逐滴加入相同浓度的酸。开始酸的量不足,按照酸的质量求氢气的质量,生成氢气的质量相等(即图中第一个拐点之前,如a点);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(即)越大,产生的氢气越多 【例2】 相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,分析图像所得的结论中,不正确的是( A ) A A.三种金属的活动性顺序:Mg>Fe>Zn B.三种金属的相对原子质量:Mg<Fe<Zn C.三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg<Fe<Zn 解题金钥匙 (1)金属与酸反应的图像题,因为横坐标比较多变,所以看清楚横坐标和纵坐标表示的量非常关键。(2)看清楚金属足量还是酸足量也很关键,求氢气质量时要根据量不足的那种物质来求。(3)如果涉及溶液的质量变化,金属与酸的反应溶液质量都是增大的。 图像 分析 向等质量、等浓度的酸中分别加入足量的四种金属。 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(即)越大,消耗的金属越少 考向3 纵坐标是生成氢气质量,横坐标是金属质量(氢气质量—金属质量图像) 【例3】 将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( C ) C 解析:解答本题可参考以如图像理解: A.如果金属都过量(如图中的a、b点), 则生成氢气的质量决定于稀硫酸,由于 是质量和溶质质量分数均相同的三份稀 硫酸,因此生成氢气的质量相等,该选 项对应关系有可能;B.如果稀硫酸足量,三种金属都反应完(如图中d点),则生成氢气质量决定于金属质量,相等质量的金属完全反应时,铝反应生成氢气质量最大,其次是镁,锌反应生成氢气质量最小,该选项对应关系有可能; C.如果镁、锌反应生成氢气质量相等,则稀硫酸不足,对于铝来说,稀硫酸也是不足,因此生成氢气质量应该相等,该选项对应关系没有可能;D.当镁恰好和硫酸反应时,铝过量,锌不足(如图中c点),镁、铝和稀硫酸反应生成的氢气质量相等,锌和稀硫酸反应生成的氢气质量小于镁、铝,该选项对应关系可能正确。 类型2金属与盐溶液反应的图像题 理论依据:金属(固体)+盐溶液 新金属(固体)+新盐溶液 变化趋势是由两种金属的相对原子质量和化学计量数有关。 举例 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag 64 340 188 216 固体质量变化 溶液质量变化 举例 Zn+FeSO4ZnSO4+Fe 65 152