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专项突破3:金属与酸反应的曲线 明确所给曲线的横坐标代表的含义,是表示“反应时间”“酸的质量”还是“金属的质量”,然后结合所给金属和酸的质量关系进行分析。 1.横坐标表示反应时间 在金属和酸的反应曲线中,曲线的倾斜程度表示金属与酸反应产生氢气的速率,倾斜程度越大,金属的活动性越强,反应速率越快;“平台”高低表示金属与酸反应产生氢气的多少,“平台”越高,产生氢气的质量越大。 (1)分别向等量酸中加入足量金属(如图1)(等质氢图) 金属足量、酸(浓度相同)不足时,产生氢气的质量由酸的质量决定,最终生成氢气的质 量一定_,消耗金属的质量关系为_。 相等 Zn>Mg>Al (2)分别向等量金属中加入足量酸(如图2) ①酸(浓度相同)足量时,生成氢气的质量由_的质量决定; ②等质量、不同种金属与足量酸反应时,金属的相对原子质量越大(铝在化合物中显 +3价,在与稀盐酸、稀硫酸反应时其相对原子质量可看成18),生成的氢气的质量越 _(填“大”或“小”)。 金属 小 2.横坐标表示酸的质量 向等质量的金属中分别加入等浓度的稀盐酸(如图3) (1)开始反应时,稀盐酸的量不足,产生氢气的质量由稀盐酸的质量决定,则产生氢气的 质量_(填“相等”或“不相等”); (2)随着稀盐酸的不断增加,稀盐酸过量,金属的量不足,产生氢气的质量由金属的质量 决定,金属的相对原子质量越_(填“大”或“小”)(铝的相对原子质量可以看成18), 生成氢气的质量越大。 相等 小 3.横坐标表示金属的质量 向等质量、等质量分数的稀盐酸中加入足量的金属粉末(如图4) (1)开始反应时,金属不足,酸过量,产生氢气的质量由_(填 “金属”或“酸”,下同)的质量决定; (2)随着金属的不断增加,金属足量,酸不足,产生氢气的质量由_的质量决定; (3)最终消耗金属的质量关系为_。 【易错警示】当横坐标表示“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强弱。 金属 酸 Mg>Al 强化训练 1. (2022 怀化中考)现有质量相等的X、Y、Z三种金属,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在生成物中均显+2价,Y、Z反应 生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是( ) A.X、Y、Z的金属活动性顺序:Y>Z>X B.相对原子质量:Y>Z C.完全反应生成氢气的质量:Y<Z D.Y与H2SO4反应的化学方程式:Y+H2SO4===YSO4+H2 D 2.(2020 玉林中考)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表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的铝粉和铁粉 C 3.某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况(反应后金属的 化合价均是正2价),进行了如下实验:取等质量颗粒大小相同的X、Y、Z分别与 足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应,反应情况如图所示,下列对该图像理解 的叙述中,正确的是( ) A.相对原子质量的大小:Z>Y>X B.金属Z反应最慢 C.X、Y、Z依次可能是Mg、Zn、Fe D.金属活动性由强到弱:X、Y、Z A 4.(2023 柳州模拟)小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都 相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。 下列说法错误的是( ) A.金属镁对应的气压变化曲线是A B.镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的气体是氢气 C.实验时取用的A、B质量可能相等 D.M点时,参加反应的A、C两种金属质量相等 D 5.(2023 广西中考)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( ) D 6.相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分别与足量的、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的质量关系见图,分析图像所得的 结论中,不正确的是( ) 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 A 7.钢铁是使用最多的金属材料。 (1)钢铁是使用最多的金属材料,钢的硬度比纯铁的硬度_(填“大”或“小”)。 (2)利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝,用它和棉纤维一起编织成性能优良的 劳保防护服,这是利用了不锈钢_。 A.延展性 B.导热性 C.导电