拓展1：金属与酸反应数据和图像分析-2024-2025学年九年级科学上册精讲精练（华东师大版）

金属与酸反应的图像题 1、等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27） 解：设等质量的金属质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得： Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 24 2 65 2 54 6 56 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1= x2= x3= x4= 生成H2的速率：Mg > Al > Zn > Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快） 生成H2的质量：Al > Mg > Fe > Zn（酸过量，按金属质量计算） 总结：（1）等质量金属与足量酸反应，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。 （2）任意化合价的金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式： 【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多。 2、等质量等质量分数的同种酸分别与足量的金属Mg、Zn、Fe、Al反应。 解：设等质量的同种酸质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得： Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 73 2 73 2 219 6 73 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1= x2= x3= x4= 生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快） 生成H2的质量：相等（金属过量，按酸质量计算，酸是等量的，全部反应完，产生的氢气质量相等） 3、图像分析 等质量的金属与足量酸反应 等质量、等质量分数的酸和足量金属反应 向等质量、等质量分数的稀酸中加入金属至过量 向等质量的金属中滴加等质量分数的稀酸至过量 ①开始时，酸足量，产生氢气的质量由金属决定， 【金属相对原子质量/金属化合价】的值越小， 产生氢气的质量越多 【逆向思维】酸足量时，要得到相等质量的氢气，消耗金属的质量为Zn＞Fe＞Mg＞Al ②最终生成氢气的质量由酸决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量相等 ①a点前，酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，产生氢气的质量为Al＝Mg＝Fe＝Zn ②b点后，酸足量，产生氢气的质量由金属决定，最终产生氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn ③该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱 类型一：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-t图） 1、反应特点：金属消耗完，酸过量。 2、图像 3、分析：横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多。 类型二：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-m图） 1、反应特点：金属消耗完，酸过量。 2、图像 3、分析：横坐标是酸的质量，开始时，金属过量，酸完全反应，加入等质量的酸产生气体的质量相等，曲线重合。“化合价/相对原子质量”的得数越大，最终产生的气体越多。 类型三：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-t图） 1、反应特点：酸消耗完，金属过量。 2、图像 3、分析：横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 类型四：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-m图） 1、反应特点：酸消耗完，金属过量。 2、图像 3、分析：横坐标是金属的质量，开始时，金属不足，酸过量，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多，曲线越陡。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（ ） A． B． C． D． 2、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+2）。下列说法不正确的是（ ） A．相对原子质量：甲＜乙＜丙 B．金属活动性：乙＜丙＜甲 C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙 D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌 3、（多选）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 4、（多选）在已经调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等，溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是 A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余 B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余 C．天平保持平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余 D．天平保持平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余 5、某金属镁的样品中含有Al、Cu、Zn中的一种或几种杂质，现取2.4g样品，加入足量的稀硫酸反应，生成0.2g氢气，则样品中含有杂质的情况有几种（ ） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 6、为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与足量、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ） A．三种金属先用砂纸将其表面打磨，除去表面氧化膜 B．实验中温度升高是因为金属与盐酸反应过程放热 C．完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量： D．铁与稀盐酸反应过程中可观察到溶液变为浅绿色 7、将等质量的Fe、Zn、Mg三种金属分别与足量的含等质量HCl的稀盐酸反应，放出H2的质量w与时间t的关系曲线正确的是（ ） A．B． C． D． 8、有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al等金属中的一种或几种组成，取该样品2.4g加入100g稀硫酸恰好完全反应，得到0.2g氢气和无色溶液。下列说法正确的是（ ） ①样品中一定只含有Mg2.4g     ②样品中可能含有铁     ③无色溶液中溶于水的物质总质量为12g ④稀硫酸中的质量为9.8g A．①④ B．①② C．③④ D．①③ 9、在两只烧杯中分别放入等质量的铝粉和锌粉，然后向两只烧杯中分别加入足量的、质量相同、质量分数相同的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系见下图。分析信息得到的结论中，不合理的是（　　） A．铝粉和锌粉完全溶解 B．金属铝比金属锌的活动性强 C．反应结束后，放入锌粉的烧杯中消耗硫酸的质量小 D．反应结束后，放入铝粉的烧杯中溶液质量小 10、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（　　） 11、镁、锌、铁相同颗粒大小的三种金属各20g，分别与等质量分数、足量的盐酸反应，下列叙述正确的是（ ） A．铁的反应速率最慢 B．反应后锌有剩余 C．生成氢气的质量一样多 D．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 12、如图所示，等体积、等质量分数的稀硫酸分别与等质量、颗粒大小相同的镁、铁、锌三种金属反应，生成氢气的质量与反应时间的关系图，则下列有关说法错误的是（ ） A．反应结束后，生成氢气的质量相同 B．稀硫酸均完全反应，镁、铁肯定有剩余 C．镁、锌、铁均完全反应，硫酸有剩余 D．三种金属中镁的反应速率最快 13、一定质量的M、N两种金属，分别与浓度相等的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是（ ） A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．消耗的金属质量：M=N 14、两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸酸，产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。由图可得出的信息： ①a点时，产生氢气的质量Mg>Zn   ②b点时，消耗盐酸的质量Mg>Zn ③c点时，产生氢气的质量Mg=Zn   ④d点时，两个烧杯中金属都有剩余 ⑤该图反映出镁比锌的金属活动性强。其中合理的个数为（ ） A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 15、镁与铝分别与足量的稀硫酸反应制取等量的氢气消耗镁与铝的质量比是（　　） A．1：1 B．3：2 C．4：3 D．3：4 16、将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、浓度相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。该反应的基本反应类型为 反应； (2)对于该图像的理解，下列说法正确的是 (填序号)。 ①A表示锌和稀硫酸的反应曲线　 ②反应结束后两种金属一定都有剩余　 ③反应结束后稀硫酸都没有剩余　 ④反应结束后消耗两种金属的质量相等　 ⑤反应结束后所得溶液质量相等 17、小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。 （1）图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的 管接c。 （2）他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过 来体现反应快慢的。 （3）小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是 。 （4）实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与 有关。 18、现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。 【查阅资料】 (1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应，且生成+2价的可溶性金属硫酸盐和氢气。 (2)相对原子质量：Mg-24、Fe-56、Zn-65。 【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 14.0%的稀硫酸分4次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如下： 次数 1 2 3 4 加入稀硫酸的质量/g 35.0 35.0 35.0 35.0 剩余固体的质量/g 6.8 5.6 4.4 4.2 通过计算(写出计算过程)，求： （1）该混合物粉末中铜的质量分数。 （2）该混合物粉末中另一金属为何种金属？ （3）第3次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？(结果保留至0.1%) 1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( ) A． B． C． D． 2、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+2）。下列说法不正确的是( ) A．相对原子质量：甲＜乙＜丙 B．金属活动性：乙＜丙＜甲 C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙 D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌 3、足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应。下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间关系的是( ) A． B． C． D． 4、如图所示，天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( ) A．反应时天平指针先向右偏转 B．反应结束后天平指针居中 C．反应结束后天平指针偏左 D．反应结束后天平指针偏右 5、分别向同质量、同质量分数的稀盐酸中加入X、Y两种金属粉末，反应时的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．加入金属的质量： B．金属的活动性： C．参加反应的酸的质量： D．最终所得溶液的质量： 6、把相同质量的甲、乙两种金属分别加入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸中，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．完全反应后甲生成的气体比乙多 B．乙的金属活动性比甲强 C．在盐酸盐中甲的化合价一定比乙高 D．甲的相对原子质量可能比乙小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 金属与酸反应的图像题 1、等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27） 解：设等质量的金属质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得： Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 24 2 65 2 54 6 56 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1= x2= x3= x4= 生成H2的速率：Mg > Al > Zn > Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快） 生成H2的质量：Al > Mg > Fe > Zn（酸过量，按金属质量计算） 总结：（1）等质量金属与足量酸反应，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。 （2）任意化合价的金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式： 【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多。 2、等质量等质量分数的同种酸分别与足量的金属Mg、Zn、Fe、Al反应。 解：设等质量的同种酸质量为m，则生成的氢气质量x通过方程式可求得： Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 73 2 73 2 219 6 73 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1= x2= x3= x4= 生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金属活动性决定，越活泼，产生氢气的速率越快） 生成H2的质量：相等（金属过量，按酸质量计算，酸是等量的，全部反应完，产生的氢气质量相等） 3、图像分析 等质量的金属与足量酸反应 等质量、等质量分数的酸和足量金属反应 向等质量、等质量分数的稀酸中加入金属至过量 向等质量的金属中滴加等质量分数的稀酸至过量 ①开始时，酸足量，产生氢气的质量由金属决定， 【金属相对原子质量/金属化合价】的值越小， 产生氢气的质量越多 【逆向思维】酸足量时，要得到相等质量的氢气，消耗金属的质量为Zn＞Fe＞Mg＞Al ②最终生成氢气的质量由酸决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量相等 ①a点前，酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，产生氢气的质量为Al＝Mg＝Fe＝Zn ②b点后，酸足量，产生氢气的质量由金属决定，最终产生氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn ③该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱 类型一：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-t图） 1、反应特点：金属消耗完，酸过量。 2、图像 3、分析：横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多。 类型二：等量的金属与足量的稀盐酸反应（m-m图） 1、反应特点：金属消耗完，酸过量。 2、图像 3、分析：横坐标是酸的质量，开始时，金属过量，酸完全反应，加入等质量的酸产生气体的质量相等，曲线重合。“化合价/相对原子质量”的得数越大，最终产生的气体越多。 类型三：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-t图） 1、反应特点：酸消耗完，金属过量。 2、图像 3、分析：横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 类型四：等量的稀盐酸与足量的金属反应（m-m图） 1、反应特点：酸消耗完，金属过量。 2、图像 3、分析：横坐标是金属的质量，开始时，金属不足，酸过量，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多，曲线越陡。由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等。 1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 24 73 95 2 54 219 267 6 56 73 127 2 因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl，溶液质量的增加情况为：镁增加24-2=22份，铝增加=16份，铁增加56-2=54份，所以溶液增加质量Fe>Mg>Al，图示正确； B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为=18份，铁的质量56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确； C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故镁的反应速率大于铝大于铁，图示正确； D、从B分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe，则相同时间内消耗的金属Mg>Al>Fe。图示错误。故选D。 2、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+2）。下列说法不正确的是（ ） A．相对原子质量：甲＜乙＜丙 B．金属活动性：乙＜丙＜甲 C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙 D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌 【答案】C 【解析】A、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+2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，故该项正确，不符合题意； B、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，金属活泼性为甲＞丙＞乙，故该项正确，不符合题意； C、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，故该项错误，符合题意； D、由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌，故该项正确，不符合题意。故选：C。 3、（多选）向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同 C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余 D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱 【答案】CD 【解析】根据题意，向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，最终金属完全反应，酸过量，最终铝生成的氢气的质量多，进行分析判断。 A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误； B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误； C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确； D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。故选CD。 4、（多选）在已经调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等，溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是 A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余 B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余 C．天平保持平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余 D．天平保持平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余 【答案】CD 【解析】由化学方程式可得： 左边：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 24 73 2 右边：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑ 54 219 6 18 73 2 A、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，酸都没有剩余，生成相同质量的氢气，铝反应的质量少，一定能有剩余，镁可能剩余，即左边烧杯中，酸一定没有剩余，镁可能有剩余，故A正确； B、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，右边烧杯中，酸一定没有剩余，铝一定有剩余，故B正确； C、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，左边烧杯中，酸一定没有剩余，镁可能有剩余，故C错误； D、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，右边烧杯中，酸一定没有剩余，铝一定有剩余，故D错误。故选：CD。 5、某金属镁的样品中含有Al、Cu、Zn中的一种或几种杂质，现取2.4g样品，加入足量的稀硫酸反应，生成0.2g氢气，则样品中含有杂质的情况有几种（ ） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】D 【解析】设生成0.2g氢气需要金属镁的质量为x，则有 ， ，解得x=2.4g， 即若2.4g金属全是镁，生成氢气的质量等于0.2g，现2.4g样品中混有杂质，则所含的杂质金属2.4g生成的氢气肯定大于0.2g，混合金属才会生成0.2g的氢气， 设2.4g纯铝完全反应生成氢气的质量为y，则有 ， ，解得y=0.26g， 设2.4g纯锌完全反应生成氢气的质量为a，则有 ， ，解得a=0.07g， 铜不与硫酸反应，由此可知，杂质中一定有铝，故含有杂质的可能情况是：铝、铝锌、铝铜、铝锌铜，故选：D。 6、为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与足量、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ） A．三种金属先用砂纸将其表面打磨，除去表面氧化膜 B．实验中温度升高是因为金属与盐酸反应过程放热 C．完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量： D．铁与稀盐酸反应过程中可观察到溶液变为浅绿色 【答案】C 【解析】本题考查金属与酸反应、与化学方程式相关的计算。相同质量的三种金属与足量酸完全反应，设金属质量均为mg, 则完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量：； A、三种金属先用砂纸将其表面打磨，除去表面氧化膜，防止干扰金属与酸的反应，说法正确； B、实验中温度升高是因为金属与盐酸反应过程放热，说法正确； C、完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量：，说法错误； D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，亚铁离子显浅绿色，所以可观察到溶液变为浅绿色，说法正确；故选：C。 7、将等质量的Fe、Zn、Mg三种金属分别与足量的含等质量HCl的稀盐酸反应，放出H2的质量w与时间t的关系曲线正确的是（ ） A．B． C． D． 【答案】C 【解析】金属活动性顺序中，金属活动性越强，与酸反应越剧烈。镁、锌、铁三种金属的活动性顺序为：镁>锌>铁，故反应速率镁>锌>铁。酸足量金属完全消耗，金属的化合价相同时，相对原子质量越小，产生氢气质量越大，镁的相对原子质量最小，锌的原子质量最大，故最终产生氢气质量由多到少的顺序为镁＞铁＞锌。故选C。 8、有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al等金属中的一种或几种组成，取该样品2.4g加入100g稀硫酸恰好完全反应，得到0.2g氢气和无色溶液。下列说法正确的是（ ） ①样品中一定只含有Mg2.4g     ②样品中可能含有铁     ③无色溶液中溶于水的物质总质量为12g ④稀硫酸中的质量为9.8g A．①④ B．①② C．③④ D．①③ 【答案】C 【解析】①若单一金属与足量的酸反应产生0.2g氢气和无色溶液，需要镁2.4g、锌6.5g、铝1.8g，银不与稀硫酸反应，铁在反应后的溶液颜色为浅绿色，均不合题意思。所以该粉末的组成一定没有铁，可能只有镁，也可能是铝、锌或镁、铝、锌的混合物，故①错误； ②由于反应后生成的是无色溶液，所以一定不含有铁，故②错误； ③根据质量守恒定律，反应后溶液质量为：100g+2.4g-0.2g=102.2g，反应中硫酸、氢气的质量比为98：2，故100稀硫酸中硫酸溶质的质量为9.8g，水的质量为100g-9.8g=90.2g，所以反应后无色溶液中溶质总质量为：102.2g-90.2g=12g，故③正确； ④反应中硫酸、氢气的质量比为98：2，故100稀硫酸中硫酸溶质的质量为9.8g，故④正确；故选：C。 9、在两只烧杯中分别放入等质量的铝粉和锌粉，然后向两只烧杯中分别加入足量的、质量相同、质量分数相同的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系见下图。分析信息得到的结论中，不合理的是（　　） A．铝粉和锌粉完全溶解 B．金属铝比金属锌的活动性强 C．反应结束后，放入锌粉的烧杯中消耗硫酸的质量小 D．反应结束后，放入铝粉的烧杯中溶液质量小 【答案】B 【解析】】A、反应中硫酸过量，故铝粉和锌粉完全反应溶解，正确； B、 图像中横坐标为消耗硫酸质量，不是反应时间，不能体现金属反应速率快慢，也就不能体现金属活动性强弱，错误； C、生成氢气全部来自于酸中氢元素；由图像可知，反应结束后，锌最终生成氢气质量较小，故放入锌粉的烧杯中消耗硫酸的质量小，正确； D、等质量的铝粉和锌粉，分别加入质量相同的稀硫酸，铝粉最终生成氢气质量较大，故结束后放入铝粉的烧杯中溶液质量小，正确。故选B。 10、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（　　） 【答案】C 【解析】A、如果稀硫酸都不足，生成氢气质量决定于硫酸，即稀硫酸不足时生成氢气质量相等，该选项对应关系有可能； B、如果稀硫酸都过量，生成氢气质量决定于金属单质，镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系： Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑， 24 98 2 2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑， 54 294 6 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑， 65 98 2 由以上质量关系可知，等质量的金属单质完全反应时，铝反应生成氢气质量最大，锌反应生成氢气质量最小，该选项对应关系有可能； C、无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少，不能出现铝反应生成氢气质量最大，镁和锌反应生成氢气质量相等的情况，该选项对应关系没有可能； D、如果稀硫酸恰好和锌完全反应，则铝、镁过量，此时镁、铝反应生成氢气质量相等，并且大于锌反应生成的氢气质量，该选项对应关系有可能。 11、镁、锌、铁相同颗粒大小的三种金属各20g，分别与等质量分数、足量的盐酸反应，下列叙述正确的是（ ） A．铁的反应速率最慢 B．反应后锌有剩余 C．生成氢气的质量一样多 D．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 【答案】A 【分析】金属活动性顺序中，金属活动性越强，与酸反应越剧烈。镁、锌、铁三种金属的活动性顺序为：镁>锌>铁，故镁反应速率最快，铁反应速率最慢。酸足量金属完全消耗，金属的化合价相同时，相对原子质量越小，产生氢气质量越大，镁的相对原子质量最小，锌的原子质量最大，故最终产生氢气质量由多到少的顺序为镁＞铁＞锌。 【解析】A、由分析可知，铁的金属活动顺序最弱，反应速率最慢，选项正确； B、由于金属过量，金属没有剩余，选项错误； C、由分析可知，消耗等量的三种金属最终镁产生氢气质量最多，锌产生氢气质量最小，选项错误； D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，选项错误。故选A。 12、如图所示，等体积、等质量分数的稀硫酸分别与等质量、颗粒大小相同的镁、铁、锌三种金属反应，生成氢气的质量与反应时间的关系图，则下列有关说法错误的是（ ） A．反应结束后，生成氢气的质量相同 B．稀硫酸均完全反应，镁、铁肯定有剩余 C．镁、锌、铁均完全反应，硫酸有剩余 D．三种金属中镁的反应速率最快 【答案】C 【解析】A、由图像可知，镁、铁、锌最终汇集成一条水平线，因此生成的氢气质量相等，故选项说法正确； B、由反应的质量关系、、可知，产生等质量的氢气，消耗金属的质量锌＞铁＞镁，因此稀硫酸均完全反应，由于三种金属的质量相同，所以镁、铁一定有剩余，锌可能有剩余，故选项说法正确； C、由选项B可知，由于三种金属的质量相同，稀硫酸质量相同，且生成氢气质量相同，则稀硫酸一定均完全反应，镁、铁一定有剩余，锌可能有剩余，也可能恰好反应完全，故选项说法不正确； D、在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁，因此镁反应速率最快，故选项说法正确。故选C。 13、一定质量的M、N两种金属，分别与浓度相等的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是（ ） A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．消耗的金属质量：M=N 【答案】D 【解析】A、根据金属活动性可知越活泼的金属与酸反应速率越快，如图所示，M比N在相同时间内生成氢气的质量多即M比N活泼，选项正确； B、如图所示，最终生成氢气的质量相等，选项正确； C、由于酸是浓度相等的稀硫酸，生成氢气的氢元素来源于酸，根据生成氢气的质量相等则消耗酸的质量也相等，选项正确； D、由于M和N是两种不同的金属，因此生成相同质量的氢气消耗金属的质量不相等，选项错误；故选：D。 14、两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸酸，产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。由图可得出的信息： ①a点时，产生氢气的质量Mg>Zn   ②b点时，消耗盐酸的质量Mg>Zn ③c点时，产生氢气的质量Mg=Zn   ④d点时，两个烧杯中金属都有剩余 ⑤该图反映出镁比锌的金属活动性强。其中合理的个数为（ ） A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 【答案】B 【解析】①根据图像，a点时，产生氢气的质量Mg>Zn，正确； ②b点时，产生氢气的质量Mg>Zn，氢气来自盐酸，则消耗盐酸的质量Mg>Zn；正确； ③根据图像，c点时，锌恰好完全反应，镁有剩余，产生氢气的质量Mg=Zn；正确； ④氢气来自盐酸，根据图像，d点时镁、锌都剩余，盐酸不足，两个烧杯中金属都有剩余；正确； ⑤该图是氢气的质量与稀盐酸的质量的关系，没有反映出镁比锌的金属活动性强；错误；故选B。 15、镁与铝分别与足量的稀硫酸反应制取等量的氢气消耗镁与铝的质量比是（　　） A．1：1 B．3：2 C．4：3 D．3：4 【答案】C 【解析】镁与酸反应时化合价为+2价、铝与酸反应时的化合价为+3价，利用一定量金属完全反应产生氢气质量金属质量，所以假设消耗镁的质量为M，消耗铝的质量为A；MA M：A＝4：3。 16、将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、浓度相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式 。该反应的基本反应类型为 反应； (2)对于该图像的理解，下列说法正确的是 (填序号)。 ①A表示锌和稀硫酸的反应曲线　 ②反应结束后两种金属一定都有剩余　 ③反应结束后稀硫酸都没有剩余　 ④反应结束后消耗两种金属的质量相等　 ⑤反应结束后所得溶液质量相等 【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；置换 (2)①③ 【解析】由图像可知，A产生氢气的速率比B快，说明A比B活泼，故A对应锌，B对应铁，①正确；由图像最终产生氢气的质量相等，说明反应结束后消耗的硫酸质量相同，即硫酸完全反应，故③正确；而产生等质量的氢气消耗的铁比锌少，故铁一定有剩余，锌可能有剩余，故②④错误；由于参加反应的硫酸质量相同，消耗的锌和铁质量不同，生成的氢气质量相同，根据质量守恒定律，所得溶液的质量一定不同，故⑤错误。 17、小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。 （1）图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的 管接c。 （2）他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过 来体现反应快慢的。 （3）小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是 。 （4）实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与 有关。 【答案】(1)b (2)相同时间内产生气体多少 (3)没有换用不同浓度盐酸多次实验等 (4)温度 【解析】（1）气体的密度比水的密度小，所以图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的b管接c。 （2）通过比较相同温度、时间内，不同的盐酸浓度产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；由此推断实验是通过相同时间内产生气体多少来体现反应快慢的。 （3）锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：没有换用不同浓度盐酸多次实验等； （4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与温度有关。 18、现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。 【查阅资料】 (1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应，且生成+2价的可溶性金属硫酸盐和氢气。 (2)相对原子质量：Mg-24、Fe-56、Zn-65。 【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 14.0%的稀硫酸分4次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如下： 次数 1 2 3 4 加入稀硫酸的质量/g 35.0 35.0 35.0 35.0 剩余固体的质量/g 6.8 5.6 4.4 4.2 通过计算(写出计算过程)，求： （1）该混合物粉末中铜的质量分数。 （2）该混合物粉末中另一金属为何种金属？ （3）第3次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？(结果保留至0.1%) 【答案】（1）混合物中Cu的质量分数为4.2g/8g×100%=52.5% （2）设该金属Ｍ的相对原子质量为x。 第3次反应的硫酸质量为140.0g×14.0%/4=4.9g Ｍ的质量为5.6g-4.4g=1.2g M+ H2SO4===MSO4+H2↑ x 98 1.2g 4.9g x/98=1.2g/4.9g x=24 所以该金属是镁。 （3）设所得溶液中MgSO4的质量为y， 生成H2的质量为z。 H2SO4+Mg===Mg SO4+H2↑ 98 120 2 105g×14.0%. y z 98/120=105g×14.0%/y y=18g 98/2=105g×14.0%/z z=0.3g 溶液中MgSO的质量分数为18g/(105g+8.0g-4.4g-0.3g)×100%≈16.6% 答：所得溶液中溶质的质量分数为16.6%。 【解析】（1）分析表格发现，前三次每加入35g硫酸，剩余固体的质量就减少1.2g，但是第四次加入35g硫酸，剩余固体的质量减少0.2g，说明另一种金属已经全部参加反应，剩余固体就是铜，所以铜的质量为4.2g．该混合物粉末中铜的质量分数=4.2g/8g×100%=52.5%； （2）由于35克硫酸参加反应金属每减少1.2克，由此可以求出第四次参加反应硫酸的质量，根据参加反应金属的质量与参加反应硫酸的质量计算金属的相对原子质量；根据相对原子质量判断金属元素； （3）第三次加入硫酸充分反应后，由于金属有剩余因而所加稀硫酸完全反应，所得溶液为金属的硫酸盐溶液；根据反应的化学方程式则消耗金属的质量计算出反应生成硫酸盐的质量，所得质量与溶液的质量比即得溶液的质量分数；反应后所得溶液的质量由质量守恒定律进行求得。 1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是( ) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 24 73 95 2 54 219 267 6 56 73 127 2 因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl，溶液质量的增加情况为：镁增加24-2=22份，铝增加=16份，铁增加56-2=54份，所以溶液增加质量Fe>Mg>Al，图示正确； B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为=18份，铁的质量56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确； C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故镁的反应速率大于铝大于铁，图示正确； D、从B分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe，则相同时间内消耗的金属Mg>Al>Fe。图示错误。故选D。 2、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+2）。下列说法不正确的是( ) A．相对原子质量：甲＜乙＜丙 B．金属活动性：乙＜丙＜甲 C．消耗硫酸的质量：甲＜乙＜丙 D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌 【答案】C 【分析】根据相同时间内产生氢气较多（即反应剧烈）的金属活动性较强，结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性；结合三种金属的化合价及完全反应放出氢气的质量大小，判断三种金属的相对原子质量的大小。据此分析。 【解析】A、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+2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，故该项正确，不符合题意； B、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，金属活泼性为甲＞丙＞乙，故该项正确，不符合题意； C、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，故该项错误，符合题意； D、由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌，故该项正确，不符合题意。故选：C。 3、足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应。下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间关系的是( ) A． B． C． D． 【答案】C 【分析】在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气；锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些。 【解析】A、根据分析，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些，图中生成氢气的质量相同，不符合题意； B、根据分析，在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，故镁的斜线陡，而图中锌的斜线陡，根据分析，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些，图中生成氢气的质量相同，不符合题意； C、足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，镁反应完全所需的时间短，镁最终产生的氢气多，拐点高些，符合题意； D、根据分析，在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，图中锌反应的时间短，镁反应的时间长，表明是锌比镁反应的速率快，不符合题意；故选C。 4、如图所示，天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( ) A．反应时天平指针先向右偏转 B．反应结束后天平指针居中 C．反应结束后天平指针偏左 D．反应结束后天平指针偏右 【答案】D 【解析】A、锌比铁活泼，反应速率快，先产生氢气，故反应时天平指针先向右偏转，不符合题意； B、如果金属过量，酸不足，则锌、铁与稀硫酸反应产生氢气的质量相同，则反应结束后天平指针居中，不符合题意； C、如果金属不足，酸过量，锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，锌比铁的相对原子质量大，故最后铁生成氢气的质量大，这时反应结束后天平指针偏左，不符合题意； D、如果锌、铁均过量（或锌恰好完全反应，铁过量），则产生氢气的质量相同，反应结束后天平指针居中，如果锌不足，铁过量（或锌、铁均完全反应），锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，则铁生成氢气的质量大，反应结束后天平指针偏左，故反应结束后，天平指针不会偏右，符合题意。故选D。 5、分别向同质量、同质量分数的稀盐酸中加入X、Y两种金属粉末，反应时的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．加入金属的质量： B．金属的活动性： C．参加反应的酸的质量： D．最终所得溶液的质量： 【答案】C 【解析】A、由图可知，加入的金属的质量：X>Y，该选项说法不正确； B、由于该图横坐标不是时间，则无法比较金属活动性顺序，该选项说法不正确； C、由图可知，最终生成的氢气的质量相同，根据氢元素守恒，则说明参加反应的酸的质量相同，该选项说法正确； D、根据质量守恒定律，由于消耗的金属质量X>Y，生成的氢气的质量相同，消耗的酸的质量相同，则最终所带溶液的质量：X>Y，该选项说法不正确。故选C。 6、把相同质量的甲、乙两种金属分别加入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸中，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．完全反应后甲生成的气体比乙多 B．乙的金属活动性比甲强 C．在盐酸盐中甲的化合价一定比乙高 D．甲的相对原子质量可能比乙小 【答案】C 【解析】A、由图可知，完全反应后甲生成的气体比乙多，该选项说法正确； B、由图可知，乙完全反应需要时间短，说明乙的金属活动性比甲强，该选项说法正确； C、根据图示，无法确定甲、乙的化合价，该选项说法不正确； D、由图可知，完全反应后甲生成的气体比乙多，如果甲、乙反应后在化合物中最大化合价相同时，则甲的相对原子质量比乙小，该选项说法正确；故选：C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$