2025年中考化学一轮考点探究（河北）专项07：金属与酸反应的曲线分析

专项七　金属与酸反应的曲线分析 突破　金属与酸反应的曲线 ❶ H2-反应时间图(以Mg、Al、Zn、Fe与盐酸的反应为例) (1)酸不足,产生的氢气质量由酸的质量决定,即足量的Al、Fe分别与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸充分反应,产生的氢气的总质量一定相等,如图1所示。 　　　　 图1　　　　　　　　图2 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,产生氢气的量越多。 (2)酸足量,产生的氢气质量由金属的质量决定,根据反应的化学方程式可知,生成氢气的质量=×金属的质量。当等质量的金属与足量酸反应时,的比值越大,产生H2的质量越大,即等质量的Mg、Al、Zn分别与足量盐酸反应时,产生H2质量的大小关系为Al>Mg>Zn,如图2所示。 ❷ H2-金属的质量图 向等质量、等溶质质量分数的稀硫酸中分别加入锌和铁,横坐标为金属的质量,产生氢气的质量由酸的质量决定,如图3所示。 (1)反应开始阶段,等质量的锌和铁完全反应时,产生氢气质量较大的是铁(Fe),所以Fe线在Zn线之上。 (2)当加入金属足量,酸全部反应完时,此时两种金属反应产生氢气的质量相等。 　　　　 　图3　　　　　　　　图4 ❸ H2-酸的质量图 向等质量的锌和铁中分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,横坐标为稀硫酸的质量,产生氢气的质量由滴加酸的质量决定,如图4所示。 (1)反应开始阶段,稀硫酸完全反应,两者生成氢气的质量相等。 (2)当加入的酸足量时,生成氢气的质量=×金属的质量,所以最终产生氢气的质量的大小关系为Fe>Zn。 现有等质量的甲、乙、丙3种金属,分别放入3份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中的化合价均为+2)。下列说法中,错误的是 (　　) A.金属活动性:乙>甲>丙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙 C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙 金属活动性越强,反应速率就越快,质量—时间曲线就越陡峭,故金属活动性:乙>甲>丙,A正确;生成氢气的质量就是图中的纵坐标,拐点越高生成的氢气越多,故生成氢气的质量:甲>乙>丙,B正确;各金属的质量相等时,相对原子质量越大的金属所含有的金属原子数越少(在生成物中化合价相等时),能置换出的氢气就越少,故相对原子质量:丙>乙>甲,C错误;酸是足量的,因此生成的氢气越多,消耗的酸就越多,故消耗硫酸的质量为甲>乙>丙,D正确。故选C。 C (2024·石家庄模拟)如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中不正确的是 (　　) 　　　　 A　　　　　　　　　　 B　　　　 C　　　　　　　　　D A.向等质量、等溶质质量分数的稀盐酸中分别加入足量的镁片和锌片 B.向相同浓度和体积的稀盐酸中加入足量镁粉和铁粉 C.向等质量的金属镁和铝中分别加入足量且质量分数相等的稀硫酸 D.向等质量、等浓度的稀硫酸中加足量Mg、Fe 镁比锌活泼,反应需要时间短,最终生成氢气质量相等,A正确;稀盐酸完全反应,生成氢气质量相等,B不正确;反应的硫酸质量相等时,生成氢气质量相等,最终铝反应生成的氢气较多,C正确;反应的金属质量相等时,镁反应生成的氢气较多,最终稀硫酸完全反应,生成氢气质量相等,D正确。 B ❶ (2024·滨州滨城区模拟)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.右侧曲线图还能反映铁和铝的金属活动性强弱 ❷ 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反应的化学方程式为Y+H2SO4YSO4+H2↑ ❸ (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 (　　) 【详解答案】 专项训练 1.C　解析: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,A错误;b点时,铁已经完全反应,铝还在反应,两个烧杯中消耗硫酸不相等,产生氢气的质量不相同,铝产生的氢气质量大于铁,B错误;c点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,C正确;该曲线是产生的氢气质量与酸的质量曲线图,不是氢气与时间的曲线图,故右侧曲线图不能反映反应的速率,不能反映铁和铝的金属活动性强弱,D错误。 2.D　解析:排在氢前面的金属可以和酸反应生成氢气,活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快。X不发生反应,则X的金属活动性最弱,由图可知,Z的反应速率最快,则Z最活泼,X、Y、Z的金属活动性顺序:Z>Y>X,A错误;一定量的金属与足量酸完全反应时,产生氢气的质量=×金属的质量,Y、Z的质量相等且在生成物中均显+2价,由图可知,Y生成氢气的质量大,则相对原子质量:Y<Z,B、C错误;因为Y、Z在生成物中均显+2价,所以Y与H2SO4反应的化学方程式为Y+H2SO4YSO4+H2↑,D正确。故选D。 3.D　解析: Mg+2HClMgCl2+H2↑ 24 73 95 2 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 54 219 267 6 Fe+2HClFeCl2+H2↑ 56 73 127 2 因为金属足量,所以稀盐酸完全反应。A.若反应73份质量的HCl,则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,所以溶液增加的质量为Fe>Mg>Al,图像正确;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为Fe>Mg>Al,金属过量,最终稀盐酸全部消耗,则最终消耗稀盐酸的质量相同,图像正确;C.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,最终生成的氢气质量相等,金属活动性:Mg>Al>Fe,故反应速率:Mg>Al>Fe,图像正确;D.从B分析可知,最终稀盐酸全部反应,消耗金属的质量:Fe>Mg>Al,图像错误。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$