内容正文:
化学
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第一部分 重难专项
专项3 金属与酸反应图像分析
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专项精讲
1. 质量—反应时间曲线
足量
金属
等量
酸 _____________________________________________ ①足量金属与等量酸反应,酸被消耗完,最终
生成氢气的质量要依据____的质量来计算,最
终生成氢气的质量______
酸
相等
4
等量
金属
足量
酸 _______________________________________________ ②氢气质量 金属质量 ,
的值越大,生成氢
气的质量越____,曲线拐点越____
大
高
【备考补充】<m></m>质量—反应时间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,反应速率越快。
2. 质量—酸的质量曲线
等量
金属
足量
酸 _____________________________________ ①酸的质量 时:酸不足,产生氢气的质量由
____的质量决定,则产生氢气的质量______;
②酸的质量 时:酸过量,金属的量不足,依
次反应完, 的值越
大,生成氢气的质量越____
酸
相等
大
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3. 质量—金属质量曲线
足量金属
等量酸 ___________________________________________________ ①金属的质量 时:金属不足,产生氢
气的质量由______的质量决定,
的值越____,
生成氢气的质量越____;
②金属的质量 时:金属过量,酸的量
不足,依次反应完,由于酸等量,最终生
成氢气的质量______
金属
大
大
相等
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专项精练
1.在学习了金属的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对久置的镁条和稀
盐酸的反应进行了探究,通过观察气泡产生的快慢,画出如图所示的反应
速率图。以下对图像分析错误的是( )
A. 时刻镁和稀盐酸开始反应
B. 过程中发生的是复分解反应
C. 过程中溶液的质量不断减少
D. 时刻后反应速率减小的原因可能是稀盐酸的浓
度逐渐减小
√
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【解析】久置的镁条的表面有一层致密的氧化镁,
氧化镁先和稀盐酸反应生成氯化镁和水,待氧化镁
反应完,镁再与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,则
图中段表示氧化镁和稀盐酸的反应, 时刻后
表示镁和稀盐酸反应。从时刻起镁和稀盐酸开始反应,A正确; 段
表示氧化镁和稀盐酸的反应,属于复分解反应,B正确; 过程中,镁
与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,参加反应的镁的质量大于生成氢气的质
量,则溶液的质量不断增加,C错误;由图知, 时刻后反应速率减小的原
因是稀盐酸的浓度逐渐减小,D正确。
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2.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
√
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【解析】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,
横坐标是稀硫酸的质量,开始时产生氢气的质量应该相等,A错误;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,硫酸全部参加
反应,产生氢气的质量相等,但锌的反应速率应该大于铁,B错误;
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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,开始时产
生氢气的质量相等,最终金属铝产生氢气的质量大于铁,C正确;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,硫酸全部参加反
应,最终产生氢气的质量相等,D错误。
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3.将质量均为的、、 三种金属分别放入质量和溶质质量分数均
相同的三份稀硫酸中,反应结束后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质
量关系是( )
A B C D
√
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【解析】镁、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系分别如下:
由以上质量关系可知,等质量的金属单质完全反应时,镁反应生成氢气质
量最大,消耗的酸最多,锌反应生成氢气质量最小,消耗的酸最少,反应
结束有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,说明镁与铁已将酸完全反应,
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生成等量且大量氢气,锌可能恰好完全反应,生成氢气的质量与镁、铁反
应完全时生成氢气的质量相等,也可能小于镁、铁反应完全时生成氢气的
质量;又因为金属活动性顺序:镁 锌 铁,故选C。
4.[2023广西]向三个烧杯中分别放入足量的、、 粉末,同时加入质
量分数相同的 稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A B C D
√
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【解析】向三个烧杯中分别放入足量的、、 粉末,同时加入质量
分数相同的 稀盐酸,若消耗稀盐酸的质量相同,则生成氢气的质量
相同,根据化学方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,同时消耗金
属的质量关系为,故溶液增加的质量关系为 ,
A正确;当酸不足,金属过量时,最终生成的氢气质量应该相等,由A分析
可知,生成等质量的氢气,消耗的金属的质量关系为 ,B正
确;三种金属中镁的反应速率最快,至完全反应所需时间最短,铝次之,
最后是铁,金属足量时,充分反应后生成的氢气质量相等,C正确;由C分
析可知,反应速率为 ,速率越快,越先出现拐点,消耗相同
质量的盐酸,同时消耗金属的质量关系为 ,D错误。
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5.【数字化实验】[2024聊城二模]化学兴趣小组同学在探究金属与酸的反
应时,分别将形状、质量相同的、、、和 放入同等大小的烧
瓶中,再注入足量体积和浓度均相同的稀硫酸,利用压强传感器采集数据,
得到如图所示的气压变化曲线。下列有关说法错误的是( )
A. 五种金属中 与酸的反应最剧烈
B. 充分反应后与稀硫酸反应产生的质量比 少
C. 反应结束后消耗稀硫酸最少的金属是
D. 由图可知金属 不能与稀硫酸反应
√
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【解析】由图可知,镁与稀硫酸反应压强变化最快,
反应最剧烈,A正确;根据化学方程式:
、
可知,每65份质量的锌能生成2份质量的
氢气,每56份质量的铁能生成2份质量的氢气,等质量的锌和铁与足量稀
硫酸反应,与稀硫酸反应产生的质量比 少,B正确;由图可知,反
应结束后, 产生压强最大,说明生成氢气质量最多,根据质量守恒定律,
产生的氢气来源于酸中的氢元素,说明反应结束后消耗稀硫酸最多的金属
是,C错误;由图可知, 的压强始终不变,说明没有气体放出,金属
不能与稀硫酸反应,D正确。
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6.[2024河南周口二模]现有等质量的铁和锌两种金属,分别与等质量等浓
度的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据
图中所提供的信息,得出的结论不正确的是( )
A. 充分反应后消耗的稀盐酸一样多
B. 图线A表示锌的反应情况
C. 反应结束后至少有一种金属剩余,则剩余金属
一定为锌
D. 反应结束后,所得溶液的质量均增大
√
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【解析】由图可知,最终生成氢气的质量相同,根
据质量守恒定律,氢元素守恒,则消耗的稀盐酸的
质量相同,A正确;分析图像信息,由于锌比铁活泼,
则锌和稀盐酸反应的速率比铁和稀盐酸反应快,则A
表示锌的反应情况,B正确;由于
、
则生成等质
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量氢气时,消耗的锌的质量更多,若有一种金属剩余,
则剩余金属一定为铁,C错误;结合前面的分析可知,
参加反应的金属质量大于生成氢气的质量,则反应结
束后,所得溶液的质量均增大,D正确。
【拓展判断】① 时段,锌产生氢气的质量比铁大。 ( )
√
② 时段,参加反应的锌与铁的质量相等。 ( )
×
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7.【多选】[2023潍坊]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. 点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B. 点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
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
√
√
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【解析】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
质量多。 点时,左侧烧杯中铝与酸恰好完
全反应,而右侧烧杯中的酸过量,A错误;由题给曲线可知, 点时,两个
烧杯中产生氢气的质量:铝 铁,B错误; 点之后,两个烧杯都
能继续产生氢气,则 点时,两个烧杯中都有金属剩余,C正确;题给曲线
的横坐标为稀硫酸的质量,不能反映铁和铝的金属活动性强弱,D正确。
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8.等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反
应(反应后甲、乙、丙三种金属元素均显 价),生成氢气的质量与反
应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 生成氢气的质量:甲 丙 乙
B. 反应消耗稀硫酸的质量相同
C. 所得溶液的质量:甲 乙 丙
D. 相对原子质量:甲 乙 丙
√
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【解析】
等量金属
足量酸
A 生成氢气的质量越大,曲线拐点越高,由图可知,生成氢气的质量:甲>乙> 丙 ×
B 由A分析知,生成氢气的质量:甲> 乙> 丙,结合质量守恒定律可知化学反应前后氢元素的质量不变,因此反应消耗稀硫酸的质量:甲> 乙> 丙 ×
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C 生成氢气的质量关系为甲 乙 丙,根据质量守恒定律可知,
等量金属足量酸反应,生成的氢气全部逸出,则反应后所得溶
液质量:甲 乙 丙 √
等量金属
足量酸
D 氢气质量金属质量 ,反应后三种
金属元素均显价,而生成氢气的质量:甲 乙 丙,则相对
原子质量:甲 乙 丙
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9.[2024邯郸二模]分别向等质量、等质量分数的稀盐酸中加入、 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:
√
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【解析】由图可知,加入金属的质量关系为 ,A错
误;由于该曲线的横坐标不是反应时间,无法比较金属
活动性顺序,B错误;由图可知,最终生成的氢气的质量
相等,根据氢元素守恒,则说明参加反应的酸的质量相
等,C正确;根据质量守恒定律,由于消耗的金属质量关系为 ,生成
氢气的质量相等,消耗的酸的质量相等,则最终所得溶液的质量关系为
,D错误。
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【拓展判断】① 相对原子质量: 。 ( )
×
②该反应可以表示将不等量的金属放入足量的稀盐酸中。 ( )
√
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$$