8.专题三 金属与酸反应的分析-【加速度中考】2025年贵州中考化学一轮复习习题（Word版）

专题三 金属与酸反应的分析 专题精讲 一、金属与酸反应的曲线分析 1．氢气的质量与时间关系图 (1)等质量的镁、铝、锌、铁分别与足量的等浓度的稀酸反应(酸过量)。 第一步　明确横、纵坐标信息 ①纵坐标为产生氢气的质量，横坐标为反应时间。 第二步　排顺序、确定反应速率(即曲线倾斜程度) 【方法指导】可根据曲线的倾斜程度判断金属活动性强弱，曲线倾斜程度越大，金属活动性越强。 ②四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Al>Zn>Fe。 ③四种金属与稀酸反应速率由快到慢的顺序为Mg>Al>Zn>Fe。 第三步　确定质量关系 【方法指导】a.“平台”高低表示金属与酸反应产生氢气质量的多少，“平台”越高，表示产生氢气的质量越多；b.等量金属与足量酸反应，产生氢气的质量由金属的质量决定，即氢气的质量＝参加反应的金属的质量×。 ④四种金属与酸反应最终产生氢气的质量由大到小的顺序为Al>Mg>Fe>Zn。 (2)足量的镁、铝、锌、铁分别与等质量、等浓度的稀酸反应(金属过量)。 【方法指导】a.足量金属与等量酸反应，产生氢气的质量由酸的质量决定；b.反应时间越短，金属活动性越强。 ①四种金属与稀酸反应最终产生氢气的质量相等。 ②四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Al>Zn>Fe。 2．氢气的质量与酸的质量关系图 该图象表示向等质量的镁、铝、锌、铁中分别加入等浓度的稀酸时，酸的质量与产生氢气质量的关系。 (1)a点和a点前，酸不足，金属过量，产生氢气的质量由酸的质量决定，曲线重合，四种金属产生氢气的质量相等。 (2)b点和b点后，酸足量，产生氢气的质量由金属的质量决定，即氢气的质量＝参加反应的金属的质量×，最终产生氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn。 (3)该图象无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱，“平台”越高，表示产生氢气的质量越多，消耗的酸越多。 3．氢气的质量与金属的质量关系图 该图象表示向等质量、等浓度的稀酸中分别逐渐加入过量的镁、铝、锌、铁，金属的质量与产生氢气质量的关系。 (1)反应开始时，金属的质量不足，酸过量，生成氢气的质量由金属的质量决定，即氢气的质量＝参加反应的金属的质量×，所以当金属的质量小于a g时，产生氢气的质量由大到小的顺序为Al＞Mg＞Fe＞Zn。 (2)随着金属的加入，金属过量，酸不足，生成氢气的质量由酸的质量决定，最终产生氢气的质量相等。 (3)分析可知，消耗金属质量的大小关系为Zn＞Fe＞Mg＞Al (4)该图象的倾斜程度不能表示金属活动性强弱。 二、混合金属与酸反应的计算 　(极值法)将一定质量的镁粉、锌粉、铁粉和铝粉的混合物与足量的稀盐酸反应，最终生成0.4 g氢气，则金属混合物的质量不可能是(　　) A．3.6 g　 B．7.4 g　 C．9.2 g　 D．11.2 g 【方法指导】 第一步：分析题中所涉及的化学反应 Mg、Zn、Fe、Al都与稀盐酸反应。 第二步：将混合物假设为某一成分(极值法) 假设其中一种金属完全反应生成0.4 g氢气。 第三步：根据比例关系，确定各金属质量 反应中镁、氢气质量比为____；锌、氢气质量比为____；铁、氢气质量比为____；铝、氢气质量比为____，据此计算，若镁、锌、铁、铝分别与足量稀盐酸反应产生0.4 g氢气，则需要镁的质量为____，需要锌的质量为____，需要铁的质量为____，需要铝的质量为____。 第四步：判断金属成分(极值法) 通过上述计算可知，金属混合物的质量一定大于____且小于____，所以选A。Ｋ 即时训练 考向1　金属与酸反应的曲线分析 1．[2023潍坊改编]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(　　) 　 第1题图 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．右侧曲线能反映铁和铝的金属活动性强弱 2.某同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究，将未经打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列选项正确的是(　　) 第2题图 A．铝和稀盐酸反应的化学方程式为2Al＋6HCl === 2AlCl3＋3H2 B．ab段压强变化不明显的原因是铝片表面有一层氧化膜 C．bc段压强迅速增大的原因是反应放出了热量 D．cd段压强变化的主要原因是气体消失 3．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(　　) 第3题图 A．充分反应后消耗稀盐酸的质量相等 B．曲线A表示锌的反应情况 C．反应结束后若有一种金属剩余，则剩余金属一定为锌 D．金属B反应过程中可观察到金属溶解、有气泡产生、溶液变为浅绿色 4．向盛有一定质量铁粉和锌粉混合物的烧杯中逐渐加入稀盐酸至过量。下列图象对应关系正确的是(　　) 　　 A　　　　　　　　　B 　　 C　　　　　　　　　D 5.兴趣小组同学探究金属和酸反应，在烧瓶中分别加入等质量的镁粉、铁粉、锌粉和足量的稀盐酸，塞紧瓶塞(如图甲)，利用传感器记录160 s内烧瓶中气压变化，得到相关曲线如图乙所示。下列分析正确的是(　　) 第5题图 A．金属完全反应后生成氢气的质量相等 B．加入锌粉的烧瓶内气压一定大于加入铁粉的烧瓶内气压 C．0～40 s，镁与稀盐酸反应使烧瓶内气压增大的原因主要是反应放热 D．相同时间内锌与稀盐酸反应时增大的气压比铁与稀盐酸反应时的大，说明锌比铁的活动性强 6．[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。反应的有关图象错误的是(　　) 　　 A　　　　　　　　 B 　　 C　　　　　　　　 D 考向2　混合金属与酸反应的计算 7．某锌样品中含有一种杂质，取6.5 g样品加入到足量稀盐酸中，固体完全溶解，产生0.18 g氢气。则含有的杂质可能是下列的(　　) A．Al　　 B．Mg　　 C．Cu　　 D．ZnO 8．将一定质量的镁铝合金(不含其他物质)与足量的稀盐酸充分反应，生成0.2 g氢气，则原合金的质量可能为(　　) A．1.5 g B．2.0 g C．2.5 g D．3.0 g 9．现有一定质量的由两种金属组成的混合物，加入足量的稀硫酸，充分反应，测得生成0.2 g H2，将反应后的溶液蒸发，得到12 g固体。金属混合物的组成可能是(　　) A．Mg、Al B．Mg、Zn C．Al、Cu D．Zn、Fe 答案精析 专题精讲 二、例　A 【方法指导】24∶2　65∶2　56∶2　54∶6　4.8 g　13 g　11.2 g　3.6 g　3.6 g　13 g 即时训练 1．C　2.B 3．C　【解析】A.由图可知，最终生成氢气的质量相等，根据质量守恒，则消耗的稀盐酸的质量相等，故正确。B.由于锌比铁活泼，则锌和稀盐酸反应速率较快，曲线A表示锌的反应情况，故正确。C.由于Zn(65)＋2HCl === ZnCl2＋H2↑(2)、Fe(56)＋2HCl === FeCl2＋H2↑(2)，则生成等质量的氢气时，消耗的锌的质量多，反应结束后若有一种金属剩余，则剩余金属一定为铁，故错误。D.由B选项分析可知，曲线B表示铁的反应情况，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则可观察到金属溶解、有气泡产生、溶液变为浅绿色，故正确。 4．A　【解析】A.根据金属活动性Zn＞Fe可知，锌先与稀盐酸反应生成ZnCl2和H2，当锌反应完后铁再与稀盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液中FeCl2的质量随着稀盐酸的加入，一开始为零，然后增大，最后不变，故正确。B.根据化学方程式Zn(65)＋2HCl(73) === ZnCl2＋H2↑、Fe(56)＋2HCl(73) === FeCl2＋H2↑可知，反应相同量的稀盐酸，消耗锌的质量更大，曲线倾斜程度先较大，锌反应完后，曲线倾斜程度较小，故错误。C.稀盐酸显酸性，氯化锌、氯化亚铁溶液显中性，溶液pH不会大于7，故错误。D.在锌与铁被反应完之前，生成氢气质量只与加入稀盐酸的质量相关，即曲线倾斜程度不变，故错误。 5．D 6．D　【解析】A.三种金属与稀盐酸反应的化学方程式为Mg(24)＋2HCl(73) === MgCl2(95)＋H2↑(2)，2Al(54)＋6HCl(219) === 2AlCl3(267)＋3H2↑(6)，Fe(56)＋2HCl(73) === FeCl2(127)＋H2↑(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的烧杯中增加24份－2份＝22份，铝的烧杯中增加份＝16份，铁的烧杯中增加56份－2份＝54份，所以三种金属与稀盐酸充分反应，溶液增加的质量的大小关系为Fe>Mg>Al，故正确。B.消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为份＝18份，铁的质量为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等，故正确。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，最终生成氢气的质量相等；由于三种金属的活动性顺序为Mg＞Al＞Fe，因此镁的反应速率最快，至完全反应所需时间最短，铝次之，铁最长，故正确。D.由B选项分析可知，最终稀盐酸全部反应，消耗金属的质量：Fe>Mg>Al，故错误。 7．D 8．B　【解析】铝与稀盐酸反应的化学方程式为2Al(54)＋6HCl === 2AlCl3＋3H2(6)↑，则生成0.2 g氢气需要铝的质量为×54＝1.8 g；镁与稀盐酸反应的化学方程式为Mg(24)＋2HCl === MgCl2＋H2↑(2)，则生成0.2 g氢气需要镁的质量为×24＝2.4 g，所以原合金的质量大于1.8 g且小于2.4 g，故选B。 9．C　【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类和质量不变，则氢气中氢元素的质量等于参加反应的稀硫酸中氢元素的质量，所以参加反应的稀硫酸的质量＝0.2 g÷＝9.8 g，稀硫酸中硫酸根离子的质量＝9.8 g－0.2 g＝9.6 g，两种金属组成的混合物与足量稀硫酸反应会生成相应的硫酸盐，将反应后的溶液蒸发，得到12 g固体，则两种金属组成的混合物的质量为12 g－9.6 g＝2.4 g；假设2.4 g全是镁，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式及其质量关系如下： Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑ 24　　　　　 2 2.4 g　　　　　 0.2 g 假设2.4 g全是铝，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式及其质量关系如下： 2Al＋3H2SO4=== Al2(SO4)3＋3H2↑ 54　　　 6 2．4 g　　　　　　 0.27 g 假设2.4 g全是锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式及其质量关系如下： Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑ 65 　　　 2 2．4 g　　　 　 0.07 g 假设2.4 g全是铁，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式及其质量关系如下： Fe＋H2SO4=== FeSO4＋H2↑ 56　　　　 2 2．4 g　　　 　 0.09 g 铜和稀硫酸不反应，2.4 g铜能生成0 g氢气；两种金属与稀硫酸反应生成氢气的质量应该是一种大于0.2 g，一种小于0.2 g，这样金属混合物与稀硫酸反应才有可能生成0.2 g氢气。A.由分析可知，2.4 g镁与稀硫酸反应能生成0.2 g氢气，2.4 g铝与稀硫酸反应能生成0.27 g氢气，两者的混合物和足量稀硫酸反应，生成氢气的质量大于0.2 g，故错误。B.2.4 g镁与稀硫酸反应能生成0.2 g氢气，2.4 g锌与稀硫酸反应能生成0.07 g氢气，两者的混合物和足量稀硫酸反应，生成氢气的质量小于0.2 g，故错误。C.2.4 g铝与稀硫酸反应能生成0.27 g氢气，铜不与稀硫酸反应，两者的混合物和足量稀硫酸反应，生成氢气的质量可能等于0.2 g，故正确。D.2.4 g锌与稀硫酸反应能生成0.07 g氢气，2.4 g铁与稀硫酸反应能生成0.09 g氢气，两者的混合物和足量稀硫酸反应，生成氢气的质量小于0.2 g，故错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$