第8单元 小专题培优7 金属与酸反应的曲线分析-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册化学分层练同步课件(人教版2024 广西专版)

化 学 2025秋广西 1 九下　第八单元　金属和金属材料 小专题培优 7 　金属与酸反应的曲线分析 专题精讲 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) 【思路点拨】设等质量的金属质量为m，则生成的氢气质量x通过关系式 可求得： Mg～H2　　　Zn～H2↑　　　2Al～3H2　　　Fe～H2↑ 24 2 65 2 54 6 56 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1＝ x2＝ x3＝ x4＝ 根据x3＞x1＞x4＞x2，得出生成H2的质量由大到小的顺序为 ⁠ (酸过量，按金属质量计算)； 生成H2的速率： (由金属活动性决定，金属越活 泼，产生氢气的速率 ⁠) 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：m(H2)＝ ③ 值越小，产生的H2质量越多。 Al ＞ Mg ＞ Fe ＞ Zn　 Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe　 越快　 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。 【思路点拨】设等质量、等质量分数的同种酸中溶质的质量为m，则生成 的氢气质量x通过关系式可求得： Mg～2HCl～H2　　Zn～2HCl～H2　　2Al～6HCl～3H2　　Fe～2HCl～H2 73 2 73 2 219　 6 73 2 m x1 m x2 m x3 m x4 x1＝ 　　　　　x2＝ 　　　　　x3＝ 　　　　　x4＝ 根据x1＝x2＝x3＝x4，得出生成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)； 生成H2的速率：Mg＞Al＞Zn＞Fe(由金属活动性决定，金属越活泼，产生 氢气的速率越快) 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 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 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 向等质量的金属中滴加等质量分数的稀酸至过量 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 针对训练 1. 足量且相同形状的镁、铁分别与等质量且浓度相同的稀硫酸反 应，生成气体质量与反应时间的关系图正确的是(　C　) A B C D C 【解析】在金属活动性顺序中，Mg＞Fe，足量且相同形状的镁、铁分别 与等质量且浓度相同的稀硫酸反应，镁与酸反应剧烈，速率快，时间短； 镁、铁分别与稀硫酸反应，参加反应的镁、铁质量与产生氢气的质量关系 如下： Mg＋H2SO4 MgSO4＋H2↑ 24 98 2 Fe＋H2SO4 FeSO4＋H2↑ 56 98 2 因此等质量且浓度相同的稀硫酸与足量的镁、铁反应，硫酸反应完全，生 成氢气的质量相等，故选C。 2.等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为＋2价)，生成氢气质量和反应时间的关系如图所示，下列叙述正确的是(　B　) B A. 两种金属的活动性：N＞M B. 生成H2的质量：M＞N C. 相对原子质量：M＞N D. 消耗稀盐酸的质量：N＞M 【解析】纵坐标表示氢气质量，横坐标表示反应时间，斜率表示反应 的速率，M的斜率比N的大，所以M比N反应的速率快，M比N活泼， A错误；生成H2的质量是M＞N，B正确；等质量的M比N产生的氢气 多而且快，M、N在生成物中均为＋2价，价态相同的金属与足量的酸 反应，相对原子质量越大，生成的氢气质量越少，因此M的相对原子 质量小于N，C错误；由图可知生成H2的质量是M＞N，故消耗稀盐酸 的质量M＞N，D错误。 3.(2024德阳)室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是(　A　) A A. 根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B. 曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C. 曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D. 反应结束后Zn一定有剩余 【解析】镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行， 曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中 都有热量放出，A正确；根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明 反应结束后两者生成的氢气质量相等，B错误；镁的活动性比锌强，则曲 线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，C错误；最终压强相等，说明反 应最终生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是 24∶65，因此镁一定有剩余，锌不一定有剩余，D错误。 4.将等质量的铁、锌、铜三种金属与足量的稀盐酸反应，下列图示正确的是(　C　) A B C D C 【解析】铜不能和稀盐酸反应，A、D错误；完全反应后，铁与稀盐酸反 应生成氢气质量比锌大，B错误；铜不能和稀盐酸反应，不能产生氢气， 完全反应后，铁反应生成氢气质量比锌大，C正确。 5.(2024秋南宁期中)请仔细观察下面四幅图像，其中描述正确的是(　D　) 　　 D A. ①将足量的金属铁和镁分别加入一定量的等浓度的稀硫酸中 B. ②将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 C. ③将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 D. ④将足量的金属铁和镁分别加入等质量等浓度的稀硫酸中 【解析】镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚 铁和氢气，反应的化学方程式及相关质量关系如下： Mg＋H2SO4 MgSO4＋H2↑ 24 98 2 Fe＋H2SO4 FeSO4＋H2↑ 56 98 2 横坐标表示的是金属质量，根据反应的化学方程式，消耗等量的铁和镁， 镁产生的氢气多，代表镁产生气体的曲线在上，由于金属足量，酸完全反 应，消耗等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，A错误；横坐 标为反应时间，镁的金属活动性强于铁，相同时间镁产生气体多，代表镁 产生气体的曲线在上，由于酸足量，金属完全反应，消耗等量的两种金属， 镁产生气体多，B错误；横坐标为稀硫酸质量，反应等质量等浓度的稀硫 酸产生的气体质量相等，两条线重合，由于酸足量，金属完全反应，消耗 等量的两种金属，镁产生气体多，C错误；横坐标为反应时间，由于镁的 金属活动性强于铁，故相同时间镁产生气体多，所以代表镁产生气体的曲 线在上，由于金属足量，酸完全反应，消耗等质量等浓度的稀硫酸最终产 生的气体质量相等，D正确。 6.(2023广西20题2分)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　) A B C D D 【解析】镁、铝、铁分别与质量分数相同的100 g稀盐酸反应，根据 Mg～2HCl～MgCl2 24　 73 Al～2HCl～ AlCl3 18　　73 Fe～2HCl～FeCl2 56 73 由此可知，消耗等质量的稀盐酸，产生氢气的质量相等，消耗金属的质量 大小关系为Fe＞Mg＞Al，反应后溶液增加的质量为消耗金属的质量减去 生成氢气的质量，则溶液增加的质量大小关系为Fe＞Mg＞Al，A、B正确； 镁、铝和铁三种金属的活动性由强到弱的顺序为 Mg＞Al＞Fe，金属活动性体现反应速率强弱，即三种金属与稀盐酸反应的速率为Mg＞Al＞Fe，同时消耗的稀盐酸质量均为100 g，因此产生的氢气质量也相等，C正确；根据以上分析，等质量的稀盐酸与金属完全反应消耗的金属质量关系为Fe＞Mg＞Al，D错误。 7. (2023温州改编)金属与酸反应会放出热量，为探究金属和酸反应的特 点，小明用如图甲所示的装置进行实验：在烧瓶内加入0.48 g镁和足量的 溶质质量分数为14.6％的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内气 压变化，得到相关曲线如图乙。 (1)图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 ⁠ ⁠。 相同时间内锌与稀盐酸反应 时增大的气压比铁大　 (2)实验中，若0.48 g镁完全反应，则产生氢气的质量为 g。 (3)解释镁与稀盐酸反应，0～80秒内瓶内气压发生如图乙变化的原 因： ⁠ ⁠。 0.04　 0～40秒，镁与稀盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增 大；40～80秒，反应结束，温度降低，气压下降　 25 $$