内容正文:
微专题十一金属与酸
思维模型
确定横、纵坐标
分析图像、观察趋势
意义
拐点等变化
专题精讲
类型一金属与酸反应图像
考向1m(H2)一反应时间
1.等量金属+足量酸
H,的质量/g
Mg/
Zn
Fe
反应时间/s
(1)图像中的斜线越陡,反应越快,金属越
活泼。
(2)图像中的水平线表示产生氢气的多少
水平线越高,生成氢气越多。如上图所示。
①金属的活动性由强到弱的顺序为
②反应结束时,生成氢气的质量顺序为
③反应结束时,消耗酸的质量顺序为
④反应结束时,消耗金属的质量顺序为
特别提醒
1.金属越活泼,反应速率越快,曲线越陡,越靠近纵
坐标。
金属的化合价
2.金属价量北(即金属相对原子质量)越大,产生氢
气越多。
3.金属化合价相同时,金属相对原子质量越小,产
生氢气越多。
【例1】分别向盛有等质量镁粉和锌粉的试管中
加入足量、等浓度的稀盐酸,下列图像与实验
事实相符的是
盐溶液反应的图像分析
结合相关化学方程式
分析选项得出结论
分析图像变化
↑氢气的质量/g
↑氢气的质量g
锌粉
镁粉
A.
镁粉
B
锌粉
时间/s
时间s
氢气的质量g
↑氢气的质量g
镁粉
镁粉
锌粉
D
锌粉
0
时间s
时间s
2.足量金属+等量酸
氢气的质量g
Mg Al Zn Fe
反应时间s
由于金属足量而酸不足,最终生成氢气的量
由
的量决定,且酸的浓度相同、质量相
同,生成氢气的质量相等,反映在图像上,水
平线部分重合。如上图所示。
(1)金属的活动性由强到弱的顺序为
;
(2)反应结束时,生成氢气的质量的顺序
为
(3)反应结束时,消耗酸的质量的顺序
为
(4)反应结束时,消耗金属的质量的顺序
为
d
特别提醒
1.对于[m(H2)一反应时间]的图像问题,产生氢气
的量谁不足由谁决定,酸不足由酸决定,金属不
足由金属决定。
2.氢气的氢元素只来源于酸,产生的氢气越多,则
消耗的酸越多。
177
【例2】现有等质量且形状相↑氢气的质量/g
同的锌和铁两种物质分别
与等质量、等浓度的稀硫酸
B
充分反应,产生氢气的质量0
反应时间/s
与反应时间的关系如图所示。根据图中所提
供的信息,分析下列结论不正确的是()
A.稀硫酸已反应完全
B.曲线A表示锌的反应情况
C.反应后两种金属都有剩余
D.曲线B反应过程中可以观察到金属溶解,
有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色
考向2m(H2)一m(酸)
+H的质量
Al
Mg
Zn
酸的体积(或质量)
向等质量的金属Al、Mg、Fe、Zn中逐滴滴加等质
量分数的稀酸,开始时生成氢气的质量由
的质量决定,由于酸等量,故开始时产
生
的质量相等,待四种金属完全反应
时生成氢气的质量由
决定。如上图
所示。
(1)反应结束时,生成氢气的质量顺序为
(2)反应结束时,消耗酸的质量顺序为
【例3】向两个盛有相同质量H的质量/g
-Al
铝粉和铁粉的烧杯中,分
a
b
别滴加等浓度的稀硫酸,
-Fe
产生氢气的质量与加人稀
0
稀硫酸的质量/g
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,两个烧杯中产生的氢气质量相同
C.该曲线能反映铝和铁的金属活动性强弱
D.c点时,两个烧杯中金属都有剩余
考向3m(H2)一m(金属)
氢气的质量/g
Al Mg Fe
Zn
1.等量酸+足量金属
向等质量、等浓度的稀酸
中分别加入过量的A1、
金属的质量/g
178
Mg、Fe、Zn,开始时生成氢气的质量由
的质量决定,待稀酸完全反应后,生成氢气的
质量由
的量决定,由于加入的酸等量,
故最终生成的氢气的质量
。如上图
所示。
(1)反应结束时,生成氢气的质量顺序为
(2)反应结束时,消耗酸的质量顺序为
(3)反应结束时,消耗金属的质量顺序为
【例4】质量相同,质量分数相氢气的质量/g
同的稀硫酸分别与足量
Al Mg Fe Zn
Mg、Al、Zn、Fe充分反应,生
成氢气质量与反应消耗的
O金属的质量/g
金属质量的关系如图所示,分析图像信息,得
出的结论正确的是
A.相同质量的四种金属完全反应,生成氢气
的质量:Al>Mg>Fe>Zn
B.四种金属的活动性顺序:Al>Mg>Fe>Zn
C.稀硫酸完全反应时,消耗金属的质量:Mg>
Al>Zn>Fe
D.相同质量的四种金属与足量稀硫酸反应完
后,消耗稀硫酸的质量相等
2.足量酸+等量金属
将等质量的Al、Mg、Fe、Zn
H的质量gA
分别加入足量的等浓度
Mg
Fe
的稀酸中,生成氢气的多
Zn
少与金属的化合价成正
比,与金属的相对原子质
金属的质量/g
量成反比。如图示,反应结束时,等质量金
属与酸反应生成氢气的质量由多到少的顺
序:
特别提醒
对于[m(H2)一m(酸)]和[m(H2)
m(金属)]的图像问题,无法判断金属的活动性。
【例5】向等质量的镁粉、锌
↑气体的质量/g
粉和铁粉中分别加入
100g相同质量分数的稀
盐酸,产生气体的质量与0
100
稀盐酸的质量g
加入稀盐酸的质量关系
如图所示。下列说法正确的是
A.反应后得到三种无色溶液
B.曲线b表示的是镁粉和稀盐酸的反应
C.反应结束后所得溶液的质量:a>b>c
D.若生成等质量的氢气,所需金属的质量:b<c
类型二金属与盐溶液反应图像问题
1.同种金属+不同盐
向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶
液中逐渐加入铁粉,反应过程中,测得混合物
中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图
所示。
溶液的质量/g
b
d
0m加铁粉的质量/g
根据金属活动性顺序,向一定质量的AgNO,
和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,铁能
先后把银、铜置换出来。a点时,是
反应,且溶液中还有
硝酸银,
点时,AgNO3已经完全反应;c点
时硝酸铜没有完全反应,固体中有
;d点时,
已经完全反应,溶液中的溶质为
Fe(NO3)2;e点时铁粉过量,过滤后得到的固
体中含有3种物质。
【例6】向一定质量的1CuNO)的质量g
Cu(NO3)2和AgNO3的混
合溶液中逐渐加入锌粉。
反应过程中溶质
Cu(NO3)2的质量随加入O
Zn粉的质量/g
锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错
误的是
A.a点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的
混合溶液
B.b点时,溶液的总质量与反应前相比减小
C.c点时,溶液呈蓝色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混
合物
2.不同金属+同种盐
向足量的CuS0,溶液中加入铁粉和锌粉的混
合物,随着金属粉末的加入,溶液的质量变化
如图所示。
↑溶液的质量g
金属的质量/g
根据金属活动性,锌粉先与CuS0,溶液反应,
当锌反应完后,铁粉再与CuSO,溶液反应。
锌和硫酸铜反应,化学方程式为
,该反应中,每65份质量的锌置
换出溶液中64份质量的铜,反应后溶液质量
图中曲线
段表示Zn加入CuSO。
溶液中获得的溶液质量。铁和硫酸铜溶液反
应的化学方程式为
该反
应中,每56份质量铁置换出溶液中64份质
量的铜,反应后溶液质量
,由图可看
出,曲线段表示Fe加入CuSO,溶液中获
得的溶液质量。铁和硫酸铜反应所得溶液质
量
锌和硫酸铜反应所得溶液的质量。
待Zn和Fe完全反应后溶液质量不再改变。
【例7】将等质量的锌粉和铁↑剩余固体的质量g
粉的混合物放入烧杯中,
d
向烧杯中不断加入氯化铜
溶液,烧杯中剩余固体的
质量与加入氯化铜溶液质
氯化铜溶液
的质量/g
179
量的关系如图所示。下列相关说法错误的是
A.ab段发生反应的化学方程为Zn+CuCl,
-ZnCl,+Cu
B.向b点所得固体中加入稀盐酸,无气泡
产生
C.c点所得溶液呈浅绿色
D.d点所得溶液中的物质除水外还有FeCl2、
ZnCl2和CuCl2
专题精练
1.(2024·山亭区一模)现有体积大小相同的三
种金属X、Y、Z,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反
应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所
示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是
(
A.Z>Y>X
↑生成氢气的质量g
B.X>Z>Y
C.Y>Z>X
D.X>Y>Z
0
反应时间/s
2.(2022·济宁)相同质量的镁、铁、锌三种金属
分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分
反应,生成氢气的质量与反应时间关系如图,
下列说法正确的是
A.金属锌与稀硫酸的反应
↑H2质量/g
速率最大
Mg
B.金属锌的活动性最强
Fe
Zn
C.金属镁与稀硫酸反应生
成氢气的质量最多
反应时间s
D.金属铁消耗稀硫酸的质量最多
3.(2025·邹城市一模)取等质量的四种金属
X、Y、Z、M,分别加入等浓度等体积的足量稀
盐酸中,Y、M与稀盐酸不反应。再将Y投入
MNO,溶液中充分反应。得到以下两个关系
图,据此得出四种金属的活动性强弱顺序正
确的是
()
180
Z
X
YM
时间s
0
时间
A.X>Z>Y>M
B.X>Z>M>Y
C.Z>X>M>Y
D.M>Y>Z>X
4.(2025·兰陵县一模)相同条件下,分别将打
磨过的等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、
等浓度的足量稀硫酸反应,测得一段时间后
气体压强与时间的关系如图所示,下列说法
错误的是
A.A、B、C分别表示镁、
↑压强/Pa
锌、铁与酸反应
110
A
B
B.最终产生氢气质量大105
小关系是A>C>B
100
C.反应后所得盐溶液中
时间s
溶质质量大小关系是A>B>C
D.三条曲线达到最大值后逐渐下降说明金属
与酸反应放热
5.跨物理学科(2025·峄城区三模)小明同学
将镁、铝、锌三种金属分别放入三个相同大小
的锥形瓶中,同时加入质量和溶质质量分数
都相等的稀盐酸,实验装置及采集的数据如
图所示。下列分析不正确的是
压强
传感器口
图1测定气压变化的实验装置
130压强P,
120
115A
110
105
10
0100200300400时间s
图2金属与稀盐酸反应时气压的变化曲线
A.曲线A迅速升高后又略微下降,说明镁与
稀盐酸反应放热
B.曲线B开始时几乎不变,是因为金属表面
有氧化物
C.曲线C表示金属锌与稀盐酸反应时的气压
变化
D.曲线A、C的交点M表示消耗两种金属的
质量一定相等
6.(2024·泰安)向一定质量AgN03和
Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn,溶液质量与
加入Zn的质量关系如图1所示,下列说法
错误的是
↑溶液的质量g
↑溶液的质量g
a C
Zn的质量/g
时间s
图1
图2
A.a点溶液中的溶质有3种
B.b点所得固体只有银
C.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
D.取d点时的固体加入稀盐酸,无气泡产生
分段反应图像(2025·日照一模)向盛有
10g49%稀硫酸的烧杯中加入5.6g的铁
粉,充分反应后有固体残留,t1时迅速倒入
一定量的硫酸铜溶液。整个过程烧杯中溶
液的质量随时间的变化如图2所示。下列
分析错误的是
A.m=12.7
B.c点时,溶液中有两种溶质
C.d点固体加入盐酸一定没有气泡产生
D.a→b点,溶液中溶质的总质量逐渐增大
7.(2025·青州市一模,↑溶液中离子的数目个
一①
双选)将镁粉投入一定
③
量Cu(NO3)2和AgNO
的混合溶液中,充分反
④
③
反应时间s
应后过滤,得到滤液和滤渣,并绘制出溶液中
各种离子的数目与反应时间的图像(如图)。
下列说法正确的是
(
A.①表示溶液中NO,的数目随反应时间的
变化情况
B.④表示溶液中Cu+的数目随反应时间的
变化情况
C.充分反应后过滤,得到蓝色滤液
D.充分反应后过滤,滤渣中至少含有两种
金属
8.(2025·泗县模拟)取一定量表面被氧化的铝
片于某容器中,再逐渐加入稀盐酸。下列图
像能正确表示对应关系的是
(
年铝片的质量g
H2的质量g
0
时间s
O稀盐酸的质量/g
y
B
↑容器中的水
↑容器中溶液
的质量g
的质量名
时间s
O稀盐酸的质量g
C
D
9.(2024·济宁一模)在一定量AgN03和
Cu(NO,)2的混合溶液中加入铁粉充分反
应,下列相关变化曲线一定不正确的是
铜单质的质量g
硝酸根离子的
质量分数%
Om1m2Fe质量/g
Om1m2Fe质量/g
B
↑溶液质量g
溶液中金属
离子种类
1
ic d
Om1m2Fe质量/g
0m1m2Fe质量fg
C
D
181【夯基小练】
(1)×(2)×(3)V(4)×
考点3
1.Mg Zn Fe Cu Ag
2.(1)强(2)前(3)化合物的溶液(4)化合物单质
(5)强
3.(1)①前面稀盐酸稀硫酸②前面可溶于水
K、Ca、Na
【夯基水练j
(1)V(2)×(3)×
考点聚焦·分类练
1.C2.C3.C4.D5.C
6.A变现象B变式训练D
7.(1)除去铁片表面的氧化膜(2)Fe+2AgNO3一fe(NO3)2+
2Ag强(3)浅绿色(4)①产生白色沉淀
②稀盐酸(或稀
硫酸)③铁、银(或Fe、Ag)
8.(1)用磁铁吸引(合理即可)(2)稀硫酸(合理即可)
(3)③①(4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥(合理即可)
(5)氯化铝(或A1Cl3)(6)铁粉Fe+H2S04一FeS04+
H,↑
9.C拓展设问(1)置换反应(2)置换反应
10.B11.C12.C13.B14.D15.C16.B
17.(1)+4FeC,(2)B(3)Ti+2H,0(气)一定条件T0,
+2H2钛(或Ti)
18.(1)①金的化学性质稳定②Fe,0,+3C0高温2F+3C0,
③Fe+CuS04一FeSO,+CuFe、Cu+铁和硫酸铜反应
生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应
(2)①将已打磨的罐体金属片剪成小碎片,取少量小碎片
于试管中,加入足量稀盐酸并加热使之充分反应,最终在
试管底部残留少量固体物质②原子的排列方式不同、构
成物质的原子种类不同③大于④铝、硫酸锌溶液、铜
(合理即可)(3)①强度高(合理即可)②+741+
30,点燃2AL,0化学能转化为动能
跨学科实践活动
七、揭秘“暖宝宝”
1.C
2.(1)稀盐酸(或稀硫酸)(2)检查装置的气密性
②③④①相同(3)B(4)利:在食品包装中用作脱氧
剂以延长保质期:弊:铁制桥梁、铁轨生锈导致损坏,需耗费
资源维护更换(合理即可)
微专题十一金属与酸、盐溶液反应的图像探究
专题精讲
类型一
考向1
1.(2)①Mg>Al>Zn>Fe②Al>Mg>Fe>Zn
③Al>Mg>Fe>Zm④Mg=Al=Zn=Fe
【例1】B
2.酸(1)Mg>Al>Zn>Fe(2)Mg=Al=Zn=Fe(3)Mg=Al
=Zn=Fe (4)Zn>Fe>Mg>Al
【例2】C
考向2
稀酸氢气金属
(1)Al>Mg>Fe>Zn
(2)Al>Mg>Fe>Zn
【例3】D
考向3
1.金属稀酸相等(1)Al=Mg=Zn=Fe
(2)Al=Mg=Zn=Fe (3)Zn>Fe>Mg>Al
【例4】A
2.Al>Mg>Fe>Zn
【例5】D
类型二
1.铁和硝酸银(或Fe和AgNO3)b银和铜(或Ag和Cu)
硝酸铜[或Cu(NO3,)2]
【例6】A
2.Zn+CuS04一ZnS04+Cu增加abFe+CuS04
FeS0,+Cu减小bc小于
【例7】B
专题精练
1.A2.C3.A4.C5.D6.DC
7.AD8.A9.B
微专题十二金属与盐溶液反应后滤液、
滤渣成分的分析
专题精讲
最强最弱H(或氢)Cu2+Fe2+Fe3+Ag
类型1
Fe+2AgNO3-Fe(NO3)2+2Ag
Fe+Cu(NO3)2-Fe(NO3)2+Cu
Fe(N03)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag、CuAg、Cu、Fe
【例1】(1)Ag、Cu、Zn(2)AgN02(3)两(或2)
针对训练
1.D2.D3.D
类型2
Fe+2AgNO;-Fe(NO3)2+2Ag
Cu+2AgNO3-Cu(NO3)2+2Ag
Fe(NO)2 Fe(NO3)2.Cu(NO3)2 Ag
【例2】C
针对训练
1.D
2.(1)银(或Ag)(2)硝酸银、硝酸铜和硝酸锌[或AgNO3、
Cu(N03)2和Zn(N0,)2]
3.Cu+2AgNO3一2Ag+Cu(NO3)2硝酸铝、硝酸镁、硝酸铜
[或A1(NO3)3、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2]
专题精练
1.AB 2.B 3.B 4.B 5.ABC
6.(1)Mg+Cu(NO3)2=Mg(N03)2+Cu(2)Zn、Cu、Ag
Zn(N03)2
7.D
微专题十三金属活动性顺序的验证及探究
专题精讲
类型1
红色固体浅绿色Fe+CuSO,—Cu+FeSO,有气泡产生
Fe+2HCl=FeCl,+H,↑Fe>Cu(或铁>铜)
【例1】C
针对训练
1.C2.B