内容正文:
微专题五
金属与酸
思路方法
明确坐
分析曲线(曲线坡
明确过量物质(酸
标关系
度、平台出现原因)》
过量或金属过量)
专题精讲
【探究问题】金属与酸反应生成氢气的质量与反
应时间、酸的质量、金属的质量的关系(以Mg、
Al、Fe、Zn分别与稀盐酸反应为例)。
类型1金属与酸的反应
考向1横坐标为反应时间
(1)定曲线坡度(图像中斜线的坡度表示产生氢气
的快慢,斜线坡度越陡,反应越快,金属越活泼)〉
Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为
则反应过程中曲线的坡度由大到小
的顺序为
(2)定曲线水平线高度(注意:图像中的水平线
表示反应结束后产生氢气的多少,水平线越高,
生成的氢气越多)
H的质量/g
,(A1)
+H2的质量/g
(Mg)(Al)(Zn)(Fe)
(Mg
-(Fe)
-(Zn)
反应时间/s
反应时间s
图1等量金属与足量酸图2等量酸与足量金属
①等量金属+足量酸(金属不足,生成氢气的量
由金属的量决定)》
设四种金属的质量均为m,根据以下关系式分
别计算生成氢气的质量。
2A1≈
3H2↑个
Mg
54
6
24
m
m
Fe~
H,↑
Zn~H2↑
56
2
65
2
之
则完全反应时,生成氢气质量的大小关系为
曲线的水平线由高到低为
反映在图像上,有多条水平
98
:、盐反应的图像分析
线,如图1。此时消耗酸的质量顺序为
②足量金属+等量酸(酸不足,生成氢气的量由
酸的量决定)》
由于酸的质量和溶质质量分数相等,则酸中H
的质量相等,生成氢气质量的大小关系为
反映在图像上,水平线重合,
如图2。
方法指导
第1步:明确横纵坐标的信息。图1、图2中,纵
坐标为氢气的质量,横坐标为
第2步:排顺序、确定反应速率。金属越活泼,与
酸反应的速率越,曲线斜率越
,则四种金
属与酸反应速率的关系是
第3步:确定产生氢气的质量关系(两种情况)。
I.金属足量(图2),等量酸被消耗完,产生氢气
的质量由(填“酸”或“金属”,下同)的质量
决定。则最终产生氢气的质量相等,消耗酸的质:
量相等。
Ⅱ.酸足量(图1),等量金属被消耗完,产生氢气
的质量由的质量决定,则最终产生氢气的
化合价
质量=金属的质量×金属的相对原子质量。
考向2横坐标为酸的质量
可看成是向等量金属中
4H的质量g
)
逐滴加入稀盐酸。
当加入少量稀盐酸时,酸
)
(
不足,产生氢气的质量由
0
稀盐酸的质量/g
(填“金属”或
图3
“稀盐酸”)决定,由于酸等量,故开始时产生氢
气的质量相等:随着稀盐酸的加入,待四种金属
完全反应时,金属不足,产生氢气的质量由
(填“金属”或“稀盐酸”)决定,最终产生
氢气的质量大小关系为
,如图
3。请在图3中标出各曲线代表的金属。
考向3横坐标为金属的质量
可看成是向等量稀盐酸中逐渐加入金属。
当加入少量金属时,金属
H的质量/g
(Al)(Mg)(Fe)(Zn)
不足,产生氢气的质量由
(填“金属”或“稀
盐酸”)决定,产生氢气的
质量大小关系为
金属质量/g
图4
随着金属的加入,待稀盐酸完全反应后,酸不
足,产生氢气的质量由
(填“金属”或
“稀盐酸”)决定,由于加入的酸等量,故最终产
生氢气的质量相等,如图4。请在图4中标出各
曲线代表的金属。
思路点拨
①只有横坐标为反应时间时,图像才可以体现金
属活动性或化学反应速率。曲线
②金属不足且金属的化合价相等时,
③酸不足,酸完全反应,产生氢气的质量相等。
④平台越高,产生氢气越多。氢气中的氢元素只
来自于酸,
⑤横坐标为酸的质量:出现拐点之前产生氢气质
量相等,曲线坡度一致,曲线重合。
【拓展】金属过量,金属的相对原子质量越大,反
应后溶质的质量、溶液的质量、溶质质量分数越
大(反应后盐中阴离子一样,金属的相对原子质
量越大,消耗的该金属质量越多,溶质质量越
大,反应后所得溶液的质量越大)。
类型2金属与盐溶液的反应
考向1纵坐标为固体的质量
个固体总质量/g
↑固体总质量/g
反应时间/s
O反应时间/
图5
图6
将锌加入硫酸铜溶液中(图5)
Zn+CuSO=ZnS0+Cu
65160
16164
固体质量变化:由65份质量的Zn变成64份质
量的Cu,固体质量
,直至反应完全后保
持不变。
将铜加入硝酸银溶液中(图6)
Cu+2AgNO,-Cu(NO;)2+2Ag
64340
188
216
固体质量变化:由64份质量的Cu变成216份
质量的Ag,固体质量
,直至反应完全后
保持不变。
考向2纵坐标为溶液(或溶质)的质量
↑溶液(或溶
溶液(或溶
质)质量/g
质)质量g
反应时间
0
反应时间s
图7
图8
将铜加入硝酸银溶液中(图7)》
Cu+2AgNO;=Cu(NO;)2+2Ag
64340
188
216
溶液质量变化:溶质由340份质量的AgN03变
成188份质量的Cu(NO3)2,溶液(或溶质)质量
,直至反应完全后保持不变。
将锌加入硫酸铜溶液中(图8)
Zn+CuSO,-ZnSO,+Cu
65160
16164
溶液质量变化:溶质由160份质量的CuS0,变
成161份质量的ZnS04,溶液(或溶质)质量
,直至反应完全后保持不变。
专题精练
1.(2022·济宁)相同质量
H的质量/g
的镁、铁、锌三种金属,
Mg
分别与足量的、相同质
Fe
量分数的稀硫酸充分反
Zn
应,生成氢气的质量与
0
反应时间
反应时间关系如图。分析图像判断,下面说
法正确的是
(
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
99
2.【横坐标为金属质量】向两份完全相同的稀盐
酸中分别加入过量Zn粉、Fe粉,随着反应的
进行,金属的质量和生成氢气的质量变化如
图所示。其中对应正确的是
(
氢气的质量/g
氢气的质量g
Zn
Fe
Fe
Zn
金属的质量g
金属的质量/g
A
B
氢气的质量/g
氢气的质量g
Fe
Zn
Fe
Zn
金属的质量/g
金属的质量g
C
D
3.【横坐标为酸的质量】
H的质量g
(2025·泗水县一模)在
Mg
两只烧杯中分别放入相
同质量的镁、锌两种金
Zn
属,然后向两只烧杯中
0
稀硫酸的质量/g
分别倒入相同质量、相
同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量
与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息
得到以下结论合理的是
(
A.从图像可以看出,金属镁比金属锌的活动
性强
B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质
量相同
C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质
量相同
4.将等质量、相同溶质质量
H的质量/g
分数的足量稀盐酸分别
加入盛有等质量、颗粒大
小相同的Mg、Zn、Fe的
烧杯中,生成H,的质量
0
稀盐酸的质量g
与加入酸的质量的关系
如图,图中a、b、c各表示一种金属与酸反应。
下列说法正确的是
(
100
A.a表示镁与稀盐酸反应
B.P点时表示铁已经反应完
C.反应结束后容器内物质总质量相等
D.由图可得,金属活动性顺序为c>b>a
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,实验装置及采集数据如
图所示。下列分析不正确的是
(
,↑压强Pa
130
压强
传感
120F
器
数据
115
M
采集器
110-
电脑
105
100
--880
0100200300400时间/s
图1测定气压变化的
图2金属与稀盐酸反应时
实验装置
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.【分段反应图像】
↑溶液的质量/g
(2025·日照一模)向
C
d
盛有10g49%稀硫酸
的烧杯中加入5.6g
的铁粉,充分反应后
0
时间5
有固体残留,1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
的变化如图所示。分析错误的是()
A.m=12.7g
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实验7:金属活动性顺序的验证与探究
(1)强(2)强弱(3)有气泡产生有红色固体析出蓝
色无色Zn>Cu
(4)有红色固体析出蓝色无色有银白色固体无色
蓝色Zn>Cu>Ag
(5)Zn>Cu Zn>Ni>Cu
①Z>Ni②镍丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿
色Zn>Ni>Cu2
(6)①除去金属表面的氧化物或污物②稀盐酸或稀硫酸
③可溶于水⑤温度、浓度、体积形状、表面积
(7)①5②强③向充分反应后的孔穴4中加入银片(或向硫
酸铜溶液中加入银片或向硝酸银溶液中加入铜片等,合理即可)
考点聚焦·分类练
1.C【拓展设问】(1)导电(2)金属光泽
2.A【拓展设问】(1)铁(2)汞
3.BE 4.D
5.(1)BC(2)延展性导电
(3)铝在常温下与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化
铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化
6.C
7.(1)3C0+Fe,0商温2Fe+3C0,C+0,商温c0,C+C0,
高温2C0(2)F,0,(3)增大反应物的接触面积,加快反
应速率(4)将矿石中的二氧化硅转化为炉渣提供热量
(或生成C0,合理即可)热空气(5)混合物含碳量不同
8.(1)温室(2)2H,0通电2H,↑+0,↑
(3)一方面增大了02的浓度,使焦炭等充分燃烧释放更多
热量:另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面积,
反应更充分
9.(1)+3(2)进风口鼓入的是热空气,氧气充足,碳与充足的
氧气在高温条件下反应生成二氧化碳
(3)①H,0②c(4)3:1
10.(1)CaCO,+2HCI =CaCl,+H,O+CO,
(2)干燥二氧化碳气体
(3)C02+2Na0H=Na,C03+H,0
(4)固体由红棕色变成黑色C0
(5)处理尾气,防止一氧化碳污染空气
11.B12.B
13.B【拓展设问】(1)氧气和水(或02和H20)Fe20,+
6HCl—2FeCl,+3H,0轴承:涂防锈油(或车把:套橡胶
外壳,或挡泥板:刷防锈漆等,合理即可)
(2)保护金属资源(合理即可)
14.A
15.降低化学氧气和水(或0,和H,0)
16.(1)活泼化合物(2)Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0,
(3)硫酸铜(4)延展性(5)3Pe+4H,0高温
Fe304+4H2
(6)隔绝氧气和水
17.(1)稀盐酸(或稀硫酸)(2)检查装置的气密性②③④
①相同(3)B(4)利:如在食品包装中用作脱氧剂延
长保质期:弊:如铁制桥梁、铁轨生锈导致损坏,需耗费资源
维护更换
跨学科实践活动七揭秘“暖宝宝”(鲁教)
(1)F,0,也可以被磁铁吸引(2)黑稀盐酸铁粉与空
气中氧气的接触面积更大(3)化学能转化为热能
(4)防止铁粉与空气接触反应而失效
(5)0(6)1、3(或2、4)
(7)氯化钠、活性炭及两者共同存在均可加快铁锈蚀
(8)①Fe0,+3C0商温2Fc+30,2Zns0,Me0,l,(S0.),
(9)Zn(N03)2
(10)市售暖宝宝发热均匀,持续时间长,自制暖宝宝开始时
发热快,但持续时间短(合理即可)市售暖宝宝中含有的蛭
石具有持续保温的性能(合理即可)
(11)ABC
18.C
19.D【拓展1】A【拓展2】C【拓展3】A【拓展4】D
20.(1)>(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝与
硫酸铜溶液不反应,阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触
(3)用砂纸打磨铝丝后,再将其浸入CS0,溶液中铝丝
表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色
21.B22.A23.B
24.B【拓展考法】(1)将Mg、Fe分别放入ZnS0,溶液中,观
察现象(合理即可)
(2)将Fe分别放入ZnS0,和CuS0,溶液中,观察现象(合
理即可)
(3)将A1和Cu分别放入稀盐酸中,再将Cu放入AgNO,溶
液中,观察现象(合理即可)
25.C26.B27.A28.B29.B30.B31.D32.A
微专题五金属与酸、盐反应的图像分析
专题精讲
类型1
考向1:(1)Mg>Al>Zn>FeMg>Al>Zn>Fe
1
(2)0gm12m23m32.5”
1
Al>Mg>Fe>ZnAl、Mg、Fe、ZnAl>Mg>Fe>Zn
②Al=Mg=Fe=Zn
方法指导:反应时间快大Mg>Al>Zn>Fe
1.酸Ⅱ.金属
考向2:稀盐酸金属Al>Mg>Fe>Zn Al Mg Fe Zn
考向3:金属Al>Mg>Fe>Zn稀盐酸
思路点拨:①坡度越陡,金属的活动性越强②金属的相对原
子质量越小,产生氢气的质量越大④产生的氢气越多,消耗
的酸越多
类型2
考向1:减小增大
考向2:减小增大
专题精练
1.C2.B3.B4.B5.D6.C
微专题六金属与盐溶液反应后
滤渣、滤液成分的分析
专题精讲
类型1
第一步:锌>铜(或Zn>Cu)
第二步:Zn+Cu(NO,)2=Zn(NO,)2+Cu
第三步:①CuCu(N0,)2Zn(N0,)2
②CuZn(N03)2③Cu、ZnZn(NO3)2
第四步:(1)ZnCu(N0)2、Zn(NO3)2(2)Cu、Zn
类型2
第一步:锌>铁>银(或Zn>Fe>Ag)
第二步:Zn+2AgN03=Zn(NO3)2+2Ag
Zn+Fe(NO3)2-Zn(NO3)2+Fe
第三步:①Ag AgNO3、Zn(NO3)2、Fe(NO,)2
②AgZn(NO3)2、Fe(NO,)2
③Ag、FeZn(NO,)2、Fe(NO3)2
④Ag、FeZn(NO3)2⑤Ag、Fe、ZnZn(NO3)2
第四步:①Zn(NO,)2Fe(NO,)2AgNO3 Ag Zn Fe
②Zn(NO)2Fe(NO3)2、AgNO,Ag、FeZn
③AgZn,FeZn(N0,)2、Fe(NO3)2AgN0,
④Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、AgNO3AgZn、Fe