重难点突破02 金属与酸反应的图像分析（讲义）

主题二物质的性质与用途重难点突破02金属与酸反应的图像分析01考情透视·目标导航02知识导图·思维引航03考点突破·考法探究解题思路考点一等质量金属与足量酸反应的图像考点二足量金属与等质量酸反应的图像04题型精研·考向洞悉题型一等质量金属与足量酸反应的图像►考向01产生氢气的质量随反应时间变化的图像►考向02产生氢气的质量随加入酸质量变化的图像►考向03其他图像题型二足量金属与等质量酸反应的图像►考向01产生氢气的质量随反应时间变化的图像►考向02产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像命题预测金属与酸反应的图像考查题型一般以选择题为主，少数穿插于填空、探究、实验、流程等题型中。

解题思路1．确定过量的物质明确金属与酸谁过量，一种物质过量，计算时以另一种物质为准。2．“五看”图像：一看坐标：明确纵横坐标，找准自变量与因变量的关系；二看起点：图像的起点，在原点还是在坐标轴上；三看转折点：图像的转折点和终点；四看比例：看图像中的纵坐标和横坐标的比例关系；五看图像的特征：斜线的、对应的纵坐标的数值；3．找出图中化学反应量的关系将图像表示的意义与化学反应联系起来，找出图像与化学反应中量的具体关系，再进行分析，进而解决相关问题。【特别提醒】金属与酸反应的图像分析中，酸一般指等质量、等质量分数的同种酸（稀盐酸或稀硫酸）。考点一等质量金属与足量酸反应的图像1．产生氢气的质量随反应时间变化的图像（1）比较斜线的坡度：图像中斜线的坡度表示，斜线坡度越陡，产生氢气，金属。（生成H2的速率由决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）（2）比较水平线对应的纵坐标图像中的水平线对应的纵坐标表示，水平线越高，生成的氢气。（3）产生氢气的质量=金属的质量×金属的化合价金属的相对原子质量（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）典例分析：等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24Zn-65Fe-56Al-27）（1）生成氢气的速率（斜线的坡度）：Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为。生成H2的速率由大到小的顺序为：。（2）生成H2的质量（水平线的高度）：酸足量（过量），按质量计算生成的氢气质量。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑242652546562mx1mx2mx3mx4x1=2m24x2=2m65x3=3m27x完全反应时，水平线由高到低为，生成氢气质量的大小关系为（等金不等氢），此时消耗酸的质量顺序为。

【特别提醒】1.当金属的化合价相等时，相对原子质量越小，产生的H2越多。2.【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多。3.等质量的金属与足量的稀酸反应时，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。4.一般来说，此类图像规律为“斜线表快慢,横线表多少”。2．产生氢气的质量随加入酸质量的变化图像（1）a点前，加入酸不足，产生氢气的质量决定，由于酸等量，a点前产生氢气的质量；（2）随着酸的加入，b点后四种金属完全反应，金属不足，产生氢气的质量由决定。【特别提醒】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。典例分析：等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（1）a点前，酸不足，产生氢气的质量为（2）b点后，酸足量，产生氢气的质量为(1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。(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。1．现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙考点二足量金属与等质量酸反应的图像1．产生氢气的质量随反应时间变化的图像（1）斜线的坡度：图像中斜线的坡度表示，斜线坡度越陡，产生氢气，金属。（生成H2的速率由决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）（2）水平线对应的纵坐标图像中的水平线对应的纵坐标表示。金属足量，按计算，酸是的，全部反应完，产生的氢气质量。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的酸反应（1）生成H2的速率：Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为。生成H2的速率由大到小的顺序为：。（2）生成H2的质量：金属足量，产生氢气的质量根据酸的质量进行计算，Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑7327322196732mx1mx2mx3mx4x1=2m73x2=2m73x3=2m73x4完全反应时，四条水平线重合，生成氢气质量的大小关系为，此时消耗酸的质量顺序为。2．产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像（1）a点之前，酸足量，产生氢气的质量由决定，图像斜线越陡，产生氢气的质量。（2）最终生成氢气的质量由决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的同种酸反应（1）第一个转折点之前，酸足量，产生氢气的质量：（2）最终生成氢气的质量。【特别提醒】对于H2质量-酸/金属质量的图像问题,无法判断金属的活动性。(1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。(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。1．（2024·河南周口·二模）现有等质量的铁和锌两种金属，分别与等质量同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，则剩余金属一定是为锌D．金属B反应过程中可观察到金属溶解、有气泡产生、溶液变为浅绿色题型一等质量金属与足量酸反应的图像►考向01产生氢气的质量随反应时间变化的图像1．（2024·湖北·一模）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+2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．反应消耗硫酸的质量相同 B．化学反应速率：甲＞乙＞丙C．所得溶液的质量：甲＜乙＜丙 D．相对原子质量：甲＞乙＞丙2.（2022·山东济宁·中考真题）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，生成氢气质量与反应时间关系见如图，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3.（2022·湖南怀化·中考真题）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，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在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>XB．相对原子质量：Y>ZC．完全反应生成氢气的质量：Y<ZD．Y与H2SO4反应的化学方程式为：►考向02产生氢气的质量随加入酸质量的变化图像4.【新考向】（2023·山东潍坊·中考真题）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．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．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱5.将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，所得H2质量与稀硫酸质量关系曲线正确的是（）A． B．C． D．6.相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用，产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如下图所示，其中正确的是（）A． B．C． D．►考向03其他图像7.【新考法】（2024·山东济宁·二模）向三个烧杯中分别放入等质量的Mg、Al、Fe粉末，同时加入等质量的相同溶质质量分数的稀盐酸，充分反应后，三个烧杯中稀盐酸均过量。反应的有关图像正确的是A． B．C． D．8.【新考向】（2024·湖北随州·模拟预测）如图所示，倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，利用数字化设备采集瓶内气压，瓶内气压与时间关系如曲线所示。有关说法正确的是A．反应结束后，稀盐酸、铁、锌均有可能剩余B．曲线②表示锌粉与稀盐酸的反应C．a、b、c、d四处溶液中都含有两种溶质D．对比c、d两点，能说明锌的活动性比铁强题型二足量金属与等质量酸反应的图像►考向01产生氢气的质量随反应时间变化的图像9．（2023·广西·中考真题）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是A． B．C． D．10．足量的镁、铁分别和等量的盐酸反应，产生的氢气质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是（）A．t1时，产生氢气的质量镁比铁多B．t2时，镁、铁消耗的盐酸质量相同C．t2时，镁、铁与盐酸都恰好完全反应D．t3时，参加反应铁的质量是5.6g11．（2024·山东济宁·二模）在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属，其发生反应的质量关系如下图，不正确的是A． B．C． D．►考向02产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像12．如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（）A．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．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．表示向等质量的铝粉