重難點突破02 金屬與酸反應(yīng)的圖像分析（講義）

主題二物質(zhì)的性質(zhì)與用途重難點突破02金屬與酸反應(yīng)的圖像分析01考情透視·目標導航02知識導圖·思維引航03考點突破·考法探究解題思路考點一等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)的圖像考點二足量金屬與等質(zhì)量酸反應(yīng)的圖像04題型精研·考向洞悉題型一等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)的圖像?考向01產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像?考向02產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入酸質(zhì)量變化的圖像?考向03其他圖像題型二足量金屬與等質(zhì)量酸反應(yīng)的圖像?考向01產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像?考向02產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入的金屬質(zhì)量變化的圖像命題預(yù)測金屬與酸反應(yīng)的圖像考查題型一般以選擇題為主，少數(shù)穿插于填空、探究、實驗、流程等題型中。

解題思路1．確定過量的物質(zhì)明確金屬與酸誰過量，一種物質(zhì)過量，計算時以另一種物質(zhì)為準。2．“五看”圖像：一看坐標：明確縱橫坐標，找準自變量與因變量的關(guān)系；二看起點：圖像的起點，在原點還是在坐標軸上；三看轉(zhuǎn)折點：圖像的轉(zhuǎn)折點和終點；四看比例：看圖像中的縱坐標和橫坐標的比例關(guān)系；五看圖像的特征：斜線的、對應(yīng)的縱坐標的數(shù)值；3．找出圖中化學反應(yīng)量的關(guān)系將圖像表示的意義與化學反應(yīng)聯(lián)系起來，找出圖像與化學反應(yīng)中量的具體關(guān)系，再進行分析，進而解決相關(guān)問題?！咎貏e提醒】金屬與酸反應(yīng)的圖像分析中，酸一般指等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的同種酸（稀鹽酸或稀硫酸）?？键c一等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)的圖像1．產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像（1）比較斜線的坡度：圖像中斜線的坡度表示，斜線坡度越陡，產(chǎn)生氫氣，金屬。（生成H2的速率由決定，金屬越活潑，產(chǎn)生氫氣的速率越快。）（2）比較水平線對應(yīng)的縱坐標圖像中的水平線對應(yīng)的縱坐標表示，水平線越高，生成的氫氣。（3）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=金屬的質(zhì)量×金屬的化合價金屬的相對原子質(zhì)量（金屬的化合價指生成的鹽中金屬元素的化合價）典例分析：等質(zhì)量的金屬Mg、Zn、Fe、Al分別與足量的同種酸反應(yīng)。（Mg-24Zn-65Fe-56Al-27）（1）生成氫氣的速率（斜線的坡度）：Mg、Al、Zn、Fe四種金屬的活動性順序為，反應(yīng)過程中斜線的坡度由大到小的順序為。生成H2的速率由大到小的順序為：。（2）生成H2的質(zhì)量（水平線的高度）：酸足量（過量），按質(zhì)量計算生成的氫氣質(zhì)量。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑242652546562mx1mx2mx3mx4x1=2m24x2=2m65x3=3m27x完全反應(yīng)時，水平線由高到低為，生成氫氣質(zhì)量的大小關(guān)系為（等金不等氫），此時消耗酸的質(zhì)量順序為。

【特別提醒】1.當金屬的化合價相等時，相對原子質(zhì)量越小，產(chǎn)生的H2越多。2.【金屬相對原子質(zhì)量/金屬化合價】值越小，產(chǎn)生的H2質(zhì)量越多。3.等質(zhì)量的金屬與足量的稀酸反應(yīng)時，同為+2價金屬，相對原子質(zhì)量越小，生成的H2質(zhì)量越大。4.一般來說，此類圖像規(guī)律為“斜線表快慢,橫線表多少”。2．產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入酸質(zhì)量的變化圖像（1）a點前，加入酸不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量決定，由于酸等量，a點前產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量；（2）隨著酸的加入，b點后四種金屬完全反應(yīng)，金屬不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由決定?！咎貏e提醒】該曲線無法表示反應(yīng)速率，因此無法判斷金屬的活動性強弱。典例分析：等質(zhì)量的金屬Mg、Zn、Fe、Al分別與足量的同種酸反應(yīng)。（1）a點前，酸不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為（2）b點后，酸足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為(1)產(chǎn)生氫氣的量誰不足由誰決定,酸不足時由酸決定,金屬不足時由金屬決定。(2)氫氣的氫元素只來源于酸,產(chǎn)生的氫氣越多,則消耗的酸越多。1．現(xiàn)有質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價）。則下列說法錯誤的是A．完全反應(yīng)所需時間：丙>甲>乙 B．生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙C．相對原子質(zhì)量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙考點二足量金屬與等質(zhì)量酸反應(yīng)的圖像1．產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像（1）斜線的坡度：圖像中斜線的坡度表示，斜線坡度越陡，產(chǎn)生氫氣，金屬。（生成H2的速率由決定，金屬越活潑，產(chǎn)生氫氣的速率越快。）（2）水平線對應(yīng)的縱坐標圖像中的水平線對應(yīng)的縱坐標表示。金屬足量，按計算，酸是的，全部反應(yīng)完，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量。典例分析：足量的金屬Mg、Zn、Fe、Al與等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的酸反應(yīng)（1）生成H2的速率：Mg、Al、Zn、Fe四種金屬的活動性順序為，反應(yīng)過程中斜線的坡度由大到小的順序為。生成H2的速率由大到小的順序為：。（2）生成H2的質(zhì)量：金屬足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量根據(jù)酸的質(zhì)量進行計算，Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑7327322196732mx1mx2mx3mx4x1=2m73x2=2m73x3=2m73x4完全反應(yīng)時，四條水平線重合，生成氫氣質(zhì)量的大小關(guān)系為，此時消耗酸的質(zhì)量順序為。2．產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入的金屬質(zhì)量變化的圖像（1）a點之前，酸足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由決定，圖像斜線越陡，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量。（2）最終生成氫氣的質(zhì)量由決定，酸的質(zhì)量相等，則最終產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量。典例分析：足量的金屬Mg、Zn、Fe、Al與等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的同種酸反應(yīng)（1）第一個轉(zhuǎn)折點之前，酸足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：（2）最終生成氫氣的質(zhì)量。【特別提醒】對于H2質(zhì)量-酸/金屬質(zhì)量的圖像問題,無法判斷金屬的活動性。(1)產(chǎn)生氫氣的量誰不足由誰決定,酸不足時由酸決定,金屬不足時由金屬決定。(2)氫氣的氫元素只來源于酸,產(chǎn)生的氫氣越多,則消耗的酸越多。1．（2024·河南周口·二模）現(xiàn)有等質(zhì)量的鐵和鋅兩種金屬，分別與等質(zhì)量同濃度的稀鹽酸充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論不正確的是A．充分反應(yīng)后消耗的稀鹽酸一樣多B．圖線A表示鋅的反應(yīng)情況C．反應(yīng)結(jié)束后至少有一種金屬剩余，則剩余金屬一定是為鋅D．金屬B反應(yīng)過程中可觀察到金屬溶解、有氣泡產(chǎn)生、溶液變?yōu)闇\綠色題型一等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)的圖像?考向01產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像1．（2024·湖北·一模）等質(zhì)量的甲、乙、丙三種金屬分別與三份等質(zhì)量且足量的稀硫酸充分反應(yīng)(反應(yīng)后甲、乙、丙三種金屬元素均顯+2價)，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量相同 B．化學反應(yīng)速率：甲＞乙＞丙C．所得溶液的質(zhì)量：甲＜乙＜丙 D．相對原子質(zhì)量：甲＞乙＞丙2.（2022·山東濟寧·中考真題）相同質(zhì)量的鎂、鐵、鋅三種金屬，分別與足量的、相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸充分反應(yīng)，生成氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時間關(guān)系見如圖，分析圖像判斷，下面說法正確的是A．金屬鋅反應(yīng)速率最大B．金屬鋅的活動性最強C．金屬鎂生成氫氣質(zhì)量最多D．金屬鐵消耗稀硫酸質(zhì)量最多3.（2022·湖南懷化·中考真題）現(xiàn)有質(zhì)量相等的X、Y、Z三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等的足量稀硫酸中，X不發(fā)生反應(yīng)，Y、Z在生成物中均顯+2價，Y、Z反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是A．X、Y、Z的金屬活動性順序為：Y>Z>XB．相對原子質(zhì)量：Y>ZC．完全反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量：Y<ZD．Y與H2SO4反應(yīng)的化學方程式為：?考向02產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入酸質(zhì)量的變化圖像4.【新考向】（2023·山東濰坊·中考真題）向兩個盛有相同質(zhì)量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同濃度的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A．a(chǎn)點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應(yīng)B．b點時，兩個燒杯中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同C．c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余D．右側(cè)曲線不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱5.將質(zhì)量相等的鎂粉和鐵粉分別投入等質(zhì)量等濃度的稀硫酸中，所得H2質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量關(guān)系曲線正確的是（）A． B．C． D．6.相同質(zhì)量的Mg、Fe分別與稀鹽酸作用，產(chǎn)生H2的質(zhì)量m(H2)與加入稀鹽酸的體積V（稀鹽酸）關(guān)系如下圖所示，其中正確的是（）A． B．C． D．?考向03其他圖像7.【新考法】（2024·山東濟寧·二模）向三個燒杯中分別放入等質(zhì)量的Mg、Al、Fe粉末，同時加入等質(zhì)量的相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，三個燒杯中稀鹽酸均過量。反應(yīng)的有關(guān)圖像正確的是A． B．C． D．8.【新考向】（2024·湖北隨州·模擬預(yù)測）如圖所示，傾斜錐形瓶使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與固體發(fā)生反應(yīng)，利用數(shù)字化設(shè)備采集瓶內(nèi)氣壓，瓶內(nèi)氣壓與時間關(guān)系如曲線所示。有關(guān)說法正確的是A．反應(yīng)結(jié)束后，稀鹽酸、鐵、鋅均有可能剩余B．曲線②表示鋅粉與稀鹽酸的反應(yīng)C．a(chǎn)、b、c、d四處溶液中都含有兩種溶質(zhì)D．對比c、d兩點，能說明鋅的活動性比鐵強題型二足量金屬與等質(zhì)量酸反應(yīng)的圖像?考向01產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化的圖像9．（2023·廣西·中考真題）向三個燒杯中分別放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同時加入質(zhì)量分數(shù)相同的100g稀鹽酸，充分反應(yīng)。反應(yīng)的有關(guān)圖像錯誤的是A． B．C． D．10．足量的鎂、鐵分別和等量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量與時間的關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是（）A．t1時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量鎂比鐵多B．t2時，鎂、鐵消耗的鹽酸質(zhì)量相同C．t2時，鎂、鐵與鹽酸都恰好完全反應(yīng)D．t3時，參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量是5.6g11．（2024·山東濟寧·二模）在相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸中，分別加入足量的Mg、Fe、Zn三種金屬，其發(fā)生反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系如下圖，不正確的是A． B．C． D．?考向02產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入的金屬質(zhì)量變化的圖像12．如圖所示的四個圖象，分別對應(yīng)四種過程，其中正確的是（）A．表示向等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉中分別加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等的稀硫酸B．表示向等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸中分別加入過量的鋅粉和鐵粉C．表示向等質(zhì)量的鋁粉