金属与酸反应的曲线

金属与酸的反应图像一、质量与m 的金属与足量的酸反应（1）质量为m 的铁粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X H 2SO 4 + Fe ＝ FeSO 4 + H 2↑ 98 56 152 2 m x256 ＝ xm得：X ＝562m 答:产生氢气的质量为562m。

（2）质量为m 的锌粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X H 2SO 4 + Zn ＝ ZnSO 4 + H 2↑ 98 65 161 2 m x265 ＝ x m 得：X ＝652m 答:产生氢气的质量为652m。

（3）质量为m 的镁粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X H 2SO 4 + Mg ＝ MgSO 4 + H 2↑ 98 24 120 2 m x224 ＝ x m 得：X ＝242m 答:产生氢气的质量为242m。

（4）质量为m 的铝粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X 3H 2SO 4 + 2Al ＝ Al 2(SO 4)3 + 3H 2↑ 294 54 342 6m x654 ＝ x m 得：X ＝546m ＝273m 答:产生氢气的质量为273m。

总结：当足量的酸与一定质量m 的金属反应时，产生氢气的质量要通过金属来求。

且产生的氢气的质量为金属的相对原子质量化合价M×，（M 为金属的实际质量）。

在同一坐标图中（横坐标是时间，纵坐标是产生氢气的质量）表示反应情况：单独比较Mg 、Fe 、Zn 三种等质量m 的金属与足量的稀硫酸反应，发现规律： ①金属越活跃，曲线越陡；②金属的相对原子质量越大产生的氢气越少，消耗的酸越少在同一坐标图中（横坐标是稀硫酸质量，纵坐标是产生氢气质量）表示反应情况：求四种金属消耗的硫酸的质量Fe +H 2SO 4 ＝ FeSO 4 + H 2↑ Zn + H 2SO 4＝ ZnSO 4 + H 2↑ 56 98 65 98 m X m X9856 ＝ x m 得： X ＝5698m 9865＝x m 得：X ＝6598mMg + H 2SO 4＝ MgSO 4 + H 2↑ 2Al +3H 2SO 4＝ Al 2(SO 4)3 + 3H 2↑ 24 98 54 294 m X m X9824＝x m 得： X ＝2498m 29454＝x m 得： X ＝54294m ＝1898m由此可见等质量的金属消耗的酸的量不一样。

【中考锦囊】⾦属与酸反应坐标图分析⾦属与酸反应曲线关系是中考常考点，根据⾦属⽤量和酸的溶质质量分数和⽤量的不同，⼤致可以分为三种曲线图。

下⾯我们以Zn、Fe与稀盐酸反应为例。

第⼀种：等质量的锌⽚和铁⽚分别和等质量、等溶质质量分数的稀盐酸（⾜量）混合。

以反应时间为横坐标，⽣成的⽓体质量为纵坐标。

①根据⾦属活动顺序表，我们知道锌在铁的前⾯，也就是说锌和盐酸反应速率要更快，表现在⾦属锌的曲线在⾦属铁的前⾯。

②根据化学反应⽅程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。

我们知道65g的锌⽣成2g氢⽓，56g的铁⽣成2g氢⽓。

因此，对于等质量的锌和铁，最终铁⽣成的氢⽓更多。

最终曲线如下图：第⼆种：等⾜量的锌⽚和铁⽚分别和等质量、等溶质质量分数的稀盐酸混合。

以反应时间为横坐标，⽣成的⽓体质量为纵坐标。

①根据化学反应⽅程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。

我们知道氢⽓中的氢原⼦来源于稀盐酸中的氢原⼦，由于稀盐酸少量，根据原⼦守恒，最终⽣成的氢⽓质量是⼀样的。

②根据⾦属活动顺序表，我们知道锌在铁的前⾯，也就是说锌和盐酸反应速率要更快，表现在⾦属锌的曲线在⾦属铁的前⾯。

最终曲线如下图：第三种：等质量的锌⽚和铁⽚中滴加等质量、等溶质质量分数的稀盐酸。

以稀盐酸质量为横坐标，以⽣成⽓体的质量为纵坐标。

①根据化学反应⽅程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。

我们知道65g的锌⽣成2g氢⽓，56g的铁⽣成2g氢⽓。

因此，对于等质量的锌和铁，最终铁⽣成的氢⽓更多。

②由于是滴加，稀盐酸少量，根据原⼦守恒，在滴加少量稀盐酸的时候，⽣成的氢⽓质量是⼀样的（如图前半段）。

最终曲线如下图：中考怎么考：1 、把等质量的X、Y、Z三种⾦属分别加⼊到同体积、同浓度的⾜量稀盐酸中，X、Y、Z能与酸反应的均表现为+2价．相关的反应关系如图所⽰．据此对三种⾦属的判断中正确的是（ ）A ．⾦属活动性：Z＞X＞YB ．⾦属活动性：X＞Y＞ZC ．相对原⼦质量：Z＞X＞YD ．若X、Y、Z分别为Zn、Fe、Cu中的⼀种，则X是Zn，Y是CuA ．向氯化钠溶液中逐滴加⼊硝酸银溶液⾄过量B ．向部分变质的氢氧化钠溶液中加稀盐酸C ．向⾜量稀硫酸中加⼊⼀定质量的镁带D ．常温下，相同质量的锌和铁分别与⾜量的同浓度的稀硫酸反应3 、下列图象中，不能正确反应其对应变化关系的是（ ）A ．常温下向pH=10的NaOH溶液中不断加⽔稀释B ．镁在氧⽓中燃烧C ．分别往等质量的Mg和Fe中滴加⾜量稀H2SO4D ．⽤等质量氯酸钾制取氧⽓（是否⽤⼆氧化锰催化）A ．将⽔电解⼀段时间B ．向等质量镁、铝中分别加⼊稀硫酸⾄过量C ．向盛有⼀定质量硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加⼊铁粉⾄过量D ．向⼀定量铁粉中逐滴加⼊稀盐酸⾄过量答案在下⾯1 、由反应关系图可知：X 、Y、Z三种⾦属，分别投⼊稀盐酸中时，只有X、Z有反应；说明X、Z的活泼性⼤于Y；⼜因为⾦属活动性越强的⾦属，与酸反应时速度越快，根据图象可以看出X与酸反应时快，所以可判断X的活动性⼤于Z，⽽Z＞Y；所以三种⾦属的活动性顺序为X＞Z＞Y；根据⽣成氢⽓的质量=（化合价÷相对原⼦质量)×⾦属质量，则推测相对原⼦质量：X ＞Z．因为Y与稀盐酸不反应，⽆法推测其相对原⼦质量⼤⼩。

金属与酸反应的坐标曲线重点突破：金属与酸反应的坐标曲线【突破技巧】金属与酸反应生成氢气的质量必须用金属或酸中的不足量进行计算： 1．当等质量的金属与足量的酸反应时，相对原子质量化合价金属氢气⨯=m m ，因为金属质量相等，所以“化合价/相对原子质量”的得数越大(注：Al 为＋3价)，产生氢气越多：Al(3/27)＞Mg(2/24)＞Fe(2/56)＞Zn(2/65 )。

2．当等质量的酸与足量的金属反应时，酸不足，以酸来算，与哪种金属及金属质量都无关。

如果同种酸和酸的质量浓度都相等，则产生氢气的量一样。

3．当横坐标的意义不同时，图像也会不同。

常见的类型有以下几种(以镁、锌、铁为例)：类型等量的金属与足量的稀盐酸反应。

(金属消耗完，酸过量)等量的金属与足量的稀盐酸反应。

(金属消耗完，酸过量)等量的稀盐酸与足量的金属反应。

(酸消耗完，金属过量)等量的稀盐酸与足量的金属反应。

(酸消耗完，金属过量)图像分析横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，开始时曲线越陡。

酸足量，金属完全反应，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多横坐标是酸的质量，开始时，金属过量，酸完全反应，加入等质量的酸产生气体的质量相等，曲线重合。

“化合价/相对原子质量”的得数越大，最终产生的气体越多横坐标是时间，金属活动性越强，金属与酸反应的越快，曲线越陡，越先将酸消耗完。

由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等 横坐标是金属的质量，开始时，金属不足，酸过量，“化合价/相对原子质量”的得数越大，产生氢气越多，曲线越陡。

由于金属足量，酸一定，最终生成氢气的质量相等基础练1．现有甲、乙两种金属分别与相同质量分数的稀盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．金属甲的活动性小于金属乙B．反应完全后消耗两种金属的质量相同C．因为生成气体，故反应后两溶液的质量均减小D．反应完全后消耗稀盐酸的质量相同【答案】D【解析】A、由图象可知，甲反应的时间短，反应的速率快，金属甲的活动性大于乙，故A错误；B、甲乙是两种不同的金属，生成的氢气相同，反应完全后消耗两种金属的质量不相同，故B错误；C、由于金属参加了反应，虽然生成气体，但反应后两溶液的质量均增加，故C错误；D、通过图象可以看出，生成的氢气质量相同，反应完全后消耗稀盐酸的质量相同，故D正确。

edta的酸效应曲线及滴定金属离子的最高酸度
EDTA（乙二胺四乙酸）是一种无水结晶粉末，可以溶于水形成EDTA的二钠盐溶液。

EDTA可以与金属离子形成稳定的螯合络合物，因此常用于滴定金属离子。

关于EDTA的酸效应曲线，其具体曲线形状与所滴定的金属离子种类有关。

一般来说，EDTA与金属离子的络合反应在pH值较高时较为迅速进行，在pH值较低时反应速率较慢。

在滴定过程中，通常选取一个适当的pH范围，使得络合反应速率适中，以便准确测定金属离子的含量。

至于EDTA滴定金属离子的最高酸度，一般认为EDTA能够滴定的金属离子具有较高的酸度，即可以形成较稳定的络合配合物。

一些常见的金属离子，如Mg2+、Ca2+、Mn2+、Zn2+等都可以被EDTA滴定，其中Mg2+的酸度最高，能够形成最稳定的络合配合物。

不同金属离子的络合反应酸度不同，这取决于金属离子的性质和配体的选择等因素。

需要注意的是，虽然EDTA可以滴定许多金属离子，但并不是所有的金属离子都适用于EDTA滴定法，有些金属离子的络合反应速率较慢，不适用于常规的EDTA滴定。

镍在硫酸溶液中的极化曲线实验报告方程式
极化曲线实验可以用于研究金属电极在电化学反应中的性质。

以下是一个针对镍在硫酸溶液中极化曲线实验的典型实验方程式：
实验条件：
氢电极作为参比电极，铂电极作为工作电极，浓度为1mol/L的硫酸溶液作为电解液，实验室温度为25℃。

实验步骤：
1.将铂电极置于硫酸溶液中，先进行阳极极化；
2.测量阳极上电位随时间的变化，记录电位极化曲线；
3.反复通过电流对阳极进行极化，并记录电位随时间变化的极化曲线；
4.将阳极与电解液隔离，冷却后再进行阴极极化，记录电位随时间变化的极化曲线。

实验结果：
根据实验数据绘制出镍在硫酸溶液中的阳极和阴极极化曲线，可得到极化曲线实验报告方程式，公式如下：
阳极极化曲线：
E = Ecorr + a*log(i)
其中，E为电位值，Ecorr为开路电位值，a为斜率，i为电流密度值。

阴极极化曲线：
E = Ecorr - b*log(i)
其中，E为电位值，Ecorr为开路电位值，b为斜率，i为电流密度值。

通过极化曲线实验，可以得到不同电位下电流密度的变化，进而研究镍在硫酸溶液中的电化学反应性质，为金属电极在腐蚀、镀层等领域的应用提供基础数据。

金属与酸反应（讲义）➢知识点睛1.图象题（1）氢气质量与反应时间的关系a．等质量的镁、铝、锌、铁和足量的酸反应（图1），金属反应完，酸有剩余，生成氢气的质量不等，产生氢气的质量由多到少为：____、____、____、____，产生氢气由快到慢为____、____、____、____。

b．足量的镁、铝、锌、铁和等量的酸反应（图2），酸反应完，金属有剩余，生成氢气的质量相等，消耗金属的质量由少到多为：____、____、____、____，产生氢气由快到慢为____、____、____、____。

注：四种金属的产氢能力由强到弱为：___、___、___、___。

（2）氢气质量与反应物质量的关系a．向等质量的镁、铝、锌、铁中加入足量酸（图3），最初酸不足，产生氢气的质量相等，最终酸过量，金属不足，产生的氢气质量不等，产生氢气的质量由多到少为：____、____、____、____。

b．向等质量的酸中加入足量的镁、铝、锌、铁（图4），最初金属不足，等质量的金属参与反应产生氢气的质量不等，产生氢气的质量由多到少为：____、____、____、____，最终酸不足，产生的氢气质量相等。

注：此类图象中斜率的大小不再表示产生氢气的快慢。

2.天平问题天平两边加入金属和酸的量均相等，天平偏转情况：（1）天平首先偏向放出氢气较慢的一侧，即金属活动性较弱的一侧。

（2）天平最终偏向放出氢气的量较少的一侧，即产氢能力弱的一侧。

若两边放出氢气的质量相等，则天平最终平衡。

注：天平最终不可能偏向产氢能力强的一侧。

3.根据金属混合物与酸反应判断金属混合物的成分（1）平均值法计算出金属混合物的平均相对原子质量Ar，利用平均值法，推测金属混合物的成分（将Al的相对原子质量折算成18，氢后金属的相对原子质量折算成无穷大）。

A r（A）<Ar< A r（B）（2）极端假设法假设金属混合物中只含已知的该金属，计算此时应产生的氢气质量，比较其与实际产生的氢气质量的大小关系，根据金属产氢能力，推测金属混合物的成分。

2023中考化学专题考点梳理----《金属的化学性质》【复习目标】1、认识铁、铜、铝等常见金属与氧气的反应；2、认识常见的金属与（稀）盐酸、（稀）硫酸的反应；3、认识常见的金属与盐溶液的反应；4、掌握金属活动性顺序，并能灵活运用金属的活动性顺序解释与日常生活有关的一些化学问题。

【命题解读】1、金属与酸反应的曲线图题本考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：金属与酸反应的相关判断、金属与盐反应的相关判断等。

以文字或文字结合坐标曲线的形式呈现。

2、金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）本考点常以选择题和填空与简答题的形式进行考查，考查的命题点有：判断置换反应后金属的组成和溶液中溶质（或离子）的存在。

常以文字的形式出现。

【考点梳理】考点1：金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2、金属+ 酸→ 盐+ H2↑3、金属+ 盐→ 另一金属+ 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）(“湿法冶金”原理)铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：；反应的现象铁的表面覆盖着，溶液由；铜与硝酸银溶液反应；反应的现象铜的表面覆盖着，溶液由；金属与盐发生置换反应的条件：①三种金属除外；②盐必须为；③在活动性中只能在。

考点2：常见金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（1）金属的位置越靠前，它的（2）位于的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（3）位于前面的金属能把位于后面的从它们的中置换出来。

（除K、Ca、Na）（4）越活泼的，开发利用的。

【解题方法指导】1、金属与酸反应的曲线图题（1）等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。

如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。

此图反映出：①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡；②当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。