金属与酸反应汇总练习题
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例析金属与酸反应的图像题一般情况下,活泼金属可以与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液发生反应生成氢气。
涉及金属与酸反应问题的图像题,侧重于考查金属的活动性、金属的相对原子质量、氢气的质量(或体积)、溶液的质量、溶质质量分数等相关量的变化关系。
解答这类题的关键是,读懂图像本意,审清图像内涵。
准确理解并应用图像中的相关信息,正确解题。
如图1,图中横坐标代表时间,纵坐标代表生成氢气的质量。
当金属与稀酸溶液反应时,随着反应的进行,生成氢气的质量越来越大,此时在图像上表现为一条上升的直线(如图1中OA段所示),且生成氢气越快,这条直线的斜率越大(即“坡度越陡”)。
因此,从图像上看生成氢气的快慢只须看“坡度陡、坡度缓”,“坡度越陡”表示生成氢气越快,线段OA的斜率与金属的活动性强弱有关。
金属活动性越强,线段斜率越大。
“坡度越缓”表示生成氢气越慢,金属活动性越弱,线段斜率越小。
当金属与稀酸溶液充分反应后,生成氢气的质量将不再变化,此后在图像上表现为一条水平直线(如图1中的AB段所示)。
生成氢气越多,这条直线表现在图像上就越高。
因此,从图像上看生成氢气的多少,只须看“线高、线低”,“线越高”表示生成氢气越多,“线越低”表示生成氢气越少。
综上所述,解决这类问题时,一般需要用到下列规律:1.在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下,金属的活动性越强,生成氢气就越快;生成氢气越快,说明金属的活动性就越强。
2.当金属的化合价相同时,对于相同质量的金属,金属的相对原子质量越大,生成的氢气越少;生成的氢气越多,金属的相对原子质量越小。
例1.锌和稀硫酸反应生成氢气,几次实验的锌的用量不等,但稀硫酸的用量相同。
锌的用量(X轴),生在氢气的体积(Y轴)(在同温同压下测定)关系如图2,下列关于实验结果描述错误的是()A.线段AB(包括A点)表示锌过量、硫酸已耗尽B.线段AB(不包括A点)表示锌过量、硫酸已耗尽C.线段OA(包括A点)表示锌和过量的硫酸反应D.线段OA(不包括A点)表示锌和过量的硫酸反应解析:一定质量的锌与足量的稀硫酸充分反应,图2中A点表示某一时刻,反应刚好停止。
金属与酸反应中考题精选一、单选题1.(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2.(2022·重庆中考真题)学会识图能发展科学思维,一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间的关系如下图。
下列猜想正确的有①0~t1阶段,可能是铝表面有层氧化膜①t1~t2阶段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量①t3时刻,可能是稀盐酸过量①t3时刻,可能是稀盐酸不足A.1项B.2项C.3项D.4项3.(湖南株洲中考真题)金属单质家族四兄弟W、X、Y、Z,不小心掉入稀盐酸池,神情如图所示:则W、X、Y、Z的金属活动性顺序为A.X>W>Z>Y B.Z>X>W>Y C.W>X>Y>Z D.Y>Z>X>W4.(2021·甘肃甘南中考真题)用稀盐酸与大小相同的镁、锌、铜片反应探究金属活动性。
实验如下图所示。
下列说法正确的是A.铜片表面可以观察到气泡B.锌片比镁片反应更剧烈C.金属活动性由强到弱顺序为:镁>锌>铜D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同5.(湖北孝感中考真题)现有某铁样品5.6g,含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。
向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。
则下列结论正确的个数是①恰好完全反应时,一定没有固体剩余①x的值为0.2①铁样品中可能含有镁①M点对应的溶液中含有2种或3种溶质A.1个B.2个C.3个D.4个6.(2021·广西玉林中考真题)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,稀盐酸可能有剩余B.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应C.比较b、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积D.a、b、c、d四点处的溶质成分相同7.(2022·河南中考真题)某种金属混合物样品由Mg、Al、Fe、Cu四种金属中的两种组成。
金属与酸反应(习题)1.下列金属与酸反应的图象中,横坐标为反应时间,纵坐标为产生氢气的质量,请从 A~D 中选择符合要求的序号,填到横线上。
A. B.C. D.(1)向等质量的镁粉和锌粉中分别加入足量等浓度的稀硫酸:;(2)向足量的镁粉和锌粉中分别加入等质量等浓度的稀硫酸:。
2.等质量的 Mg 和 Fe 分别与等质量等浓度的稀盐酸反应,生成氢气的质量和反应时间的关系如图所示,其中错误的是A.图中的曲线 A 代表 Fe 与稀盐酸反应的曲线B.两种金属与稀盐酸反应生成氢气的质量相等C.反应中 Mg、Fe 一定过量D.参加反应的 Mg 与 Fe 两种金属的质量比一定是 3:73.向等质量的铁和锌中分别与加入足量等浓度的稀盐酸,产生氢气的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V(稀盐酸)关系如图所示,其中正确的是()A. B.C.D.4.向两份等质量等浓度的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉直至过量。
下列图象能正确反映其变化关系的是()A. B.C. D.5.在托盘天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,调节至平衡。
向两只烧杯中分别注入等质量等浓度的稀硫酸,然后同时向左、右两盘的烧杯中分别加入足量且等质量的镁和锌,则天平指针的偏转情况是() A.先偏向右,最后平衡B.先偏向左,最后偏向右C.先偏向左,最后平衡D.先偏向右,最后偏向左6.在托盘天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,调节至平衡。
向两只烧杯中分别注入等质量等浓度的足量稀盐酸,然后同时向左、右两盘的烧杯中分别加入等质量的金属甲和乙,天平的指针先向左偏转,后向右偏转。
则甲、乙两种金属可能是()A.Mg、Al B.Mg、Fe C.Fe、Mg D.Fe、Zn 7.在托盘天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯,调节至平衡。
向两只烧杯中分别注入等质量等浓度的稀盐酸,然后同时向左、右两盘的烧杯中分别加入等质量的铝和铁,充分反应后,不可能出现的现象是()A.天平仍平衡 B.铁和铝均有剩余 C.天平指针偏向铝一方D.天平指针偏向铁一方8.现有铁与另一种金属组成的混合物 1.2 g,与足量稀硫酸反应生成氢气 0.1 g,则混合物中另一种金属可能是()A .镁B.铜C.铝D.锌9.某兴趣小组的同学将5.6 g 不纯的铁片投入到足量稀硫酸中,充分反应后生成了0.3 g 气体,则该铁片中混有的杂质一定不可能是()A.铝和锌B.镁和锌C.镁和铜D.锌和铜10.现有两种金属组成的混合物,在 5.6 g 该混合物中加入 100 g 一定溶质质量分数的稀盐酸,两者恰好完全反应,产生氢气的质量为m。
一、中考初中化学金属与酸反应的图像1.下列图象分别与选项中的操作项对应,其中不合理的是()A.往一定量的NaOH溶液中滴加稀盐酸至过量B.某温度下,将KNO3固体不断地加入水中C.向一定量CuSO4溶液和稀硫酸的混合溶液中滴加NaOH溶液D.持续不断地加热一定质量的碳酸氢钠固体【答案】D【解析】【详解】A、向一定量的NaOH溶液滴加盐酸中至过量,碱性逐渐变弱,酸性逐渐增强,pH值的变化是从大于7逐渐的减小到小于7,故选项图象与选项中的操作项对应合理;B、某温度下,将KNO3固体不断地加入水中,所得溶液的溶质的质量分数由0不断增大,当达到饱和时溶质质量分数不再增大,故选项图象与选项中的操作项对应合理;C、向一定量CuSO4溶液和稀硫酸的混合溶液中滴加NaOH溶液,先与硫酸反应,开始时不会生成沉淀,硫酸消耗完后再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀,故沉淀的质量先是零,再不断上升,最后形成一条水平直线,故选项图象与选项中的操作项对应合理;D、持续不断地加热一定质量的碳酸氢钠固体,碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳,剩余固体的质量不为0,故选项图象与选项中的操作项对应不合理。
故选D。
2.下列图像能正确反映其对应关系的是()A.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量B.向两份完全相同的稀硫酸中分别加入足量锌粉、铁粉C.某温度时,向一定量的饱和石灰水中加入过量生石灰,再恢复至原温D.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气【答案】B【解析】【分析】【详解】A、氢氧化钠溶液和稀盐酸中有水,因此图象的起点不是零;氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水,稀盐酸中也含有水,因此随着反应的发生,水的质量不断增加,反应完后由于稀盐酸中也含有水,水的质量应还是增加,故图象错误;B、向两份完全相同的稀硫酸中分别加入足量锌粉、铁粉时,由于硫酸质量相等,最终生成氢气质量也相等,且需要的锌比铁多,故图象正确。
C、某温度时,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰时,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放热,温度恢复至室温时,由于溶剂水减小,部分溶质析出,因此溶质质量减小,故图象错误。
初中化学金属与酸反应常见规律及例题金属与酸的反应:位于氢前面的金属可与非氧化性酸反应生成盐和氢气。
(3)等质量的同一金属与足量的不同酸完全反应,生成氢气的质量相等。
例:等质量的锌分别与足量的稀盐酸、稀硫酸充分反应,产生氢气的质量关系是( )。
A.相等B.与稀盐酸反应的多C.与稀硫酸反应的多D.不能确定【答案】A。
解析:反应实质是锌和氢离子反应,足量的酸提供足量的氢离子,1个锌原子置换1个H2分子,故有多少锌就置换多少氢气,因锌的质量相等,故产生的氢气的质量也相等。
(3)相同价态、等质量的不同金属与足量的同一酸完全反应,金属相对原子质量越小,生成氢气的质量越多,在“生成氢气质量-反应时间”图像中对应最终生成氢气质量的直线越高;金属活动性越强,在“生成氢气质量-反应时间”图像中直线的斜率越大(直线越陡)。
例:相同质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(M、N在生成物中均为+2价),生成H2质量和反应时间的关系如图所示。
下列有关叙述正确的是( )。
A.金属活动性:N>MB.生成H2的质量相等C.消耗盐酸的质量相等D.相对原子质量:N>M【答案】D。
解析:A.根据图像可看出,相同时间内,M产生的氢气多,金属活动性是M>N,错误;B.根据图像可看出,M生成H2的质量多,错误;C.M生成H2的质量多消耗的盐酸质量就多,错误;D.相同质量的M、N(价态相同)生成H2的质量越多相对原子质量越小,故N>M,正确。
(4)价态不同、等质量的不同金属与足量的同一酸完全反应,生成氢气的质量与金属的化合价/金属的相对原子质量成正比。
例:等质量的镁、铝、铁三种金属与足量的稀盐酸充分反应,生成氢气的质量与消耗金属的质量对应关系正确的是( )。
金属与酸反应(天平问题、金属混合物成分的判断)一、单选题(共10道,每道10分)1.将盛有等质量等浓度的足量稀硫酸的烧杯放在天平上、调平,同时向两烧杯中加入等质量的锌和铁,如图所示。
则从开始反应到不再产生气体为止,指针偏转的情况是( )A.始终向左偏B.始终向右偏C.先向右偏,后向左偏D.先向左偏,后向右偏答案:C解题思路:天平两边加入金属和酸的量均相等,过程中天平会偏向放出氢气较慢的一侧,最终天平会偏向放出氢气的量较少的一侧(若放出氢气的量相等,则天平保持平衡)。
Zn与Fe的金属活动性顺序为Zn>Fe,则Zn与硫酸反应较快,Fe与硫酸反应较慢,天平先向右偏(加入Fe的一端)。
相同质量的金属与足量的酸反应,产生氢气的质量由金属决定,设生成物中金属元素化合价为+a,已知金属的质量为m,金属的相对原子质量为A r,则产生氢气的质量为。
一般情况下,生成物中金属元素常显+2价,相同质量的金属与酸反应,则金属的相对原子质量越小,产生氢气的质量越大。
A r(Zn)>A r(Fe),则产生氢气的质量Zn<Fe,Zn产生氢气的质量较少,天平最终向左偏。
故天平指针偏转的情况为先向右偏,后向左偏。
故选C。
试题难度:三颗星知识点:金属与酸的反应2.托盘天平左右两托盘上各放一个小烧杯,调节天平平衡。
然后分别加入5mL同种稀盐酸,再往左边烧杯中加入5g镁粉,右边烧杯中加入5g铝粉,充分反应后,镁和铝均有剩余。
下列对天平指针的偏转情况说法正确的是( )A.先向右偏,最终平衡B.先向左偏,最终平衡C.先向右偏后向左偏D.向左边偏后向右偏答案:A解题思路:天平两边加入金属和酸的量均相等,过程中天平会偏向放出氢气较慢的一侧,最终天平会偏向放出氢气的量较少的一侧(若放出氢气的量相等,则天平保持平衡)。
Mg与Al的金属活动性顺序为Mg>Al,则Mg与盐酸反应较快,Al与盐酸反应较慢,天平先向右偏(加入Al的一端)。
2023年中考化学专题训练——金属与酸反应一、单选题1.若金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不能发生的是【提示:MnSO4溶于水】A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑B.Fe+MnSO4=FeSO4+MnC.2Al+3MnSO4=Al2(SO4)3+3Mn D.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn2.学习化学的目的关不在于人人都要成为化学家,更重要的是学会用化学知识去解决生产生活中的问题,下列做法中错误的是()A.适量氢氧化钠的清洁剂去除炉具上的油污B.油库着火,用水扑灭C.用含有用活性炭制品清除异味D.用稀盐酸鉴别黄金制品和假黄金(铜锌合金)制品3.已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,下列化学反应不能发生的是A.Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑B.Mg+MnCl2=MgCl2+MnC.Fe+MnCl2=FeCl2+Mn D.Mn+CuCl2=MnCl2+Cu4.为了除去物质中的杂质(括号内为杂质),需要选用适当的试剂,其中正确的是()A.C(Zn)﹣稀硫酸B.CaCl2溶液(HCl)﹣Ba(OH)2溶液C.CO2(CO)﹣澄清的石灰水D.NaOH溶液[Ca(OH)2]﹣K2CO3溶液5.某些电子集成电路常用黄金镀膜。
废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后,加入某种金属,即可回收。
对黄金在电子产品上的应用和回收过程,下列说法错误的是A.集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化B.回收时往溶液中加入的金属可以选用铜C.回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸D.回收时加入的金属与溶液发生了化合反应6.现有X、Y、Z三种金属,已知:①X+YCl2===XCl2+Y,①把Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中,只有Y 和稀硫酸反应。
这三种金属的活动性由强到弱的顺序是A.X > Z > Y B.Z> Y > X C.Y > Z > X D.X > Y > Z7.下列图像分别表示4个实验过程中某些物质质量的变化,其中正确的是A.向一定量铁粉中滴加稀盐酸B.向一定量硫酸铜溶液中不断加入铁粉C.加热一定量高锰酸钾固体D.向一定量氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸8.以下文字叙述与图像不相符的是()A.等质量的Zn、Fe分别与足量等质量分数的稀硫酸反应B.向盐酸和FeCl3混合溶液中加入足量的NaOHC.常温下向pH=1的盐酸溶液中加水稀释D.向一定量NaHCO3和NaCl的混合溶液中滴加稀盐酸9.将质量相等的A,B,C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2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,得出的结论正确的是(已知:A,B,C在生成物中均为+2价)()A.放出H2的质量是A>B>C B.金属活动性顺序A>B>CC.相对原子质量是A>B>C D.反应速率最大的是A10.下列图像不能正确反映对应变化关系的是A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液二、填空题11.如下图所示,甲、乙、丙烧杯中均盛有等质量、等质量分数的稀硫酸,将形状、大小均相同的三种金属片Zn、X、Cu分别放入其中,请根据图示回答。
常见金属与酸反应情况一:酸足量,金属消耗完了!此时各金属产生氢气质量不等!情况二:金属足量,酸消耗完了!此时各金属产生氢气质量相等!规律1、等量不等价态的金属与足量的酸反应,价态越高,产生氢气的质量越多!规律2、等量等价态的金属与足量的酸反应,金属的相对原子质量越小,产生的氢气质量越多。
规律3、足量的金属与等量的同种酸反应,产生氢气的质量都相等,反应的速度与金属活动性顺序成正比!1. 将相同质量铁、锌、镁、铝分别投入到足量的稀盐酸中,(如图),则产生气体质量由多到少的顺序是_____Al > Mg > Fe > Zn___;产生氢气的速率由快到慢的顺序是____Mg > Al > Zn > Fe_____。
从图像上看生成氢气的多少,只须看“线高、线低”,“线越高”表示生成氢气越多,“线越低”表示生成氢气越少。
通过曲线的斜率来判断金属的活动性,斜率越大,反应的速率越快,则金属的活动性越强。
2. 小明同学用6.5 g不纯的锌粉与足量盐酸完全反应,收集到H2的质量0.205 g。
已知其中只含有另一种金属杂质。
这种金属杂质不可能是下列物质中的( C )A.铁B.铝C.铜D.镁3. 相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应,产生氢气的总质量(m)随时间(t)变化的关系如下图,则下图中a、b、c表示的金属分别为:a___Mg__ 、b__Fe___、c __Zn___。
4. 等质量的金属A、B与相同质量分数的稀硫酸反应,在反应中A、B均显为+2价,产生氢气的质量随时间变化的情况如右图。
则:⑴金属A、B的活动性:__A>B____⑵金属A、B的相对原子质量__A>B___。
⑶对于曲线A表示的反应,物质___稀硫酸____有剩余。
⑷请你写出符合此图像的两种金属:A:_锌____B:___铁___,并分别写出它们与稀硫酸反应的方程式:5. 在托盘天平两盘烧杯中,各放入质量浓度都相同的稀硫酸,调至天平平衡,分别向两烧杯中各放入5g镁和5g铁,金属全部反应消失后,天平指针将:( B )A、向镁一边偏B、偏向加铁一边C、仍平衡D、不能确定6. 在托盘天平两盘烧杯中,各放入质量浓度都相同的稀盐酸,调至天平平衡,在左、右两个烧杯中分别放入等质量了两种金属(保持盐酸过剩),反应完全后发现左杯升高、右杯下降,则左右两个烧杯中分别放入的金属可能是:( C )A.镁和铝B.锌和镁C.锌和铜D.铜和铁7. 在托盘天平的左右两盘上,各放一只盛有相同浓度、相同质量的稀硫酸。
例析金属与酸反应的图像题一般情况下,活泼金属可以与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液发生反应生成氢气。
涉及金属与酸反应问题的图像题,侧重于考查金属的活动性、金属的相对原子质量、氢气的质量(或体积)、溶液的质量、溶质质量分数等相关量的变化关系。
解答这类题的关键是,读懂图像本意,审清图像内涵。
准确理解并应用图像中的相关信息,正确解题。
如图1,图中横坐标代表时间,纵坐标代表生成氢气的质量。
当金属与稀酸溶液反应时,随着反应的进行,生成氢气的质量越来越大,此时在图像上表现为一条上升的直线(如图1中OA段所示),且生成氢气越快,这条直线的斜率越大(即“坡度越陡”)。
因此,从图像上看生成氢气的快慢只须看“坡度陡、坡度缓”,“坡度越陡”表示生成氢气越快,线段OA的斜率与金属的活动性强弱有关。
金属活动性越强,线段斜率越大。
“坡度越缓”表示生成氢气越慢,金属活动性越弱,线段斜率越小。
当金属与稀酸溶液充分反应后,生成氢气的质量将不再变化,此后在图像上表现为一条水平直线(如图1中的AB段所示)。
生成氢气越多,这条直线表现在图像上就越高。
因此,从图像上看生成氢气的多少,只须看“线高、线低”,“线越高”表示生成氢气越多,“线越低”表示生成氢气越少。
综上所述,解决这类问题时,一般需要用到下列规律:1.在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下,金属的活动性越强,生成氢气就越快;生成氢气越快,说明金属的活动性就越强。
2.当金属的化合价相同时,对于相同质量的金属,金属的相对原子质量越大,生成的氢气越少;生成的氢气越多,金属的相对原子质量越小。
例1.锌和稀硫酸反应生成氢气,几次实验的锌的用量不等,但稀硫酸的用量相同。
锌的用量(X轴),生在氢气的体积(Y轴)(在同温同压下测定)关系如图2,下列关于实验结果描述错误的是()A.线段AB(包括A点)表示锌过量、硫酸已耗尽B.线段AB(不包括A点)表示锌过量、硫酸已耗尽C.线段OA(包括A点)表示锌和过量的硫酸反应D.线段OA(不包括A点)表示锌和过量的硫酸反应解析:一定质量的锌与足量的稀硫酸充分反应,图2中A点表示某一时刻,反应刚好停止。
线段OA(包括点A)表示金属和过量的稀硫酸反应。
线段AB(不包括点A)表示金属已经反应完,而稀硫酸过量。
不过,值得我们注意的是,如果是足量的锌与一定量的稀硫酸充分反应时,那么线段OA(包括点A)则表示过量的金属和稀硫酸反应。
线段AB(不包括点A)表示稀硫酸已经消耗完,而锌过量。
解答:B、D如图3,金属A的活动性要比金属B的活动性强。
如果金属A、B与相同质量分数的酸溶液反应后生成的化合物中元素化合价相同(如同为+2价等)那么,生成氢气的体积越多或质量越大,则该金属的相对原子质量越小。
图3中金属B的相对原子质量小于金属A的相对原子质量。
足量的A、B两种金属同时分别放入两份溶质质量分数相同的少量稀盐酸中,如果反应后出现一种金属有剩余或两种金属都有剩余,而稀盐酸完全消耗了,练一练将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。
反应情况如图5所示。
有关叙述中正确的是()A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余例2. 某探究小组的同学对金属的性质很感兴趣,探究金属的活泼性。
取等质量的A、B金属,分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中,生成氢气的质量(m)与时间(t)的关系如图6(已知A、B元素在生成物中的化合价相同)1.由图6分析,甲、乙、丙三位同学的对话正确的是()甲:时间t时,产生氢气的质量A<B1时,金属均有剩余乙:到时间t2丙:两种金属原子的相对原子质量A<B2.结论:金属A、B的活泼性强弱关系是()解析:金属与酸反应涉及的量有:①金属的质量;②金属元素在反应中显示的化合价;③金属的相对原子质量;④金属的活动性;⑤产生氢气的量;⑥产生氢气的时间;⑦酸的量。
这些量之间存在如下关系:1.当金属的化合价相同时,对于相同质量的金属,金属的相对原子质量越大,生成的氢气越少;生成的氢气越多,金属的相对原子质量越小。
2.在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下,金属的活动性越强,生成氢气就越快;生成氢气越快,说明金属的活动性就越强。
可通过曲线的斜率来判断金属的活动性,斜率越大,反应的速率越快,则金属的活动性越强。
解决这类问题有时要讨论两种情况:1.如果酸足量,由于A、B的相对原子质量不同,则产生氢气的量不同;2.如果酸不足,产生氢气的量相同,相对原子质量小的金属一定过量,相对原子质量较大的金属可能过量,也可能正好完全反应。
本题中等质量的A、B金属,分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中。
由图示产生氢气的量不相等,属于第一种情况。
解答:1、甲、丙 2、A<B练一练等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图7中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图像为()练一练将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H的质量与反应时间的关系如图8所示。
根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是()(A、B、2C在生成物中均为+2价)的质量是A>B>CA.放出H2B.金属活动性顺序是A>B>CC.反应速率最大的是 AD.相对原子质量是C>B>A练一练将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H质量与反应时间的2关系如图9所示。
根据图中的信息,作出的判断不正确的是()A.图线x表示镁的反应情况B.铁消耗的稀盐酸质量最大C.镁、锌一定过量,铁可能反应完D.镁一定过量,锌、铁可能反应完我们在讨论金属与酸反应的图像问题时,一定要分清图像中X、Y轴所表示的具体含义,因为变换了X、Y轴的内容,所对应的图像就会出现不同的情形。
如果X轴表示参加反应的金属的质量,Y轴表示生成的氢气的质量,一定量的不同金属与足量的酸进行反应,如图10所示。
假设三种金属分别为铝、镁、铁,你能找出其中代表铁的线条吗?这时,我们可采取以下方法:1、在图像上画一条平行于X轴的直线与三个线条交于不同的三个点,比较这三个点的横坐标数值的大小,数值越大,表示产生等质量的氢气时,消耗的金属质量越多,数值越小,表示产生等质量的氢气时,消耗的金属质量越少;2、在图像上画一条平行于Y轴的直线与三个线条交于不同的三个点,比较这三个点的纵坐标数值的大小,数值越大,表示相等质量的金属完全反应后,产生的氢气越多;数值越小,表示相等质量的金属完全反应后,产生的氢气越少。
通过以上分析,我们不难看出,线条C表示的金属是铁。
练一练图11表示Fe、Zn、Mg、Al分别跟稀盐酸反应制取氢气的质量(m)与所用的金属质量(M)之间的关系图,其中正确的是()刚才提到,我们在讨论金属与酸反应的图像问题时,一定要分清图像中X、Y轴所表示的具体含义,因为变换了X、Y轴的内容,所对应的图像就会出现不同的情形。
进行变式训练时,有时还会出现如下的情况。
例3.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,图12是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示()A.消耗铁粉的质量B.生成硫酸亚铁的质量C.溶液的总质量D.生成氢气的质量解析:根据金属与酸反应的原理与过程,图中确定了X轴的含义,表示稀硫酸的质量,那么一段时间后,消耗铁粉的质量从无到有,渐渐增多,完全消耗后,不再变化。
生成硫酸亚铁的质量也是从无到有,渐渐增多,反应停止后,不再变化。
生成氢气的质量也是从无到有,渐渐增多,反应停止后,不再变化。
而溶液的质量一开始不应该是0,并且反应后溶液的质量一直在增加。
所以Y轴有可能是消耗铁粉的质量、生成硫酸亚铁的质量、生成氢气的质量,Y轴不可能表示溶液的总质量。
解答:C练一练如图13表示等质量的金属Mg和Al分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应,下列叙述正确的是()A.X表示反应所用时间,Y表示生成氢气的质量B.X表示生成氢气的质量,Y表示反应所用时间C.X表示滴加稀硫酸的质量,Y表示生成氢气的质量D.X表示参加反应的金属的质量,Y表示生成氢气的质量提示:质量相等的Mg和Al与足量且质量分数相等的稀硫酸反应,Al产生氢气的质量比Mg产生氢气的质量多,同时Al消耗的硫酸质量也比Mg消耗的硫酸质量多。
因为两种金属的活动性不相同,所以它们反应所需的时间也不相同。
例4.白铁是镀锌的铁,将白铁投入到稀硫酸溶液中,反应产生氢气的质量和反应时间的关系如图14,写出不同时间的化学方程式:1.0-t1间不产生氢气:2.t1-t2间产生氢气速度快:3.t2后产生氢气较慢:解析:因为白铁是镀锌的铁,白铁最外层的锌与空气中的氧气反应生成致密的氧化锌。
将白铁投入到稀硫酸中,刚开始应是氧化锌与硫酸反应,此时没有气泡产生。
反应的化学方程式是:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ,除去氧化锌后,锌与稀硫酸接触,快速反应产生氢气,化学方程式是:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,镀锌层消耗后,铁与稀硫酸接触,缓慢地产生氢气,反应的化学方程式是:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
解答:1.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 2.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 3.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑练一练将相等质量的锌粒(X)与锌粉(Y)投入到相同体积相同质量分数的足量稀盐酸中,充分反应。
图15中能正确表示产生氢气的质量与反应的时间的关系的是()提示:等质量的锌粒与锌粉与足量的稀盐酸充分反应后,生成的氢气的质量应该项相等。
反应物的颗粒大小影响了反应的速率,也就是反应所需的时间有区别,颗粒越小反应就越快,所需要的时间就越短。
练一练:1、C 2、A 3、A D 4、C 5、D 6、C 7、A考点一金属与酸反应图像题1、室温下,等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是()A B C D2、用相同质量的镁、铝、锌,分别跟足量的相同浓度的盐酸反应,反应情况用如图图线表示,纵坐标是氢气的质量,横坐标是反应时间,其中图线正确的是()3、足量的Mg、Zn、Fe三种金属与等质量等浓度的稀硫酸反应,放出H2的质量W与时间t的关系曲线正确的是()A B C D4、等质量的三种金属a、b、c和相同浓度的足量的稀硫酸反应,都生成+2价金属的硫酸盐,其反应情况如图所示,则下列判断正确的一组是()选项金属活动性顺序相对原子质量大小排序A a<b<c a>b>cB a<c<b b>a>cC a>c>b c>b>aD a>b>c a>b>c5、如图表示等质量的金属Mg和Al分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应,下列叙述正确的是()A.x表示反应所用时间,y表示生成氢气的质量B.x表示生成氢气的质量,y表示反应所用时间C.x表示滴加稀硫酸的质量,y表示生成氢气的质量D.x表示参加反应的金属的质量,y表示生成氢气的质量练习一1、锌和稀硫酸反应生成氢气,几次实验的锌用量不同,但硫酸用量相同.锌用量(X轴)跟生成氢气的体积(Y轴)(同温同压下)关系如图.下列实验结果描述不正确的是()A.线段OA(包括A点)表示锌和过量的硫酸反应B.线段OA(不包括A点)表示锌和过量的硫酸反应C.线段AB(包括A点)表示锌过量和硫酸已耗尽D.线段AB(不包括A点)表示锌过量和硫酸已耗尽2、将物质的量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应.反应情况如下图所示.有关叙述中正确的是A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余3、某探究小组的同学对金属的性质很感兴趣,进行了如下探究.(1)探究金属的活泼性.取等质量的A、B金属,分别投入溶质质量分数相同的足量的盐酸中,生成氢气的质量(m)与时间(t)的关系如图.(已知A、B元素在生成物中的化合价相同)①由图分析,甲、乙、丙三位同学的对话正确的是______.甲:时间t1时,产生氢气的质量A<B乙:到时间t2时,金属均有剩余丙:两种金属原子的相对原子质量A<B②结论:金属A、B的活泼性______4、等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为()A B C D5、将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2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,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)()A.放出H2的质量是B>A>CB.金属活动性顺序是A>B>CC.反应速率最大的是AD.相对原子质量是C>B>A练习二1、向等质量的Al、Fe(均已打磨)中分别加入等质量等浓度且过量的稀硫酸,在右图中分别画出两者产生氢气的质量随时间变化的图像2、向等质量的Zn、Fe(均已打磨)中分别加入等质量等浓度且过量的稀硫酸,画出两者产生氢气的质量随时间变化的图像。