金属和酸反应汇总练习试题

..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,那么它们生成氢气的体积〔或质量相等,如图4所示。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H2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、C在生成物中均为+2价A．放出H2的质量是A＞B＞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H2质量与反应时间的关系如图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+H2O2.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、C2、A3、AD4、C5、D6、C7、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〔ABCD2、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〔ABCD4、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Aa<b<ca>b>cBa<c<bb>a>cCa>c>bc>b>aDa>b>ca>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〔ABCD5、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。3、向等质量的Mg、Al、Zn、Fe<假设均为1克>中加入等质量等浓度且过量的稀硫酸,产生氢气的质量随时间变化的曲线是〔4.等质量的稀硫酸分别与足量的镁.铁.锌三种金属反应,下列图像能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是