九年级科学 2.2 金属的化学性质（酸与金属反应的图像分析）专题训练（含解析）

第第页九年级科学2.2金属的化学性质（酸与金属反应的图像分析）专题训练（含解析）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气(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是()

A.甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、Fe

B.金属活动性：甲>乙>丙

C.相对原子质量：乙>丙>甲

D.消耗硫酸的质量：甲>乙>丙

2.向一定量的锌粉中逐滴加入稀盐酸至过量，根据图像判断，y轴不可能表示（）

A．生成氢气的质量B．溶液的总质量

C．生成氯化锌的质量D．消耗锌粉的质量

3．将A、B两种金属放入等浓度的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是()

A．金属活动性：A＞BB．生成氢气的质量：A＞B

C．反应的硫酸质量：A＜BD．反应的金属质量：A＜B

4．向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是()

5.如图中所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是()

A．①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸

B．②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸

C．③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸

D．④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸

6.相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，所得的结论与事实相符的是：（）

A.三种金属消耗稀H2SO4的质量：MgFe>Zn

C.三种金属的活动性顺序：Mg=Fe=Zn

D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg>Fe>Zn

7．现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度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

8.用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法中正确的是（）

A．反应后可能没有剩余的金属是锌和铁

B．反应后不一定有剩余的金属是镁

C．根据图像分析，金属镁产生氢气最多

D．曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况

9.如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是()

A．①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸

B．②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸

C．③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸

D．④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸

10.在定量研究金属与酸的化学反应时，绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图象，分析图像得到的以下结论中，正确的是（）

①Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢

②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Na＞Mg＝Zn

③生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比为23：24：65

④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2：1：1

A．①③B．②③C．①④D．③④

11.等质量、等浓度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（）

A．B．

C．D．

12.将n克的铁粉和镁粉分别加入到两个烧杯中，再向烧杯内逐渐滴加稀硫酸至m克，产生的氢气质量与滴加稀硫酸质量的关系如图。若烧杯中加入铁粉和镁粉为t克时（t≠n），重复实验，绘制图像。下列图像可能出现的是（）

A．B．

C．D．

13.等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是（）

A．B．

C．D．

14.相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的质量和质量分数均相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图所示，分析图像所得的结论中，错误的是（）

A．三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe

B．三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn

C．充分反应后三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn

D．充分反应后三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn

15.已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe，为测定金属的含量，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。

小资料：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑，Fe不与氢氧化钠溶液反应）。

取20g该金属粉末，把100g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图像如下：

加NaOH溶液的次数第一次第二次第三次第四次第五次

剩余固体的质量/g16.5139.5mn

（1）第五次加入NaOH后，溶液中的溶质是。

（2）结合图表分析，上表中m的值为。

（3）Fe的质量分数为。

（4）所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少？（精确到0.1%）

16.镍（Ni）元素存在于我们生活用品中，例如保温杯的不锈钢就含有。为了了解镍金属活动性的强弱，某兴趣小组的同学将等量的镍和镁与等质量等浓度的稀硫酸进行实验。将金属与稀硫酸同时加入反应装置中，当稀硫酸过量时记录反应时间和生成氢气质量，得到如图甲所示的图像；当金属过量时记录反应时间和生成氢气的质量，得到如图乙所示的图像。若将镁置于反应装置中，然后向反应装置中逐渐滴加稀硫酸，每加一滴完全反应后再加下一滴，以此形式滴加至过量，记录镁完全反应时生成氢气的质量和消耗稀硫酸的质量，得到如图所示的图像。（反应的化学方程式：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑）

（1）查阅资料得知，与等质量等浓度的同种酸反应，当同种金属的相同质量时，粉末状的要比块状的反应快。则以上实验中，镁和镍还需要控制相同。

（2）下列对于甲、乙两图理解的说法正确的是（可多选）。

A.甲图中反应结束后两种金属一定没有剩余B.乙图中反应结束后稀硫酸可能有剩余

C.甲图中反应结束后消耗稀硫酸的质量不相等D.乙图中反应结束后消耗稀硫酸的质量相等

（3）取与镁等质量的镍置于反应装置中，然后采用与镁相同的方式向反应装置中滴加稀硫酸。请在丙图上画出镍与稀硫酸反应产生氢气质量与稀硫酸质量的关系图，标出镍完全反应时生成氢气质量和消耗稀硫酸的质量。

17.课外探究时小金选择了“金属的颗粒大小对其与盐酸反应快慢的影响”的课题。实验时取质量相等的锌粉和锌片，分别加入足量稀盐酸中，反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图。图中A表示锌粉与盐酸反应的曲线图，据图分析：

（1）对锌片而言，0～t2段的时间里表示其与盐酸反应，氢气质量增加，锌片的质量（选填“增加”或“减少”或“不变”）；

（2）A、B曲线有部分重合，即m1所对应的部分，m1表示时产生的氢气质量；

（3）实验结论；

（4）请你再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素。

18.如图，将质量相等的A、B、C三种金属分别投入装有足量稀盐酸的

烧杯中，反应时间与生成氢气的质量关系如右图所示，假设A、B、C三种金属反应时都生成了+2价的金属阳离子，请根据图回答：

（1）三种金属中，能够将其它两种金属从它们的盐溶液中置换出来的是。

（2）若将金属B投入A的盐溶液中则反应结束后溶液质量将。（填“变大”、“变小”或“不变”）

19.为了测定某种黄铜（铜和锌的合金）的组成，现取该黄铜样品碎屑100g，把400g稀硫酸分4次加入到该样品中，测得数据记录如下表：

第1次第2次第3次第4次

加入稀硫酸质量（g）100100100100

剩余固体质量（g）877467.567.5

（1）第2次测得剩余固体质量为74g，其成分中含物质；

（2）该黄铜样品中铜和锌的质量比是；

（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数。

（4）画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图（不要求写出计算过程）。

20.在学习了金属的化学性质后，科学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。

（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有产生，说明“银粉”一定不是银。

（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图象。在绘制锌的图象时，a点所对应的锌的质量m为多少？

（3）取1.8克“银粉”（杂质忽略不计）加入到50克稀盐酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2克。根据上图可知，“银粉”是。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数？

21.普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如下图：

求：

（1）黄铜中Cu的质量分数。

（2）样品完全反应产生的H2的质量。

（3）稀盐酸的溶质质量分数。

答案及解析

1.D

【解析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；

（3）根据方程式M+H2SO4=MSO4+H2↑可知，当金属完全反应时，相对原子质量越大，生成氢气的质量越少；

（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸。

【解答】由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，则金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，则甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe，故A、B错误；

甲、乙、丙在生成物中均显+2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误；

生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，因此生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。

2.B

解：A、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，随着反应进行，氢气质量增大，完全反应后氢气质量不再变化，该选项正确。

B、完全反应后继续加入稀盐酸时，溶液质量仍然增大，该选项不正确。

C、随着反应进行，氯化锌质量增大，完全反应后氯化锌质量不再变化，该选项正确。

D、锌完全反应后，消耗锌的质量不再变化，该选项正确。

故选：B。

3．B

【解析】相同时间内B反应生成氢气的质量大于A，可判断金属活动性：B＞A，故A项错误；两种金属完全反应后，放出H2的质量：A＞B，故B项正确；消耗硫酸的质量：A＞B，故C项错误；金属的相对原子质量及金属元素在生成物中的化合价不确定，所以不能确定参加反应的金属的质量大小，故D项错误。故选B。

4．B

【解析】等质量的锌粉、铁粉与足量的稀硫酸反应，由于锌与酸反应产生氢气的速率较快，因此坡度陡；又由于等质量的锌、铁与酸完全反应后，铁产生的氢气较多，故最终铁与酸反应的曲线高度较高。

5.C

【解析】①Cu与稀硫酸不反应；②足量的Zn与20%的稀硫酸反应生成氢气多；③Mg比Zn活泼，向足量的Mg、Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸，Mg产生氢气快，最后氢气质量相等；④向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸，Mg产生的氢气多，速率快。故选C。

6.B

【解析】根据相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，等质量的金属产生氢气相等，金属完全反应时镁消耗硫酸质量最多，产生氢气质量最大，锌消耗硫酸质量最少，产生氢气质量最小分析。

A、由方程式中物质的质量关系可知，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg>Fe>Zn，不符合题意；

B、每个镁原子与酸反应失去2个电子，每个铁原子与酸反应失去2个电子，每个锌原子与酸反应失去2个电子，因相等质量的三种金属，各原子个数关系为Mg>Fe>Zn，所以失电子总数Mg>Fe>Zn，符合题意；

C、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、铁、锌，不符合题意；

D、三种金属与稀H2SO4反应后产生氢气质量关系为Mg>Fe>Zn，所以反应后溶液的质量：Mg<Fe<Zn，不符合题意；

7．C

【解析】甲、乙、丙在生成物中均显＋2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，C不正确。

8.A

【解答】解：A、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，反应后可能没有剩余的金属是锌和铁，故正确；

B、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，故错误；

C、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，由图像可知，铁产生的氢气最多，故错误；

D、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，故错误；

故选：A。

9.C

【解析】铜与稀硫酸不反应，不能产生氧气，A错误；等质量、不同浓度的稀硫酸中硫酸质量不相等，与等质量且足量的锌反应时生成氢气质量不相等，20%硫酸产生的氢气多，B错误；足量金属与等量酸反应产生氢气质量相等，镁的金属活动性大于锌，反应速率快，C正确；等质量两种金属与足量酸反应产生氢气质量不相等，镁产生氢气多，镁的金属活动性大于锌，反应速率快，D错误。

10.C

解：由图像中的数据，1.2g镁会生成0.10g氢气，3.25g锌会生成0.10g氢气，2.3g的钠会生成0.10g的氢气。

①Na、Mg、Zn三种金属活动性都排在氢前，都能置换出酸中的氢，正确；

②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Mg＜Na＜Zn，错误；

③由图像可知，生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量Mg＜Na＜Zn，生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比不可能是23：24：65，三种金属质量比为46：24：65，错误；

④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2：1：1，正确；

故选：C。

11.B

【解答】解：A、最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，该选项对应关系不正确；

B、最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比锌活泼，锌比铁活泼，因此镁反应时间最短，铁反应时间最长，该选项对应关系正确；

C、最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比锌活泼，锌比铁活泼，因此镁反应时间最短，铁反应时间最长，该选项对应关系不正确；

D、最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，该选项对应关系不正确。

故选：B。

12.D

【解答】解：将n克的铁粉和镁粉分别加入到两个烧杯中，再向烧杯内逐渐滴加稀硫酸至m克，产生的氢气质量与滴加稀硫酸质量的关系如图。说明此时酸完全反应，金属足量。

若烧杯中加入铁粉和镁粉为t克时（t≠n），当t＞n时，酸完全反应，金属过量，图示为。

当t＜n，且金属都不足量时，图示为；当t＜n，且铁不足量，镁足量时，图示为。

故选：D。

13.B

【解答】解：A、图中所示，充分反应后所得氢气质量不等，与实验分析不一致，故A不正确；

B、图中所示，充分反应后放出氢气质量相等，并且与铁充分反应所需要时间最长、与镁反应时间最短，与实验分析相符，故B正确；

C、图中所示，充分反应后产出氢气质量相等，但与锌反应的时间最长，不符合金属活动性强弱关系，故C不正确；

D、图中所示，充分反应后所产生氢气质量不等，与实验分析不一致，故D不正确；

故选：B。

14.A

【解答】解：A、由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序，故A说法不正确；

B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2，生成氢气质量越小，金属相对原子质量越大，由表中信息可知，生成氢气质量由大到小的顺序是镁、铁、锌，因此三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn，故B说法正确；

C、生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，故C说法正确；

D、生成氢气质量越大，反应后形成溶液质量越小，因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，故D说法正确。

故选：A。

15.解：（1）分析以上数据可知，第一次反应用去3.5g固体，第二次，也应反应掉3.5g，所以上表中m的值为6，也说明第四次为恰好完全反应，第五次加入NaOH后，氢氧化钠过量，溶液中的溶质是NaOH、NaAlO2；

（2）由分析可知，m的值为6；

（3）由图可知，铁的质量为6g，Fe的质量分数为100%＝30%；

（4）设氢氧化钠溶液中溶质质量分数为x.

2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑

5480

20g﹣6g80gx

解得：x≈25.9%

答：氢氧化钠溶液中溶质质量分数为25.9%。

故答案为：（1）NaOH、NaAlO2；（2）6；（3）30%；（4）25.9%。

16.解：（1）与等质量等浓度的同种酸反应，当同种金属的质量相同时，粉末状的要比块状的反应快，则以上反应中，镁和镍还需要控制与酸的接触面积相同；故答案为：与酸的接触面积；

（2）A、甲中稀硫酸过量，反应结束后，金属无剩余，正确；

B、乙中金属过量，酸无剩余

Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑

982982

从上式可知：每98份质量的硫酸与镁（镍）反应生成。生成2份质量的氢气，错误；

C、甲生成氢气质量不同，消耗的稀硫酸质量不同，正确；

D、根据以上分析，乙生成氢气质量相同，消耗的稀硫酸质量相同，正确；

故选：ACD；

（3）设镁的质量为a。

Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑

242

a0.57g

a＝6.84g

镍与镁的质量相等：镍的质量也为6.84g

设生成6.84g镍生成氢气的质量为b，消耗稀硫酸质量为c。

Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑

58.72

6.84gb

b≈0.23g

c＝115g

画图如下：；故答案为：

17.解：（1）对锌片而言，0～t2段的时间里表示其与盐酸反应，氢气质量增加，锌片的质量减少。

故答案为：减少。

（2）A、B曲线有部分重合，即m1所对应的部分，m1表示t2时产生的氢气质量。

故答案为：t2。

（3）锌粉与盐酸的反应速率比锌片快，说明其它条件相同时，金属的颗粒越小，反应速率越快。

故答案为：其它条件相同时，金属的颗粒越小，反应速率越快。

（4）影响金属与盐酸反应快慢的合理因素还有盐酸浓度等，即其它条件相同时，盐酸浓度越大，反应速率越快。

故答案为：盐酸浓度。

18.解：（1）根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都发生反应时，相同时间内B放出氢气的质量大于A、大于C，可判断三种金属中B的活动性最强，活动性强的金属能够把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，因此B的活动性最强，能够把A、C从盐溶液中置换出来；故填：B；

（2）三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是A＞B＞C；因此可判断相对原子质量是C＞B＞A；B的相对原子质量大，因此对应的盐溶液的相对分子质量也大，则会使反应结束后溶液质量将变大；故填：变大。

19.解：（1）第3次加入稀硫酸后固体质量仍然减小，说明第2次反应后固体中仍然含有锌，因此剩余固体的成分中含有铜和锌。故答案为：铜、锌；

（2）该黄铜样品中铜和锌的质量比是：67.5g：（100g﹣67.5g）＝27：13。故答案为：27：13；

（3）第1次中13g锌和100g稀硫酸恰好完全反应，设反应的硫酸质量为x，

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，

6598

13gx

，

x＝19.6g，

所用稀硫酸的溶质质量分数为：100%＝19.6%，

答：所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。

（4）设最终生成氢气质量为y，恰好完全反应时消耗硫酸质量为z，

铜质量为：100g﹣67.5g＝32.5g，

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，

65982

32.5gzy

，

y＝1g，z＝49g，

恰好完全反应消耗稀硫酸质量为：49g÷19.6%＝250g，

反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图如下图所示：

。

20.解：（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有气泡产生，说明“银粉”一定不是银，这是因为银不能和盐酸反应。

故填：气泡。

（2）设锌质量为x，

Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，

65