金屬與酸反應(yīng)的圖像題

1、2013/9/24金屬與酸反應(yīng)的圖像題一般情況下，活潑金屬可以與稀鹽酸、稀硫酸等稀酸溶液發(fā)生反應(yīng)生成氫氣。涉及金屬與酸反應(yīng)問題的圖像題，側(cè)重于考查金屬的活動性、金屬的相對原子質(zhì)量、氫氣的質(zhì)量（或體積）、溶液的質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等相關(guān)量的變化關(guān)系。解答這類題的關(guān)鍵是，讀懂圖像本意，審清圖像內(nèi)涵。準(zhǔn)確理解并應(yīng)用圖像中的相關(guān)信息，正確解題。如圖1，圖中橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)代表生成氫氣的質(zhì)量。當(dāng)金屬與稀酸溶液反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，生成氫氣的質(zhì)量越來越大，此時在圖像上表現(xiàn)為一條上升的直線（如圖1中oa段所示 ），且生成氫氣越快，這條直線的斜率越大（即“坡度越陡”）。因此，從圖像上看生成氫氣的快慢只須

2、看“坡度陡、坡度緩”，“坡度越陡”表示生成氫氣越快，線段oa的斜率與金屬的活動性強弱有關(guān)。金屬活動性越強，線段斜率越大?！捌露仍骄彙北硎旧蓺錃庠铰?，金屬活動性越弱，線段斜率越小。當(dāng)金屬與稀酸溶液充分反應(yīng)后，生成氫氣的質(zhì)量將不再變化，此后在圖像上表現(xiàn)為一條水平直線（如圖1中的ab段所示）。生成氫氣越多，這條直線表現(xiàn)在圖像上就越高。因此，從圖像上看生成氫氣的多少，只須看“線高、線低”，“線越高”表示生成氫氣越多，“線越低”表示生成氫氣越少。綜上所述，解決這類問題時，一般需要用到下列規(guī)律：1.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的條件下，金屬的活動性越強，生成氫氣就越快；生成氫氣越快，說

3、明金屬的活動性就越強。2.當(dāng)金屬的化合價相同時，對于相同質(zhì)量的金屬，金屬的相對原子質(zhì)量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質(zhì)量越小。例1.鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，幾次實驗的鋅的用量不等，但稀硫酸的用量相同。鋅的用量（x軸），生在氫氣的體積（y軸）（在同溫同壓下測定）關(guān)系如圖2，下列關(guān)于實驗結(jié)果描述錯誤的是（ ）a線段ab（包括a點）表示鋅過量、硫酸已耗盡b線段ab（不包括a點）表示鋅過量、硫酸已耗盡c線段oa（包括a點）表示鋅和過量的硫酸反應(yīng)d線段oa（不包括a點）表示鋅和過量的硫酸反應(yīng)解析：一定質(zhì)量的鋅與足量的稀硫酸充分反應(yīng)，圖2中a點表示某一時刻，反應(yīng)剛好停止。線段oa（包

4、括點a）表示金屬和過量的稀硫酸反應(yīng)。線段ab（不包括點a）表示金屬已經(jīng)反應(yīng)完，而稀硫酸過量。不過，值得我們注意的是，如果是足量的鋅與一定量的稀硫酸充分反應(yīng)時，那么線段oa（包括點a）則表示過量的金屬和稀硫酸反應(yīng)。線段ab（不包括點a）表示稀硫酸已經(jīng)消耗完，而鋅過量。解答：b、d如圖3，金屬a的活動性要比金屬b的活動性強。如果金屬a、b與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酸溶液反應(yīng)后生成的化合物中元素化合價相同（ 如同為+2價等）那么，生成氫氣的體積越多或質(zhì)量越大，則該金屬的相對原子質(zhì)量越小。圖3中金屬b的相對原子質(zhì)量小于金屬a的相對原子質(zhì)量。 足量的a、b兩種金屬同時分別放入兩份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的少量稀鹽酸中，如

5、果反應(yīng)后出現(xiàn)一種金屬有剩余或兩種金屬都有剩余，而稀鹽酸完全消耗了，那么它們生成氫氣的體積（或質(zhì)量）相等，如圖4所示。練一練 將物質(zhì)的量相等的鋁粉和鐵粉分別與同體積、同濃度的稀硫酸反應(yīng)。反應(yīng)情況如圖5所示。有關(guān)敘述中正確的是（ ）a鋁粉、鐵粉和硫酸均有剩余b鋁粉、鐵粉均反應(yīng)完，硫酸有剩余c硫酸、鋁粉均反應(yīng)完，鐵粉有剩余d硫酸、鐵粉均反應(yīng)完，鋁粉有剩余例2. 某探究小組的同學(xué)對金屬的性質(zhì)很感興趣，探究金屬的活潑性。取等質(zhì)量的a、b金屬，分別投入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量的鹽酸中，生成氫氣的質(zhì)量（m）與時間（t）的關(guān)系如圖6（已知a、b元素在生成物中的化合價相同）1.由圖6分析，甲、乙、丙三位同學(xué)的對話

6、正確的是（ ）甲：時間t1時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量ab乙：到時間t2時，金屬均有剩余丙：兩種金屬原子的相對原子質(zhì)量ab2.結(jié)論：金屬a、b的活潑性強弱關(guān)系是（ ）解析：金屬與酸反應(yīng)涉及的量有：金屬的質(zhì)量；金屬元素在反應(yīng)中顯示的化合價；金屬的相對原子質(zhì)量；金屬的活動性；產(chǎn)生氫氣的量；產(chǎn)生氫氣的時間；酸的量。這些量之間存在如下關(guān)系：1.當(dāng)金屬的化合價相同時，對于相同質(zhì)量的金屬，金屬的相對原子質(zhì)量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質(zhì)量越小。2.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的條件下，金屬的活動性越強，生成氫氣就越快；生成氫氣越快，說明金屬的活動性就越強?？赏ㄟ^曲線的斜率來

7、判斷金屬的活動性，斜率越大，反應(yīng)的速率越快，則金屬的活動性越強。解決這類問題有時要討論兩種情況：1.如果酸足量，由于a、b的相對原子質(zhì)量不同，則產(chǎn)生氫氣的量不同；2.如果酸不足，產(chǎn)生氫氣的量相同，相對原子質(zhì)量小的金屬一定過量，相對原子質(zhì)量較大的金屬可能過量，也可能正好完全反應(yīng)。本題中等質(zhì)量的a、b金屬，分別投入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量的鹽酸中。由圖示產(chǎn)生氫氣的量不相等，屬于第一種情況解答：1、甲、丙 2、 ab練一練 等質(zhì)量的鎂、鋅、鐵分別跟足量的稀硫酸在室溫下起反應(yīng)，圖7中能夠正確反映產(chǎn)生氫氣質(zhì)量m與反應(yīng)時間t關(guān)系的圖像為（ ）練一練 將質(zhì)量相等的a、b、c三種金屬，同時分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分

8、數(shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成h2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖8所示。根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論正確的是（ ）（a、b、c在生成物中均為+2價） a放出h2的質(zhì)量是abcb金屬活動性順序是abcc反應(yīng)速率最大的是a d相對原子質(zhì)量是cba練一練 將等質(zhì)量的鎂、鐵、鋅，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中，反應(yīng)生成的h2質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖9所示。根據(jù)圖中的信息，作出的判斷不正確的是（ ）a圖線x表示鎂的反應(yīng)情況b鐵消耗的稀鹽酸質(zhì)量最大c鎂、鋅一定過量，鐵可能反應(yīng)完d鎂一定過量，鋅、鐵可能反應(yīng)完我們在討論金屬與酸反應(yīng)的圖像問題時，一定要分清圖像中x、y軸所表示的具體含義，因為變換了x

9、、y軸的內(nèi)容，所對應(yīng)的圖像就會出現(xiàn)不同的情形。如果x軸表示參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量， y軸表示生成的氫氣的質(zhì)量，一定量的不同金屬與足量的酸進行反應(yīng)，如 圖10所示。假設(shè)三種金屬分別為鋁、鎂、鐵，你能找出其中代表鐵的線條嗎？這時，我們可采取以下方法：1、在圖像上畫一條平行于x軸的直線與三個線條交于不同的三個點，比較這三個點的橫坐標(biāo)數(shù)值的大小，數(shù)值越大，表示產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣時，消耗的金屬質(zhì)量越多，數(shù)值越小，表示產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣時，消耗的金屬質(zhì)量越少；2、在圖像上畫一條平行于y軸的直線與三個線條交于不同的三個點，比較這三個點的縱坐標(biāo)數(shù)值的大小，數(shù)值越大，表示相等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣越多；數(shù)值

10、越小，表示相等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣越少。通過以上分析，我們不難看出，線條c表示的金屬是鐵。練一練 圖11表示fe、zn、mg、al分別跟稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣的質(zhì)量（m）與所用的金屬質(zhì)量（m）之間的關(guān)系圖，其中正確的是 （ ）剛才提到，我們在討論金屬與酸反應(yīng)的圖像問題時，一定要分清圖像中x、y軸所表示的具體含義，因為變換了x、y軸的內(nèi)容，所對應(yīng)的圖像就會出現(xiàn)不同的情形。進行變式訓(xùn)練時，有時還會出現(xiàn)如下的情況。例3.向一定量的鐵粉中逐滴加入稀硫酸至過量，圖12是反應(yīng)過程中某種物質(zhì)的質(zhì)量y隨加入稀硫酸的質(zhì)量變化的關(guān)系，則y不可能表示（ ）a消耗鐵粉的質(zhì)量b生成硫酸亞鐵的質(zhì)量c溶液的總質(zhì)量d

11、生成氫氣的質(zhì)量解析：根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的原理與過程，圖中確定了x軸的含義，表示稀硫酸的質(zhì)量，那么一段時間后，消耗鐵粉的質(zhì)量從無到有，漸漸增多，完全消耗后，不再變化。生成硫酸亞鐵的質(zhì)量也是從無到有，漸漸增多，反應(yīng)停止后，不再變化。生成氫氣的質(zhì)量也是從無到有，漸漸增多，反應(yīng)停止后，不再變化。而溶液的質(zhì)量一開始不應(yīng)該是0，并且反應(yīng)后溶液的質(zhì)量一直在增加。所以y軸有可能是消耗鐵粉的質(zhì)量、生成硫酸亞鐵的質(zhì)量、生成氫氣的質(zhì)量，y軸不可能表示溶液的總質(zhì)量。解答：c練一練 如圖13表示等質(zhì)量的金屬mg和al分別與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸反應(yīng)，下列敘述正確的是（ ）ax表示反應(yīng)所用時間，y表示生成氫氣的質(zhì)量 b

12、x表示生成氫氣的質(zhì)量，y表示反應(yīng)所用時間cx表示滴加稀硫酸的質(zhì)量，y表示生成氫氣的質(zhì)量dx表示參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量，y表示生成氫氣的質(zhì)量提示：質(zhì)量相等的mg和al與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸反應(yīng)，al產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比mg產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量多，同時al消耗的硫酸質(zhì)量也比mg消耗的硫酸質(zhì)量多。因為兩種金屬的活動性不相同，所以它們反應(yīng)所需的時間也不相同。例4.白鐵是鍍鋅的鐵，將白鐵投入到稀硫酸溶液中，反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如圖14，寫出不同時間的化學(xué)方程式：1.0-t1間不產(chǎn)生氫氣： 2.t1-t2間產(chǎn)生氫氣速度快： 3.t2后產(chǎn)生氫氣較慢： 解析：因為白鐵是鍍鋅的鐵，白鐵最外層的鋅與空氣中

13、的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋅。將白鐵投入到稀硫酸中，剛開始應(yīng)是氧化鋅與硫酸反應(yīng)，此時沒有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)的化學(xué)方程式是：zno+h2so4=znso4+h2o ，除去氧化鋅后，鋅與稀硫酸接觸，快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，化學(xué)方程式是：zn+h2so4=znso4+h2，鍍鋅層消耗后，鐵與稀硫酸接觸，緩慢地產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)的化學(xué)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練一練 將相等質(zhì)量的鋅粒（x）與鋅粉（y）投入到相同體積相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)。圖15中能正確表示產(chǎn)

14、生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)的時間的關(guān)系的是（ ）提示：等質(zhì)量的鋅粒與鋅粉與足量的稀鹽酸充分反應(yīng)后，生成的氫氣的質(zhì)量應(yīng)該項相等。反應(yīng)物的顆粒大小影響了反應(yīng)的速率，也就是反應(yīng)所需的時間有區(qū)別，顆粒越小反應(yīng)就越快，所需要的時間就越短。練一練：1、c 2、a 3、a d 4、c 5、d 6、c 7、a一、金屬不足，酸過量1、等質(zhì)量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸反應(yīng)，比較生成氫氣的質(zhì)量和速率，完成下表。（提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為1克，稀硫酸中溶質(zhì)h2so4質(zhì)量98克） 核心： 過量， 用完 mg al zn fe產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由大到小排列產(chǎn)生氫氣的速率由大到小排列mg+h2so4 = mgs

15、o4+h2 2al+3h2so4 = al2(so4) 3+3h2 24 98 2 54 294 6zn+h2so4 = znso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h2 65 98 2 56 98 2 2、向等質(zhì)量的al、fe(均已打磨)中分別加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，在右圖中分別畫出兩者產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖像3、向等質(zhì)量的zn、fe(均已打磨)中分別加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，畫出兩者產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖像。4、向等質(zhì)量的mg、al、zn、fe(假設(shè)均為1克)中加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的曲線是（ ）二、金屬過量，酸不足5、等

16、質(zhì)量且過量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度的稀硫酸反應(yīng)，比較生成氫氣的質(zhì)量和速率，完成下表。（提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為100克，稀硫酸中溶質(zhì)h2so4質(zhì)量98克） 核心： 過量， 用完 mg al zn fe產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由大到小排列產(chǎn)生氫氣的速率由大到小排列mg+h2so4 = mgso4+h2 2al+3h2so4 = al2(so4) 3+3h224 98 2 54 294 6 zn+h2so4 = znso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h265 98 2 56 98 26、等質(zhì)量且過量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量隨時間的變化曲線是

17、（ ）【變式訓(xùn)練】7、向等質(zhì)量的mg、fe中分別滴加等濃度的稀硫酸至過量，mg產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量隨硫酸質(zhì)量變化的圖像如右圖，請在圖中畫出fe的圖像。 提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為56g ，分別加入硫酸至過量，請完成下表。mg+h2so4 = mgso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h224 98 2 56 98 256g 56gh2so4溶質(zhì)質(zhì)量/克9.829.898298228.7240h2質(zhì)量（mg產(chǎn)生）244.674.67h2質(zhì)量（fe產(chǎn)生）【與鹽反應(yīng)】8、把四塊等質(zhì)量的鋅片分別投入等濃度且足量的mgso4、agno3、feso4、cuso4四種溶液中（假設(shè)單位時間內(nèi)消耗的金屬質(zhì)量相等

18、），固體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示，請在右圖（）中標(biāo)出對應(yīng)的溶液。（相對原子質(zhì)量：zn-65， cu-64，fe-56，ag-108） 【反饋練習(xí)】1、在括號中填出以下化學(xué)反應(yīng)對應(yīng)的圖像（填“a” 或“b”） 實驗室用過氧化氫制取氧氣（ ） 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣（ ） 向hcl與cacl2的混合溶液中加入足量na2co3溶液生成氣體的質(zhì)量是 圖 生成沉淀的質(zhì)量是 圖 實驗室制取二氧化碳（ ） 向未打磨的鋁片中加入稀硫酸（ ） 將嚴(yán)重生銹的鐵釘放入稀硫酸中（ ） 實驗室用氯酸鉀制氧氣（ ） cucl2與hcl的混合溶液中滴加naoh溶液（ ） 向na2co3和naoh的混合溶液中加入足

19、量的稀硫酸（ ）2、鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的硫酸銅可以加快產(chǎn)生氫氣的速率。等質(zhì)量的兩份鋅，向其中加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，并向其中一份中加幾滴硫酸銅溶液。產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間的變化圖像如圖所示。（1）圖中 曲線，表示了加入硫酸銅。并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式 （2）為什么b產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量會偏少？ 3、有同學(xué)向未打磨的鋁片中不斷倒入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖線如圖，（1）oa段化學(xué)方程式 （2）ab段化學(xué)方程式 （3）a點溶質(zhì)化學(xué)式 （4）b點溶質(zhì)化學(xué)式 （5）c點溶質(zhì)化學(xué)式 4、向3杯過量且等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中，分別投入等質(zhì)量的mg、zn、fe，其中mg產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨金屬質(zhì)量

20、變化的圖像如圖所示，請在圖中畫出fe、zn對應(yīng)的圖像。核心： 過量， 用完產(chǎn)生氫氣質(zhì)量由大到小排列 5、等質(zhì)量的鎂和鋅分別放置在兩只燒杯中，向其中分別逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸，下圖一定不正確的是（ ）【直擊中考】1、（06黃岡）將質(zhì)量相等的a、b、c三種金屬，同時分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成h2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)論正確的是。(已知：a、b、c在生成物中均為+2價)（ ）a放出h2的質(zhì)量是abcb金屬活動性順序是abcc反應(yīng)速率最大的是a d相對原子質(zhì)量是cba2、（07佛山）向下表的甲物質(zhì)中逐滴加入相應(yīng)的乙溶液至過量，反

21、應(yīng)過程中生成氣體或沉淀的質(zhì)量與加入乙的質(zhì)量關(guān)系，能用右下圖曲線表示的是（ ）序號甲乙hno3和mg( no3)2的混合溶液koh溶液agzn合金稀h2so4久置空氣中的鋁片稀鹽酸含有na2co3的naoh溶液稀hno3hcl和h2so4的混合酸ba(no3)2溶液a. b c d. 3、（07連云港） 根據(jù)實驗操作所繪制的圖像中，正確的是 （ ） a圖是將鐵粉加入到一定量的稀鹽酸中，生成氫氣的質(zhì)量與加入鐵粉的質(zhì)量關(guān)系b圖是用一定量的木炭還原氧化銅，剩余固體質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系c圖是向等質(zhì)量的金屬鎂和鋁中加入足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸，生成氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系d圖是向久置空氣中的na

22、oh溶液中加入鹽酸，生成氯化鈉的質(zhì)量與加入鹽酸的體積關(guān)系35. （2011.綿陽市）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（ ）36.（2011南昌市）有等質(zhì)量的a、b兩金屬，相對原子質(zhì)量ar（a）ar（b），將a放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的稀硫酸中，b放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的稀鹽酸中，在反應(yīng)中a、b均為正二價，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間變化曲線如右圖。下列說法正確的是 （ ） a產(chǎn)生氫氣的速率ab b反應(yīng)后a、b一定都有剩余 c消耗的稀硫酸和稀鹽酸質(zhì)量一定不相等 d消耗b的質(zhì)量一定小于a的質(zhì)量37（2011泰州市）把某稀

23、硫酸分為等體積的兩份，放入兩個燒杯中，分別加入等質(zhì)量的甲、乙兩種金屬，反應(yīng)后金屬都沒有剩余。產(chǎn)生h2的質(zhì)量隨時間變化的趨勢如圖。下列說法正確的是 （ ） a甲的活動性比乙強 b甲的相對原子質(zhì)量一定比乙小 c反應(yīng)消耗等質(zhì)量的硫酸 d反應(yīng)消耗等質(zhì)量的金屬9、等質(zhì)量的稀硫酸分別與足量的鎂、鐵、鋅三種金屬反應(yīng)，下列圖像能正確生產(chǎn)氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時間之間關(guān)系的是（ ）10.（2010南昌市）將等質(zhì)量的甲、乙兩金屬分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖。關(guān)于甲、乙兩金屬判斷合理的是（ ） a鐵、鎂 b鐵、鋅 c鋅、鐵 d鋅、鎂 11.（2010肇慶市）相同質(zhì)量的m、n兩種活潑金屬，分別

24、與足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸反應(yīng)（m、n在生成物中均為+2價），生成h2質(zhì)量來源:學(xué).科.網(wǎng)和反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖。下列敘述正確的是 （ ）a金屬的活潑性nm b兩個反應(yīng)生成h2的體積相等c相對原子質(zhì)量nm d兩個反應(yīng)消耗鹽酸的質(zhì)量一定相等一般情況下，活潑金屬可以與稀鹽酸、稀硫酸等稀酸溶液發(fā)生反應(yīng)生成氫氣。涉及金屬與酸反應(yīng)問題的圖像題，側(cè)重于考查金屬的活動性、金屬的相對原子質(zhì)量、氫氣的質(zhì)量（或體積）、溶液的質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等相關(guān)量的變化關(guān)系。解答這類題的關(guān)鍵是，讀懂圖像本意，審清圖像內(nèi)涵。準(zhǔn)確理解并應(yīng)用圖像中的相關(guān)信息，正確解題。如圖1，圖中橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)代表生成氫氣的質(zhì)量。當(dāng)金屬與稀

25、酸溶液反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，生成氫氣的質(zhì)量越來越大，此時在圖像上表現(xiàn)為一條上升的直線（如圖1中oa段所示 ），且生成氫氣越快，這條直線的斜率越大（即“坡度越陡”）。因此，從圖像上看生成氫氣的快慢只須看“坡度陡、坡度緩”，“坡度越陡”表示生成氫氣越快，線段oa的斜率與金屬的活動性強弱有關(guān)。金屬活動性越強，線段斜率越大?！捌露仍骄彙北硎旧蓺錃庠铰?，金屬活動性越弱，線段斜率越小。當(dāng)金屬與稀酸溶液充分反應(yīng)后，生成氫氣的質(zhì)量將不再變化，此后在圖像上表現(xiàn)為一條水平直線（如圖1中的ab段所示）。生成氫氣越多，這條直線表現(xiàn)在圖像上就越高。因此，從圖像上看生成氫氣的多少，只須看“線高、線低”，“線越高”表示

26、生成氫氣越多，“線越低”表示生成氫氣越少。綜上所述，解決這類問題時，一般需要用到下列規(guī)律：1.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的條件下，金屬的活動性越強，生成氫氣就越快；生成氫氣越快，說明金屬的活動性就越強。2.當(dāng)金屬的化合價相同時，對于相同質(zhì)量的金屬，金屬的相對原子質(zhì)量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質(zhì)量越小。例1.鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，幾次實驗的鋅的用量不等，但稀硫酸的用量相同。鋅的用量（x軸），生在氫氣的體積（y軸）（在同溫同壓下測定）關(guān)系如圖2，下列關(guān)于實驗結(jié)果描述錯誤的是（ ）a線段ab（包括a點）表示鋅過量、硫酸已耗盡b線段ab（不包括a點）表示

27、鋅過量、硫酸已耗盡c線段oa（包括a點）表示鋅和過量的硫酸反應(yīng)d線段oa（不包括a點）表示鋅和過量的硫酸反應(yīng)解析：一定質(zhì)量的鋅與足量的稀硫酸充分反應(yīng)，圖2中a點表示某一時刻，反應(yīng)剛好停止。線段oa（包括點a）表示金屬和過量的稀硫酸反應(yīng)。線段ab（不包括點a）表示金屬已經(jīng)反應(yīng)完，而稀硫酸過量。不過，值得我們注意的是，如果是足量的鋅與一定量的稀硫酸充分反應(yīng)時，那么線段oa（包括點a）則表示過量的金屬和稀硫酸反應(yīng)。線段ab（不包括點a）表示稀硫酸已經(jīng)消耗完，而鋅過量。解答：b、d如圖3，金屬a的活動性要比金屬b的活動性強。如果金屬a、b與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酸溶液反應(yīng)后生成的化合物中元素化合價相同（ 如同

28、為+2價等）那么，生成氫氣的體積越多或質(zhì)量越大，則該金屬的相對原子質(zhì)量越小。圖3中金屬b的相對原子質(zhì)量小于金屬a的相對原子質(zhì)量。 足量的a、b兩種金屬同時分別放入兩份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的少量稀鹽酸中，如果反應(yīng)后出現(xiàn)一種金屬有剩余或兩種金屬都有剩余，而稀鹽酸完全消耗了，那么它們生成氫氣的體積（或質(zhì)量）相等，如圖4所示。練一練 將物質(zhì)的量相等的鋁粉和鐵粉分別與同體積、同濃度的稀硫酸反應(yīng)。反應(yīng)情況如圖5所示。有關(guān)敘述中正確的是（ ）a鋁粉、鐵粉和硫酸均有剩余b鋁粉、鐵粉均反應(yīng)完，硫酸有剩余c硫酸、鋁粉均反應(yīng)完，鐵粉有剩余d硫酸、鐵粉均反應(yīng)完，鋁粉有剩余例2. 某探究小組的同學(xué)對金屬的性質(zhì)很感興趣，探究

29、金屬的活潑性。取等質(zhì)量的a、b金屬，分別投入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量的鹽酸中，生成氫氣的質(zhì)量（m）與時間（t）的關(guān)系如圖6（已知a、b元素在生成物中的化合價相同）1.由圖6分析，甲、乙、丙三位同學(xué)的對話正確的是（ ）甲：時間t1時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量ab乙：到時間t2時，金屬均有剩余丙：兩種金屬原子的相對原子質(zhì)量ab2.結(jié)論：金屬a、b的活潑性強弱關(guān)系是（ ）解析：金屬與酸反應(yīng)涉及的量有：金屬的質(zhì)量；金屬元素在反應(yīng)中顯示的化合價；金屬的相對原子質(zhì)量；金屬的活動性；產(chǎn)生氫氣的量；產(chǎn)生氫氣的時間；酸的量。這些量之間存在如下關(guān)系：1.當(dāng)金屬的化合價相同時，對于相同質(zhì)量的金屬，金屬的相對原子質(zhì)量越大，生成的

30、氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質(zhì)量越小。2.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的條件下，金屬的活動性越強，生成氫氣就越快；生成氫氣越快，說明金屬的活動性就越強。可通過曲線的斜率來判斷金屬的活動性，斜率越大，反應(yīng)的速率越快，則金屬的活動性越強。解決這類問題有時要討論兩種情況：1.如果酸足量，由于a、b的相對原子質(zhì)量不同，則產(chǎn)生氫氣的量不同；2.如果酸不足，產(chǎn)生氫氣的量相同，相對原子質(zhì)量小的金屬一定過量，相對原子質(zhì)量較大的金屬可能過量，也可能正好完全反應(yīng)。本題中等質(zhì)量的a、b金屬，分別投入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量的鹽酸中。由圖示產(chǎn)生氫氣的量不相等，屬于第一種情況解答：1、甲、丙

31、 2、 ab練一練 等質(zhì)量的鎂、鋅、鐵分別跟足量的稀硫酸在室溫下起反應(yīng)，圖7中能夠正確反映產(chǎn)生氫氣質(zhì)量m與反應(yīng)時間t關(guān)系的圖像為（ ）練一練 將質(zhì)量相等的a、b、c三種金屬，同時分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成h2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖8所示。根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論正確的是（ ）（a、b、c在生成物中均為+2價） a放出h2的質(zhì)量是abcb金屬活動性順序是abcc反應(yīng)速率最大的是a d相對原子質(zhì)量是cba練一練 將等質(zhì)量的鎂、鐵、鋅，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中，反應(yīng)生成的h2質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖9所示。根據(jù)圖中的信息，作出的判斷不正確的是（

32、）a圖線x表示鎂的反應(yīng)情況b鐵消耗的稀鹽酸質(zhì)量最大c鎂、鋅一定過量，鐵可能反應(yīng)完d鎂一定過量，鋅、鐵可能反應(yīng)完我們在討論金屬與酸反應(yīng)的圖像問題時，一定要分清圖像中x、y軸所表示的具體含義，因為變換了x、y軸的內(nèi)容，所對應(yīng)的圖像就會出現(xiàn)不同的情形。如果x軸表示參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量， y軸表示生成的氫氣的質(zhì)量，一定量的不同金屬與足量的酸進行反應(yīng)，如 圖10所示。假設(shè)三種金屬分別為鋁、鎂、鐵，你能找出其中代表鐵的線條嗎？這時，我們可采取以下方法：1、在圖像上畫一條平行于x軸的直線與三個線條交于不同的三個點，比較這三個點的橫坐標(biāo)數(shù)值的大小，數(shù)值越大，表示產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣時，消耗的金屬質(zhì)量越多，數(shù)值越小

33、，表示產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣時，消耗的金屬質(zhì)量越少；2、在圖像上畫一條平行于y軸的直線與三個線條交于不同的三個點，比較這三個點的縱坐標(biāo)數(shù)值的大小，數(shù)值越大，表示相等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣越多；數(shù)值越小，表示相等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氣越少。通過以上分析，我們不難看出，線條c表示的金屬是鐵。練一練 圖11表示fe、zn、mg、al分別跟稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣的質(zhì)量（m）與所用的金屬質(zhì)量（m）之間的關(guān)系圖，其中正確的是 （ ）剛才提到，我們在討論金屬與酸反應(yīng)的圖像問題時，一定要分清圖像中x、y軸所表示的具體含義，因為變換了x、y軸的內(nèi)容，所對應(yīng)的圖像就會出現(xiàn)不同的情形。進行變式訓(xùn)練時，有時

34、還會出現(xiàn)如下的情況。例3.向一定量的鐵粉中逐滴加入稀硫酸至過量，圖12是反應(yīng)過程中某種物質(zhì)的質(zhì)量y隨加入稀硫酸的質(zhì)量變化的關(guān)系，則y不可能表示（ ）a消耗鐵粉的質(zhì)量b生成硫酸亞鐵的質(zhì)量c溶液的總質(zhì)量d生成氫氣的質(zhì)量解析：根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的原理與過程，圖中確定了x軸的含義，表示稀硫酸的質(zhì)量，那么一段時間后，消耗鐵粉的質(zhì)量從無到有，漸漸增多，完全消耗后，不再變化。生成硫酸亞鐵的質(zhì)量也是從無到有，漸漸增多，反應(yīng)停止后，不再變化。生成氫氣的質(zhì)量也是從無到有，漸漸增多，反應(yīng)停止后，不再變化。而溶液的質(zhì)量一開始不應(yīng)該是0，并且反應(yīng)后溶液的質(zhì)量一直在增加。所以y軸有可能是消耗鐵粉的質(zhì)量、生成硫酸亞鐵的質(zhì)量、

35、生成氫氣的質(zhì)量，y軸不可能表示溶液的總質(zhì)量。解答：c練一練 如圖13表示等質(zhì)量的金屬mg和al分別與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸反應(yīng)，下列敘述正確的是（ ）ax表示反應(yīng)所用時間，y表示生成氫氣的質(zhì)量 bx表示生成氫氣的質(zhì)量，y表示反應(yīng)所用時間cx表示滴加稀硫酸的質(zhì)量，y表示生成氫氣的質(zhì)量dx表示參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量，y表示生成氫氣的質(zhì)量提示：質(zhì)量相等的mg和al與足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸反應(yīng)，al產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比mg產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量多，同時al消耗的硫酸質(zhì)量也比mg消耗的硫酸質(zhì)量多。因為兩種金屬的活動性不相同，所以它們反應(yīng)所需的時間也不相同。例4.白鐵是鍍鋅的鐵，將白鐵投入到稀硫酸溶液中，反應(yīng)產(chǎn)

36、生氫氣的質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如圖14，寫出不同時間的化學(xué)方程式：1.0-t1間不產(chǎn)生氫氣： 2.t1-t2間產(chǎn)生氫氣速度快： 3.t2后產(chǎn)生氫氣較慢： 解析：因為白鐵是鍍鋅的鐵，白鐵最外層的鋅與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋅。將白鐵投入到稀硫酸中，剛開始應(yīng)是氧化鋅與硫酸反應(yīng)，此時沒有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)的化學(xué)方程式是：zno+h2so4=znso4+h2o ，除去氧化鋅后，鋅與稀硫酸接觸，快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，化學(xué)方程式是：zn+h2so4=znso4+h2，鍍鋅層消耗后，鐵與稀硫酸接觸，緩慢地產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：fe+h2so4=feso4+h2。解答：1.zno+h2so4=znso4+

37、h2o 2.zn+h2so4=znso4+h2 3.fe+h2so4=feso4+h2練一練 將相等質(zhì)量的鋅粒（x）與鋅粉（y）投入到相同體積相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)。圖15中能正確表示產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)的時間的關(guān)系的是（ ）提示：等質(zhì)量的鋅粒與鋅粉與足量的稀鹽酸充分反應(yīng)后，生成的氫氣的質(zhì)量應(yīng)該項相等。反應(yīng)物的顆粒大小影響了反應(yīng)的速率，也就是反應(yīng)所需的時間有區(qū)別，顆粒越小反應(yīng)就越快，所需要的時間就越短。練一練：1、c 2、a 3、a d 4、c 5、d 6、c 7、a一、金屬不足，酸過量1、等質(zhì)量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸反應(yīng)，比較生成氫氣的質(zhì)量和速率，

38、完成下表。（提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為1克，稀硫酸中溶質(zhì)h2so4質(zhì)量98克） 核心： 過量， 用完 mg al zn fe產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由大到小排列產(chǎn)生氫氣的速率由大到小排列mg+h2so4 = mgso4+h2 2al+3h2so4 = al2(so4) 3+3h2 24 98 2 54 294 6zn+h2so4 = znso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h2 65 98 2 56 98 2 2、向等質(zhì)量的al、fe(均已打磨)中分別加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，在右圖中分別畫出兩者產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖像3、向等質(zhì)量的zn、fe(均已打磨)中分別加入等質(zhì)量等濃度且過量

39、的稀硫酸，畫出兩者產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖像。4、向等質(zhì)量的mg、al、zn、fe(假設(shè)均為1克)中加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的曲線是（ ）二、金屬過量，酸不足5、等質(zhì)量且過量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度的稀硫酸反應(yīng)，比較生成氫氣的質(zhì)量和速率，完成下表。（提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為100克，稀硫酸中溶質(zhì)h2so4質(zhì)量98克） 核心： 過量， 用完 mg al zn fe產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由大到小排列產(chǎn)生氫氣的速率由大到小排列mg+h2so4 = mgso4+h2 2al+3h2so4 = al2(so4) 3+3h224 98 2 54 294 6 zn+h

40、2so4 = znso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h265 98 2 56 98 26、等質(zhì)量且過量的mg、al、zn、fe和等質(zhì)量等濃度的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量隨時間的變化曲線是（ ）【變式訓(xùn)練】7、向等質(zhì)量的mg、fe中分別滴加等濃度的稀硫酸至過量，mg產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量隨硫酸質(zhì)量變化的圖像如右圖，請在圖中畫出fe的圖像。 提示：假設(shè)金屬質(zhì)量均為56g ，分別加入硫酸至過量，請完成下表。mg+h2so4 = mgso4+h2 fe+h2so4 = feso4+h224 98 2 56 98 256g 56gh2so4溶質(zhì)質(zhì)量/克9.829.898298228.7240h2質(zhì)

41、量（mg產(chǎn)生）244.674.67h2質(zhì)量（fe產(chǎn)生）【與鹽反應(yīng)】8、把四塊等質(zhì)量的鋅片分別投入等濃度且足量的mgso4、agno3、feso4、cuso4四種溶液中（假設(shè)單位時間內(nèi)消耗的金屬質(zhì)量相等），固體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示，請在右圖（）中標(biāo)出對應(yīng)的溶液。（相對原子質(zhì)量：zn-65， cu-64，fe-56，ag-108） 【反饋練習(xí)】1、在括號中填出以下化學(xué)反應(yīng)對應(yīng)的圖像（填“a” 或“b”） 實驗室用過氧化氫制取氧氣（ ） 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣（ ） 向hcl與cacl2的混合溶液中加入足量na2co3溶液生成氣體的質(zhì)量是 圖 生成沉淀的質(zhì)量是 圖 實驗室制取二氧化碳（

42、 ） 向未打磨的鋁片中加入稀硫酸（ ） 將嚴(yán)重生銹的鐵釘放入稀硫酸中（ ） 實驗室用氯酸鉀制氧氣（ ） cucl2與hcl的混合溶液中滴加naoh溶液（ ） 向na2co3和naoh的混合溶液中加入足量的稀硫酸（ ）2、鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的硫酸銅可以加快產(chǎn)生氫氣的速率。等質(zhì)量的兩份鋅，向其中加入等質(zhì)量等濃度且過量的稀硫酸，并向其中一份中加幾滴硫酸銅溶液。產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間的變化圖像如圖所示。（1）圖中 曲線，表示了加入硫酸銅。并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式 （2）為什么b產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量會偏少？ 3、有同學(xué)向未打磨的鋁片中不斷倒入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化的圖線如圖，（1）oa段化學(xué)方程式 （2）ab段化學(xué)方程式 （3）