2013/9/24金屬與酸反應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生反應生成氫氣。涉及金屬與酸反應問題的圖像題，側重于考查金屬的活動性、金屬的相對原子質量、氫氣的質量（或體積）、溶液的質量、溶質質量分數等相關量的變化關系。解答這類題的關鍵是，讀懂圖像本意，審清圖像內涵。準確理解并應用圖像中的相關信息，正確解題。如圖1，圖中橫坐標代表時間，縱坐標代表生成氫氣的質量。當金屬與稀酸溶液反應時，隨著反應的進行，生成氫氣的質量越來越大，此時在圖像上表現為一條上升的直線（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。金屬活動性越強，線段斜率越大。“坡度越緩”表示生成氫氣越慢，金屬活動性越弱，線段斜率越小。當金屬與稀酸溶液充分反應后，生成氫氣的質量將不再變化，此后在圖像上表現為一條水平直線（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律：1.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質質量分數一定的條件下，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.當金屬的化合價相同時，對于相同質量的金屬，金屬的相對原子質量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質量越小。例1.鋅和稀硫酸反應生成氫氣，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）關系如圖2，下列關于實驗結果描述錯誤的是（ ）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D線段OA（不包括A點）表示鋅和過量的硫酸反應解析：一定質量的鋅與足量的稀硫酸充分反應，圖2中A點表示某一時刻，反應剛好停止。線段OA（包括點A）表示金屬和過量的稀硫酸反應。線段AB（不包括點A）表示金屬已經反應完，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時，那么線段OA（包括點A）則表示過量的金屬和稀硫酸反應。線段AB（不包括點A）表示稀硫酸已經消耗完，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與相同質量分數的酸溶液反應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量越大，則該金屬的相對原子質量越小。圖3中金屬B的相對原子質量小于金屬A的相對原子質量。 足量的A、B兩種金屬同時分別放入兩份溶質質量分數相同的少量稀鹽酸中，如果反應后出現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（或質量）相等，如圖4所示。練一練 將物質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。反應情況如圖5所示。有關敘述中正確的是（ ）A鋁粉、鐵粉和硫酸均有剩余B鋁粉、鐵粉均反應完，硫酸有剩余C硫酸、鋁粉均反應完，鐵粉有剩余D硫酸、鐵粉均反應完，鋁粉有剩余例2. 某探究小組的同學對金屬的性質很感興趣，探究金屬的活潑性。取等質量的A、B金屬，分別投入溶質質量分數相同的足量的鹽酸中，生成氫氣的質量（m）與時間（t）的關系如圖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、丙三位同學的對話正確的是（ ）甲：時間t1時，產生氫氣的質量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量AB2.結論：金屬A、B的活潑性強弱關系是（ ）解析：金屬與酸反應涉及的量有：金屬的質量；金屬元素在反應中顯示的化合價；金屬的相對原子質量；金屬的活動性；產生氫氣的量；產生氫氣的時間；酸的量。這些量之間存在如下關系：1.當金屬的化合價相同時，對于相同質量的金屬，金屬的相對原子質量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質量越小。2.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質質量分數一定的條件下，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的相對原子質量不同，則產生氫氣的量不同；2.如果酸不足，產生氫氣的量相同，相對原子質量小的金屬一定過量，相對原子質量較大的金屬可能過量，也可能正好完全反應。本題中等質量的A、B金屬，分別投入溶質質量分數相同的足量的鹽酸中。由圖示產生氫氣的量不相等，屬于第一種情況解答：1、甲、丙 2、 AB練一練 等質量的鎂、鋅、鐵分別跟足量的稀硫酸在室溫下起反應，圖7中能夠正確反映產生氫氣質量m與反應時間t關系的圖像為（ ）練一練 將質量相等的A、B、C三種金屬，同時分別放入三份溶質質量分數相同且足量的稀鹽酸中，反應生成H2的質量與反應時間的關系如圖8所示。根據圖中所提供的信息，得出的結論正確的是（ ）（A、B、C在生成物中均為+2價） A放出H2的質量是ABCB金屬活動性順序是ABCC反應速率最大的是A D相對原子質量是CBA練一練 將等質量的鎂、鐵、鋅，分別放入三份溶質質量分數相同的稀鹽酸中，反應生成的H2質量與反應時間的關系如圖9所示。根據圖中的信息，作出的判斷不正確的是（ ）A圖線x表示鎂的反應情況B鐵消耗的稀鹽酸質量最大C鎂、鋅一定過量，鐵可能反應完D鎂一定過量，鋅、鐵可能反應完我們在討論金屬與酸反應的圖像問題時，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軸的內容，所對應的圖像就會出現不同的情形。如果X軸表示參加反應的金屬的質量， Y軸表示生成的氫氣的質量，一定量的不同金屬與足量的酸進行反應，如 圖10所示。假設三種金屬分別為鋁、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數值的大小，數值越大，表示產生等質量的氫氣時，消耗的金屬質量越多，數值越小，表示產生等質量的氫氣時，消耗的金屬質量越少；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數值的大小，數值越大，表示相等質量的金屬完全反應后，產生的氫氣越多；數值越小，表示相等質量的金屬完全反應后，產生的氫氣越少。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分別跟稀鹽酸反應制取氫氣的質量（m）與所用的金屬質量（M）之間的關系圖，其中正確的是 （ ）剛才提到，我們在討論金屬與酸反應的圖像問題時，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軸的內容，所對應的圖像就會出現不同的情形。進行變式訓練時，有時還會出現如下的情況。例3.向一定量的鐵粉中逐滴加入稀硫酸至過量，圖12是反應過程中某種物質的質量Y隨加入稀硫酸的質量變化的關系，則Y不可能表示（ ）A消耗鐵粉的質量B生成硫酸亞鐵的質量C溶液的總質量D生成氫氣的質量解析：根據金屬與酸反應的原理與過程，圖中確定了X軸的含義，表示稀硫酸的質量，那么一段時間后，消耗鐵粉的質量從無到有，漸漸增多，完全消耗后，不再變化。生成硫酸亞鐵的質量也是從無到有，漸漸增多，反應停止后，不再變化。生成氫氣的質量也是從無到有，漸漸增多，反應停止后，不再變化。而溶液的質量一開始不應該是0，并且反應后溶液的質量一直在增加。所以Y軸有可能是消耗鐵粉的質量、生成硫酸亞鐵的質量、生成氫氣的質量，Y軸不可能表示溶液的總質量。解答：C練一練 如圖13表示等質量的金屬Mg和Al分別與足量且質量分數相等的稀硫酸反應，下列敘述正確的是（ ）AX表示反應所用時間，Y表示生成氫氣的質量 BX表示生成氫氣的質量，Y表示反應所用時間CX表示滴加稀硫酸的質量，Y表示生成氫氣的質量DX表示參加反應的金屬的質量，Y表示生成氫氣的質量提示：質量相等的Mg和Al與足量且質量分數相等的稀硫酸反應，Al產生氫氣的質量比Mg產生氫氣的質量多，同時Al消耗的硫酸質量也比Mg消耗的硫酸質量多。因為兩種金屬的活動性不相同，所以它們反應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，反應產生氫氣的質量和反應時間的關系如圖14，寫出不同時間的化學方程式：1.0-t1間不產生氫氣： 2.t1-t2間產生氫氣速度快： 3.t2后產生氫氣較慢： 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生成致密的氧化鋅。將白鐵投入到稀硫酸中，剛開始應是氧化鋅與硫酸反應，此時沒有氣泡產生。反應的化學方程式是：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ，除去氧化鋅后，鋅與稀硫酸接觸，快速反應產生氫氣，化學方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，鍍鋅層消耗后，鐵與稀硫酸接觸，緩慢地產生氫氣，反應的化學方程式是：Fe+H2SO4=FeSO4+H2。解答：1.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 2.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 3.Fe+H2SO4=FeSO4+H2練一練 將相等質量的鋅粒（X）與鋅粉（Y）投入到相同體積相同質量分數的足量稀鹽酸中，充分反應。圖15中能正確表示產生氫氣的質量與反應的時間的關系的是（ ）提示：等質量的鋅粒與鋅粉與足量的稀鹽酸充分反應后，生成的氫氣的質量應該項相等。反應物的顆粒大小影響了反應的速率，也就是反應所需的時間有區別，顆粒越小反應就越快，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、等質量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度且過量的稀硫酸反應，比較生成氫氣的質量和速率，完成下表。（提示：假設金屬質量均為1克，稀硫酸中溶質H2SO4質量98克） 核心： 過量， 用完 Mg Al Zn Fe產生氫氣的質量由大到小排列產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、向等質量的Al、Fe(均已打磨)中分別加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，在右圖中分別畫出兩者產生氫氣的質量隨時間變化的圖像3、向等質量的Zn、Fe(均已打磨)中分別加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，畫出兩者產生氫氣的質量隨時間變化的圖像。4、向等質量的Mg、Al、Zn、Fe(假設均為1克)中加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，產生氫氣的質量隨時間變化的曲線是（ ）二、金屬過量，酸不足5、等質量且過量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度的稀硫酸反應，比較生成氫氣的質量和速率，完成下表。（提示：假設金屬質量均為100克，稀硫酸中溶質H2SO4質量98克） 核心： 過量， 用完 Mg Al Zn Fe產生氫氣的質量由大到小排列產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、等質量且過量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度的稀硫酸反應，產生的氫氣質量隨時間的變化曲線是（ ）【變式訓練】7、向等質量的Mg、Fe中分別滴加等濃度的稀硫酸至過量，Mg產生的氫氣質量隨硫酸質量變化的圖像如右圖，請在圖中畫出Fe的圖像。 提示：假設金屬質量均為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溶質質量/克9.829.898298228.7240H2質量（Mg產生）244.674.67H2質量（Fe產生）【與鹽反應】8、把四塊等質量的鋅片分別投入等濃度且足量的MgSO4、AgNO3、FeSO4、CuSO4四種溶液中（假設單位時間內消耗的金屬質量相等），固體的質量與反應時間的關系如右圖所示，請在右圖（）中標出對應的溶液。（相對原子質量：Zn-65， Cu-64，Fe-56，Ag-108） 【反饋練習】1、在括號中填出以下化學反應對應的圖像（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溶液生成氣體的質量是 圖 生成沉淀的質量是 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、鋅與稀硫酸反應時加入少量的硫酸銅可以加快產生氫氣的速率。等質量的兩份鋅，向其中加入等質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。產生氫氣的質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。并寫出相關的化學方程式 （2）為什么b產生的氫氣質量會偏少？ 3、有同學向未打磨的鋁片中不斷倒入稀硫酸，發現產生氫氣的質量隨時間變化的圖線如圖，（1）oa段化學方程式 （2）ab段化學方程式 （3）a點溶質化學式 （4）b點溶質化學式 （5）c點溶質化學式 4、向3杯過量且等質量分數的稀硫酸中，分別投入等質量的Mg、Zn、Fe，其中Mg產生氫氣的質量隨金屬質量變化的圖像如圖所示，請在圖中畫出Fe、Zn對應的圖像。核心： 過量， 用完產生氫氣質量由大到小排列 5、等質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量分數相等的稀硫酸，下圖一定不正確的是（ ）【直擊中考】1、（06黃岡）將質量相等的A、B、C三種金屬，同時分別放入三份溶質質量分數相同且足量的稀鹽酸中，反應生成H2的質量與反應時間的關系如圖所示。根據圖中所提供的信息，得出的結論正確的是。(已知：A、B、C在生成物中均為+2價)（ ）A放出H2的質量是ABCB金屬活動性順序是ABCC反應速率最大的是A D相對原子質量是CBA2、（07佛山）向下表的甲物質中逐滴加入相應的乙溶液至過量，反應過程中生成氣體或沉淀的質量與加入乙的質量關系，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，生成氫氣的質量與加入鐵粉的質量關系B圖是用一定量的木炭還原氧化銅，剩余固體質量與反應時間的關系C圖是向等質量的金屬鎂和鋁中加入足量且質量分數相等的稀硫酸，生成氫氣的質量與加入稀硫酸質量的關系D圖是向久置空氣中的NaOH溶液中加入鹽酸，生成氯化鈉的質量與加入鹽酸的體積關系35. （2011.綿陽市）相同質量的Mg、Fe分別與稀鹽酸作用，產生H2的質量m(H2)與加入稀鹽酸的體積V（稀鹽酸）關系如下圖所示，其中正確的是（ ）36.（2011南昌市）有等質量的A、B兩金屬，相對原子質量Ar（A）Ar（B），將A放入質量分數為15%的稀硫酸中，B放入質量分數為15%的稀鹽酸中，在反應中A、B均為正二價，產生氫氣的質量隨反應時間變化曲線如右圖。下列說法正確的是 （ ） A產生氫氣的速率AB B反應后A、B一定都有剩余 C消耗的稀硫酸和稀鹽酸質量一定不相等 D消耗B的質量一定小于A的質量37（2011泰州市）把某稀硫酸分為等體積的兩份，放入兩個燒杯中，分別加入等質量的甲、乙兩種金屬，反應后金屬都沒有剩余。產生H2的質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甲的相對原子質量一定比乙小 C反應消耗等質量的硫酸 D反應消耗等質量的金屬9、等質量的稀硫酸分別與足量的鎂、鐵、鋅三種金屬反應，下列圖像能正確生產氫氣質量與反應時間之間關系的是（ ）10.（2010南昌市）將等質量的甲、乙兩金屬分別與足量的稀硫酸反應，產生氫氣的質量與反應時間的關系如右圖。關于甲、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）相同質量的M、N兩種活潑金屬，分別與足量質量分數為8%的鹽酸反應（M、N在生成物中均為+2價），生成H2質量來源:學.科.網和反應時間的關系如右圖。下列敘述正確的是 （ ）A金屬的活潑性NM B兩個反應生成H2的體積相等C相對原子質量NM D兩個反應消耗鹽酸的質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生反應生成氫氣。涉及金屬與酸反應問題的圖像題，側重于考查金屬的活動性、金屬的相對原子質量、氫氣的質量（或體積）、溶液的質量、溶質質量分數等相關量的變化關系。解答這類題的關鍵是，讀懂圖像本意，審清圖像內涵。準確理解并應用圖像中的相關信息，正確解題。如圖1，圖中橫坐標代表時間，縱坐標代表生成氫氣的質量。當金屬與稀酸溶液反應時，隨著反應的進行，生成氫氣的質量越來越大，此時在圖像上表現為一條上升的直線（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。金屬活動性越強，線段斜率越大。“坡度越緩”表示生成氫氣越慢，金屬活動性越弱，線段斜率越小。當金屬與稀酸溶液充分反應后，生成氫氣的質量將不再變化，此后在圖像上表現為一條水平直線（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律：1.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質質量分數一定的條件下，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.當金屬的化合價相同時，對于相同質量的金屬，金屬的相對原子質量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質量越小。例1.鋅和稀硫酸反應生成氫氣，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）關系如圖2，下列關于實驗結果描述錯誤的是（ ）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D線段OA（不包括A點）表示鋅和過量的硫酸反應解析：一定質量的鋅與足量的稀硫酸充分反應，圖2中A點表示某一時刻，反應剛好停止。線段OA（包括點A）表示金屬和過量的稀硫酸反應。線段AB（不包括點A）表示金屬已經反應完，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時，那么線段OA（包括點A）則表示過量的金屬和稀硫酸反應。線段AB（不包括點A）表示稀硫酸已經消耗完，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與相同質量分數的酸溶液反應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量越大，則該金屬的相對原子質量越小。圖3中金屬B的相對原子質量小于金屬A的相對原子質量。 足量的A、B兩種金屬同時分別放入兩份溶質質量分數相同的少量稀鹽酸中，如果反應后出現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（或質量）相等，如圖4所示。練一練 將物質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。反應情況如圖5所示。有關敘述中正確的是（ ）A鋁粉、鐵粉和硫酸均有剩余B鋁粉、鐵粉均反應完，硫酸有剩余C硫酸、鋁粉均反應完，鐵粉有剩余D硫酸、鐵粉均反應完，鋁粉有剩余例2. 某探究小組的同學對金屬的性質很感興趣，探究金屬的活潑性。取等質量的A、B金屬，分別投入溶質質量分數相同的足量的鹽酸中，生成氫氣的質量（m）與時間（t）的關系如圖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、丙三位同學的對話正確的是（ ）甲：時間t1時，產生氫氣的質量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量AB2.結論：金屬A、B的活潑性強弱關系是（ ）解析：金屬與酸反應涉及的量有：金屬的質量；金屬元素在反應中顯示的化合價；金屬的相對原子質量；金屬的活動性；產生氫氣的量；產生氫氣的時間；酸的量。這些量之間存在如下關系：1.當金屬的化合價相同時，對于相同質量的金屬，金屬的相對原子質量越大，生成的氫氣越少；生成的氫氣越多，金屬的相對原子質量越小。2.在溫度、金屬顆粒大小和稀酸溶液溶質質量分數一定的條件下，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的相對原子質量不同，則產生氫氣的量不同；2.如果酸不足，產生氫氣的量相同，相對原子質量小的金屬一定過量，相對原子質量較大的金屬可能過量，也可能正好完全反應。本題中等質量的A、B金屬，分別投入溶質質量分數相同的足量的鹽酸中。由圖示產生氫氣的量不相等，屬于第一種情況解答：1、甲、丙 2、 AB練一練 等質量的鎂、鋅、鐵分別跟足量的稀硫酸在室溫下起反應，圖7中能夠正確反映產生氫氣質量m與反應時間t關系的圖像為（ ）練一練 將質量相等的A、B、C三種金屬，同時分別放入三份溶質質量分數相同且足量的稀鹽酸中，反應生成H2的質量與反應時間的關系如圖8所示。根據圖中所提供的信息，得出的結論正確的是（ ）（A、B、C在生成物中均為+2價） A放出H2的質量是ABCB金屬活動性順序是ABCC反應速率最大的是A D相對原子質量是CBA練一練 將等質量的鎂、鐵、鋅，分別放入三份溶質質量分數相同的稀鹽酸中，反應生成的H2質量與反應時間的關系如圖9所示。根據圖中的信息，作出的判斷不正確的是（ ）A圖線x表示鎂的反應情況B鐵消耗的稀鹽酸質量最大C鎂、鋅一定過量，鐵可能反應完D鎂一定過量，鋅、鐵可能反應完我們在討論金屬與酸反應的圖像問題時，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軸的內容，所對應的圖像就會出現不同的情形。如果X軸表示參加反應的金屬的質量， Y軸表示生成的氫氣的質量，一定量的不同金屬與足量的酸進行反應，如 圖10所示。假設三種金屬分別為鋁、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數值的大小，數值越大，表示產生等質量的氫氣時，消耗的金屬質量越多，數值越小，表示產生等質量的氫氣時，消耗的金屬質量越少；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數值的大小，數值越大，表示相等質量的金屬完全反應后，產生的氫氣越多；數值越小，表示相等質量的金屬完全反應后，產生的氫氣越少。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分別跟稀鹽酸反應制取氫氣的質量（m）與所用的金屬質量（M）之間的關系圖，其中正確的是 （ ）剛才提到，我們在討論金屬與酸反應的圖像問題時，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軸的內容，所對應的圖像就會出現不同的情形。進行變式訓練時，有時還會出現如下的情況。例3.向一定量的鐵粉中逐滴加入稀硫酸至過量，圖12是反應過程中某種物質的質量Y隨加入稀硫酸的質量變化的關系，則Y不可能表示（ ）A消耗鐵粉的質量B生成硫酸亞鐵的質量C溶液的總質量D生成氫氣的質量解析：根據金屬與酸反應的原理與過程，圖中確定了X軸的含義，表示稀硫酸的質量，那么一段時間后，消耗鐵粉的質量從無到有，漸漸增多，完全消耗后，不再變化。生成硫酸亞鐵的質量也是從無到有，漸漸增多，反應停止后，不再變化。生成氫氣的質量也是從無到有，漸漸增多，反應停止后，不再變化。而溶液的質量一開始不應該是0，并且反應后溶液的質量一直在增加。所以Y軸有可能是消耗鐵粉的質量、生成硫酸亞鐵的質量、生成氫氣的質量，Y軸不可能表示溶液的總質量。解答：C練一練 如圖13表示等質量的金屬Mg和Al分別與足量且質量分數相等的稀硫酸反應，下列敘述正確的是（ ）AX表示反應所用時間，Y表示生成氫氣的質量 BX表示生成氫氣的質量，Y表示反應所用時間CX表示滴加稀硫酸的質量，Y表示生成氫氣的質量DX表示參加反應的金屬的質量，Y表示生成氫氣的質量提示：質量相等的Mg和Al與足量且質量分數相等的稀硫酸反應，Al產生氫氣的質量比Mg產生氫氣的質量多，同時Al消耗的硫酸質量也比Mg消耗的硫酸質量多。因為兩種金屬的活動性不相同，所以它們反應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，反應產生氫氣的質量和反應時間的關系如圖14，寫出不同時間的化學方程式：1.0-t1間不產生氫氣： 2.t1-t2間產生氫氣速度快： 3.t2后產生氫氣較慢： 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生成致密的氧化鋅。將白鐵投入到稀硫酸中，剛開始應是氧化鋅與硫酸反應，此時沒有氣泡產生。反應的化學方程式是：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ，除去氧化鋅后，鋅與稀硫酸接觸，快速反應產生氫氣，化學方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，鍍鋅層消耗后，鐵與稀硫酸接觸，緩慢地產生氫氣，反應的化學方程式是：Fe+H2SO4=FeSO4+H2。解答：1.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 2.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 3.Fe+H2SO4=FeSO4+H2練一練 將相等質量的鋅粒（X）與鋅粉（Y）投入到相同體積相同質量分數的足量稀鹽酸中，充分反應。圖15中能正確表示產生氫氣的質量與反應的時間的關系的是（ ）提示：等質量的鋅粒與鋅粉與足量的稀鹽酸充分反應后，生成的氫氣的質量應該項相等。反應物的顆粒大小影響了反應的速率，也就是反應所需的時間有區別，顆粒越小反應就越快，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、等質量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度且過量的稀硫酸反應，比較生成氫氣的質量和速率，完成下表。（提示：假設金屬質量均為1克，稀硫酸中溶質H2SO4質量98克） 核心： 過量， 用完 Mg Al Zn Fe產生氫氣的質量由大到小排列產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、向等質量的Al、Fe(均已打磨)中分別加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，在右圖中分別畫出兩者產生氫氣的質量隨時間變化的圖像3、向等質量的Zn、Fe(均已打磨)中分別加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，畫出兩者產生氫氣的質量隨時間變化的圖像。4、向等質量的Mg、Al、Zn、Fe(假設均為1克)中加入等質量等濃度且過量的稀硫酸，產生氫氣的質量隨時間變化的曲線是（ ）二、金屬過量，酸不足5、等質量且過量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度的稀硫酸反應，比較生成氫氣的質量和速率，完成下表。（提示：假設金屬質量均為100克，稀硫酸中溶質H2SO4質量98克） 核心： 過量， 用完 Mg Al Zn Fe產生氫氣的質量由大到小排列產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、等質量且過量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度的稀硫酸反應，產生的氫氣質量隨時間的變化曲線是（ ）【變式訓練】7、向等質量的Mg、Fe中分別滴加等濃度的稀硫酸至過量，Mg產生的氫氣質量隨硫酸質量變化的圖像如右圖，請在圖中畫出Fe的圖像。 提示：假設金屬質量均為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溶質質量/克9.829.898298228.7240H2質量（Mg產生）244.674.67H2質量（Fe產生）【與鹽反應】8、把四塊等質量的鋅片分別投入等濃度且足量的MgSO4、AgNO3、FeSO4、CuSO4四種溶液中（假設單位時間內消耗的金屬質量相等），固體的質量與反應時間的關系如右圖所示，請在右圖（）中標出對應的溶液。（相對原子質量：Zn-65， Cu-64，Fe-56，Ag-108） 【反饋練習】1、在括號中填出以下化學反應對應的圖像（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溶液生成氣體的質量是 圖 生成沉淀的質量是 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、鋅與稀硫酸反應時加入少量的硫酸銅可以加快產生氫氣的速率。等質量的兩份鋅，向其中加入等質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。產生氫氣的質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。并寫出相關的化學方程式 （2）為什么b產生的氫氣質量會偏少？ 3、有同學向未打磨的鋁片中不斷倒入稀硫酸，發現產生氫氣的質量隨時間變化的圖線如圖，（1）oa段化學方程式 （2）ab段化學方程式 （3）