(完整版)金属与酸反应图像题分析

金属与酸反应图像题分析

江苏省兴化市周庄初级中学樊茂225711

一、氢气质量与反应时间函数图像

例1．等质量的镁、铁、分别与足量的稀硫酸反应，下列图像正确的是（）

解析：氢气质量与反应时间函数图像有下列两种情形：

第一种：等质量的镁、铁、分别与足量的稀硫酸反应

反应初期t1时氢气的质量与反应速率有关，由于镁比铁的金属活动性强，因而镁与稀硫酸反应速率比铁与同样的稀硫酸反应速率快，同样时间内，镁与酸反应得到的氢气的质量比铁要多，反应的后期t2时，由于稀硫酸过量，氢气的质量的多少由金属的质量决定。

设镁和铁的质量分别为m，与足量稀硫酸完全反应后产生的氢气分别为x、y Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

24 2 56 2

m x m y

24:2=m:X 56:2=m:Y

x=m/12 y=m/28

x＞y 所以镁产生的氢气多，所以图像如图1

第二种：足量的镁、铁分别与等质量等浓度稀硫酸反应。

反应初期t1时氢气的质量与反应速率有关，由于镁比铁的金

属活动性强，因而镁与稀硫酸反应速率比铁与同样的稀硫酸反应速率快，同样时间内，镁与酸反应得到的氢气的质量比铁要多。反应的后期t2时，由于金属过量，氢气的质量的多少由反应掉的酸的质量决定，根据酸的质量相等计算产生氢气的质量

设完全反应掉的硫酸的质量为n，反应后产生的氢气分别为x、y

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

98 2 98 2

n x n y

98:2=n:X 98:2=n:Y

x=m/49 y=m/49

x=y,反应后生成的氢气质量相等。此时的图像为图2

就本题，根据题意，显然是第一种情形，因而答案选A

二、氢气质量与加入酸质量之间的函数图像

例2．下列实验过程与图象描述相符合的一组是（）

解析：对于答案B，该图像是反映加入稀硫酸质量与氢气质量之间的函数关系，在初始阶段m1时，代表向金属里加入少量的稀硫酸，因而此时，金属过量，加入的酸全部反应，用酸的质量去计算氢气质量，酸相等，所以产生的氢气也相等。在后期m2由于不断加酸，到金属完全反应，直至酸过量，此时用反应掉的金属的质量去计算氢气的质量，而等质量的镁、锌分别与

足量的稀硫酸完全反应，镁产生的氢气多，锌产生的氢气少，

综合两点图像如图3，因而B正确。对于A由于氧化钙与饱

和溶液中水反应，导致饱和溶液中水减少，使溶质氢氧化钙

的质量减少所以错误。对于C氢氧化钠过量时，溶液的PH

值应大于7，所以C错误，对于D氢氧化钠先与盐酸反应，

在开始时，没有沉淀，只有当氢氧化钠加到一定程度才有沉淀，所以D错误。

三、氢气质量与加入金属质量之间的函数图像

例3．下列曲线正确的是（）

解析：对于答案A、C向等体积、等浓度的稀盐酸中加入金属，在初始阶段m1时，加入的金属量很少，应完全反应，盐酸过量，此时

用金属质量计算氢气的质量，同等质量m1的铝、铁两金属

分别与足量的盐酸完全反应后，铝比铁产生的氢气多。在后

期阶段m2时，当金属加到一定程度后金属会过量，盐酸完

全反应，此时产生氢气的质量用完全反应的盐酸的质量来计

算，由于盐酸的质量、浓度相同，因而生成的氢气的质量会

相等。如图4。因而A错误，D正确，对于B ，稀硝酸中

加水溶液的PH值不可能等于7，更不可能大于7，所以B错误。对于C双氧水加入二氧化锰反应速度快，在同样时间内比不加二氧化锰产生的氧气要多，因而C错误。

练一练：1.用质量相等的锌粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系如上图所示。则下列说法不正确的是（）

A.曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况

B.盐酸均反应完，锌、铁有剩余

C.盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余

D.锌铁都反应完，盐酸有剩

2.用质量相等的锌粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同且

等质量的稀盐酸充分发生反应，产生氢气的质量与时间的关系

如右图所示。

请回答下列问题：

①表示锌粉与稀盐酸反应的曲线为（填a或b）

②对于a曲线表示的反应，物质（填名称）有剩余。