(完整版)金属与酸反应汇总练习题

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，

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t

时，产生氢气的质量A＜B

1

时，金属均有剩余

乙：到时间t

2

丙：两种金属原子的相对原子质量A＜B

2.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H

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、2

C在生成物中均为+2价）

的质量是A＞B＞C

A．放出H

2

B．金属活动性顺序是A＞B＞C

C．反应速率最大的是 A

D．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H

质量与反应时间的

2

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。