2025年中考化学一轮复习 重难点突破02 金属与酸反应的图像分析（讲义）

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重难点突破02 金属与酸反应的图像分析解题思路1．确定过量的物质明确金属与酸谁过量，一种物质过量，计算时以另一种物质为准。2．“五看”图像：一看坐标：明确纵横坐标，找准自变量与因变量的关系；二看起点：图像的起点，在原点还是在坐标轴上；三看转折点：图像的转折点和终点；四看比例：看图像中的纵坐标和横坐标的比例关系；五看图像的特征：斜线的 、 对应的纵坐标的数值；3．找出图中化学反应量的关系将图像表示的意义与化学反应联系起来，找出图像与化学反应中量的具体关系，再进行分析，进而解决相关问题。【特别提醒】金属与酸反应的图像分析中，酸一般指等质量、等质量分数的同种酸（稀盐酸或稀硫酸）。考点一 等质量金属与足量酸反应的图像1．产生氢气的质量随反应时间变化的图像（1）比较斜线的坡度：图像中斜线的坡度表示 ，斜线坡度越陡，产生氢气 ，金属 。（生成H2的速率由 决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）（2）比较水平线对应的纵坐标图像中的水平线对应的纵坐标表示 ，水平线越高，生成的氢气 。（3）产生氢气的质量=金属的质量×金属的化合价金属的相对原子质量（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）。典例分析：等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27）（1）生成氢气的速率（斜线的坡度）：Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为 ，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为 。生成H2的速率由大到小的顺序为： 。（2）生成H2的质量（水平线的高度）：酸足量（过量），按 质量计算生成的氢气质量。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑24 2 65 2 54 6 56 2m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m24 x2=2m65 x3=3m27 x4=2m56完全反应时，水平线由高到低为 ，生成氢气质量的大小关系为 （等金不等氢），此时消耗酸的质量顺序为 。 【特别提醒】1. 当金属的化合价相等时，相对原子质量越小，产生的H2越多。2.【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多。3.等质量的金属与足量的稀酸反应时，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。4.一般来说，此类图像规律为“斜线表快慢,横线表多少”。2．产生氢气的质量随加入酸质量的变化图像（1）a点前，加入酸不足，产生氢气的质量 决定，由于酸等量，a点前产生氢气的质量 ；（2）随着酸的加入，b点后四种金属完全反应，金属不足，产生氢气的质量由 决定。【特别提醒】该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱。典例分析：等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（1）a点前，酸不足，产生氢气的质量为 （2）b点后，酸足量，产生氢气的质量为 (1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。(2)氢气的氢元素只来源于酸,产生的氢气越多,则消耗的酸越多。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（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>丙考点二 足量金属与等质量酸反应的图像1．产生氢气的质量随反应时间变化的图像（1）斜线的坡度：图像中斜线的坡度表示 ，斜线坡度越陡，产生氢气 ，金属 。（生成H2的速率由 决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）（2）水平线对应的纵坐标图像中的水平线对应的纵坐标表示 。金属足量，按 计算，酸是 的，全部反应完，产生的氢气质量 。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的酸反应（1）生成H2的速率：Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为 ，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为 。生成H2的速率由大到小的顺序为： 。（2）生成H2的质量：金属足量，产生氢气的质量根据酸的质量进行计算，Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑73 2 73 2 219 6 73 2m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m73 x2=2m73 x3=2m73 x4=2m73 完全反应时，四条水平线重合，生成氢气质量的大小关系为 ，此时消耗酸的质量顺序为 。2．产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像（1）a点之前，酸足量，产生氢气的质量由 决定，图像斜线越陡，产生氢气的质量 。（2）最终生成氢气的质量由 决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量 。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的同种酸反应（1）第一个转折点之前，酸足量，产生氢气的质量： （2）最终生成氢气的质量 。【特别提醒】对于H2质量-酸/金属质量的图像问题,无法判断金属的活动性。(1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。(2)氢气的氢元素只来源于酸,产生的氢气越多,则消耗的酸越多。1．（2024·河南周口·二模）现有等质量的铁和锌两种金属，分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是 A．充分反应后消耗的稀盐酸一样多B．图线 A 表示锌的反应情况C．反应结束后至少有一种金属剩余，则剩余金属一定是为锌D．金属B反应过程中可观察到金属溶解、有气泡产生、溶液变为浅绿色题型一 等质量金属与足量酸反应的图像►考向01 产生氢气的质量随反应时间变化的图像1．（2024·湖北·一模）等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反应(反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价)，生成氢气的质量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．反应消耗硫酸的质量相同B．化学反应速率：甲＞乙＞丙C．所得溶液的质量：甲＜乙＜丙D．相对原子质量：甲＞乙＞丙2. （2022·山东济宁·中考真题）相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是A．金属锌反应速率最大B．金属锌的活动性最强C．金属镁生成氢气质量最多D．金属铁消耗稀硫酸质量最多3.（2022·湖南怀化·中考真题）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>XB．相对原子质量：Y>ZC．完全反应生成氢气的质量：Y Al > Zn > Fe，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为Mg > Al > Zn > Fe。生成H2的速率由大到小的顺序为：Mg > Al > Zn > Fe。（2）生成H2的质量（水平线的高度）：酸足量（过量），按金属质量计算生成的氢气质量。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑24 2 65 2 54 6 56 2m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m24 x2=2m65 x3=3m27 x4=2m56完全反应时，水平线由高到低为Al 、Mg 、 Fe、 Zn，生成氢气质量的大小关系为Al > Mg > Fe > Zn（等金不等氢），此时消耗酸的质量顺序为Al > Mg > Fe > Zn。 【特别提醒】1. 当金属的化合价相等时，相对原子质量越小，产生的H2越多。2.【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多。3.等质量的金属与足量的稀酸反应时，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。4.一般来说，此类图像规律为“斜线表快慢,横线表多少”。2．产生氢气的质量随加入酸质量的变化图像（1）a点前，加入酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，由于酸等量，a点前产生氢气的质量相等；（2）随着酸的加入，b点后四种金属完全反应，金属不足，产生氢气的质量由金属质量决定。【特别提醒】该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱。典例分析：等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（1）a点前，酸不足，产生氢气的质量为Al＝Mg＝Fe＝Zn（2）b点后，酸足量，产生氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn1．【答案】C考点二 足量金属与等质量酸反应的图像1．产生氢气的质量随反应时间变化的图像（1）斜线的坡度：图像中斜线的坡度表示产生氢气的速率，斜线坡度越陡，产生氢气越快，金属越活泼。（生成H2的速率由金属活动性决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）（2）水平线对应的纵坐标图像中的水平线对应的纵坐标表示产生氢气的质量。金属足量，按酸的质量计算，酸是等量的，全部反应完，产生的氢气质量相等。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的酸反应（1）生成H2的速率：Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为Mg > Al > Zn > Fe，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为Mg > Al > Zn > Fe。生成H2的速率由大到小的顺序为：Mg > Al > Zn > Fe。（2）生成H2的质量：金属足量，产生氢气的质量根据酸的质量进行计算，Mg + 2HCl = MgCl2+ H2↑Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑73 2 73 2 219 6 73 2m x1 m x2 m x3 m x4x1=2m73 x2=2m73 x3=2m73 x4=2m73 完全反应时，四条水平线重合，生成氢气质量的大小关系为Al=Mg=Fe=Zn，此时消耗酸的质量顺序为Al=Mg=Fe=Zn。2．产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像（1）a点之前，酸足量，产生氢气的质量由金属的质量决定，图像斜线越陡，产生氢气的质量越多。（2）最终生成氢气的质量由酸的质量决定，酸的质量相等，则最终产生氢气的质量相等。典例分析：足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的同种酸反应（1）第一个转折点之前，酸足量，产生氢气的质量：Al＞Mg＞Fe＞Zn（2）最终生成氢气的质量相等。【特别提醒】对于H2质量-酸/金属质量的图像问题,无法判断金属的活动性。1．【答案】C题型一 等质量金属与足量酸反应的图像►考向01 产生氢气的质量随反应时间变化的图像1．【答案】C2. 【答案】C3.【答案】D►考向02 产生氢气的质量随加入酸质量的变化图像4.【答案】CD5. 【答案】B6.【答案】D►考向03其他图像7.【答案】B8.【答案】D题型二 足量金属与等质量酸反应的图像►考向01产生氢气的质量随反应时间变化的图像9． 【答案】D10．【答案】CD11．【答案】D►考向02 产生氢气的质量随加入的金属质量变化的图像12．【答案】C13．【答案】ABCD