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 (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( )例1 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t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1 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t时，由于稀硫酸过量，氢气的质量2 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 + HSO = MgSO + H? Fe + HSO = FeSO + H?24422442 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t时氢气的质量与反应速率有关，由于镁比铁的金1 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t时，由于金属过量，2 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 1 Mg + HSO = MgSO + H? Fe + HSO = FeSO + H?24422442 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m时，代表向金属里加入少量的稀硫酸，因而此时，金属过量，1 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m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2 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 ( ) 2 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m时，加入的金属量很少，应完全反应，盐酸过量，此时1 用金属质量计算氢气的质量，同等质量m的铝、铁两金属1 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m时，当金属加到一定程度后金属会过量，盐酸完2 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: ?表示锌粉与稀盐酸反应的曲线为 (填a或b) ?对于a曲线表示的反应，物质 (填名称)有剩余。 3