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专题 02 金属与酸、盐溶液反应分析
【题型一】等量金属和足量酸反应
[例题1] (2024•榆树市校级一模)小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验,
分别将形状、质量相同的Mg、Al、Zn、Fe和Cu打磨后放入烧瓶中,再注入足量体积和浓度
均相同的稀硫酸,利用压强传感器采集数据,得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错
误 的 是 ( )
A.五种金属中Mg的金属活动性最强
B.Zn与稀硫酸反应产生H 速率比Fe快
2
C.反应结束后消耗稀硫酸最少的金属是Al
D.由图2可知金属Cu不能与稀硫酸反应
[例题2] (2023•兴庆区校级一模)等质量的三种金属分别与足量的、浓度相同的盐酸反
应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列有关说法正确的是(金属不是K、Na、
Ca,且与盐酸反应形成化合物中化合价均为+2价)( )
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A.三种金属的活动性顺序是a>b>c
B.三种金属产生H 的质量a>c>b
2
C.三种金属最终消耗盐酸的质量相等
D.三种金属的相对原子质量大小关系是c>b>a
[例题3] (2023•西峡县一模)等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,
图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A. B.
C. D.
1.等量金属与足量酸反应,金属完全反应,生成氢气的质量由金属的质量决定,计算公式:金属的化
合价氢气的质量=参加反应的金属质量x金属的化合价➗金属的相对原子质量
2.金属的化合价相同时(铝的化合价等效成+2 价,相对原子质量等效为18),相对原子质量越小,产
生氢气的质量越大,如金属 Al、Mg、Fe、Zn生成H,的质量由多至少的顺序为:AI>Mg>Fe>Zn.
2
3.等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H ,产生H 的量由多到少的是 Al>
2 2
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Mg>Fe>Zn 。
画出图像1:(X-时间,Y-H 的质量) 图像2:(X-HCl的质量,Y- H 的质量)
2 2
【题型二】足量金属和等量酸反应
[例题4] (2016•宿迁校级一模)向一定质量的稀盐酸中加入镁粉至过量,下列图象合理
的是( )
A. B.
C. D.
[例题5] (2023•天河区校级三模)分别往等量的稀盐酸中加入过量的镁粉和锌粒,下列
图示与实验结果相符的是( )
A. B.
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C. D.
1.足量金属与等量的酸反应,酸完全反应,生成氢气的质量由酸的质量决定,最终产生氢气的质量
相等。
2.生成等质量的 H,参加反应的金属 Al、Mg、Fe、Zn 的质量比为 18:24:56:65。
2
【题型三】金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分分析
[例题6] (2023•东港区校级三模)某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和
硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向
滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则下列有关说法正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜,一定不含铁
B.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
[例题7] (2023•咸宁模拟)将锌粉持续加入到100g含有AgNO 和Cu(NO )两种溶质
3 3
的混合溶液中,充分反应。生成固体质量随加入锌的质量变化的关系如图所示,下列说法正确
的是( )
A.在a点时,溶液质量最小
B.在b点时,固体成分为Ag和Cu
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C.当加入锌粉质量为9.75g充分反应后,生成固体质量为24.8g
D.在c点时,溶液中溶质的质量分数为37.8%
1.根据金属活动性顺序写出先后发生反应的化学方程式。多种金属+一种盐溶液反应:最活泼的金属
先反应;一种金属+多种盐溶液反应:最不活泼的金属先被置换出来。
2.根据加入金属的量分析滤液、滤渣成分。
3.常考隐含条件:
(1)向滤渣中加入酸有气泡产生,说明滤渣中含有金属活动性位于氢前面的金属。
(2)溶液的特殊颜色:蓝色→含有Cu2+、浅绿色→含有Fe2+
1. (2024•平城区一模)将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液
中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤液中最多含有三种溶质
B.滤液中一定含有Fe(NO ) ,一定没有AgNO ,可能含有Cu(NO )
3 2 3 3 2
C.滤渣里一定含有Ag,一定没有Fe
D.如果滤液呈蓝色,则滤液中可能含有AgNO
3
2. (多选)(2024•济南模拟)将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO 和CuSO 的混合溶
4 4
液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
C.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
D.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
3. (2023•仙桃校级一模)向装有一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液的试管中,缓慢加入
细铁粉,充分反应。下列关于试管中物质的变化关系图错误的是( )
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A. B.
C. D.
4. (2023•高要区二模)向400.0gCuSO 的溶液中先逐渐加入一定量的锌粉,再逐渐加
4
入铁粉,测得剩余固体质量与加入金属的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应的溶液为无色
B.n=13,m=19.2
C.c点对应的固体中加稀盐酸,有气泡产生
D.原溶液中CuSO 的溶质质量分数为16.0%
4
5. (2023•南平模拟)某实验小组在相同条件下探究金属与酸反应的放热情况,实验装
置如图 1,实验所用药品如下表。溶液温度随反应时间变化如图 2。下列分析错误的是
( )
实验编组 等质量稀硫酸 金属粉末质量
① 含H SO 9.8g 6.5g铁
2 4
② 含H SO 9.8g 6.5g锌
2 4
③ 含H SO 9.8g 6.5镁
2 4
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A.实验①对应图2中曲线c
B.反应结束后,实验①和②有金属粉末剩余
C.实验③能产生0.2g氢气
D.图2说明金属越活泼,单位时间内反应放出热量越多
6. (2023•郁南县校级二模)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分
反应后再加入一定量的稀盐酸,有气体产生,将混合液过滤,则下列说法中正确的是( )
A.滤出的固体中一定含银,可能含铜
B.滤液呈蓝色
C.滤出的固体中一定含银、铜和镁
D.滤液中一定含有硝酸镁,一定没有硝酸铜和硝酸银
7. (2023•孝感模拟)某溶液中含有Cu(NO ) 和AgNO ,现向其中加入一定量的锌
3 2 3
粉进行处理,并绘制出参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系如图所示。下列说法中不正确的
是( )
A.当溶质种类为1种时,金属单质种类不可能为1种
B.c~d间(不含两点)发生反应的化学方程式为Zn+Cu(NO ) =Cu+Zn(NO )
3 2 3 2
C.从m 变化到m 时,溶液中硝酸铜的质量分数变大
1 2
D.若m =6.5g,m =13.0g,则d点滤渣质量不大于28g
2 4
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8. (2023•滑县校级一模)某锌的样品中含有Fe、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种,
6.5g该样品与足量的稀硫酸反应,可得到0.2g氢气,对该样品中含有金属杂质的组成有如下猜
测:①Mg和Al;②Mg和Fe;③Mg和Cu;④Al和Fe;⑤Al和Cu;⑥Fe和Cu。其
中合理的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
9. (2023•宝鸡模拟)向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu(NO ) 溶液,充分反应
3 2
后再逐滴加入AgNO 溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确
3
的是( )
A.所加溶液质量为M g时,生成Cu的质量为m g
1 1
B.a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe(NO )
3 2
C.c点对应的剩余固体中含有Fe、Cu
D.e点溶液中只含AgNO
3
10. (2023•任丘市模拟)分别向两份100g浓度为9.8%的稀硫酸中加入足量且等量的锌粉、
铁粉。绘制如图所示的横坐标为时间 t或横坐标为金属质量 m的图像,其中不正确的是
( )
A. B.
C. D.
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11. (2023•禹城市二模)向等质量的四种金属X、Y、Z、M分别加入等浓度等体积的足
量稀盐酸;再将Y投入MNO 溶液中充分反应。得到如图两个关系图,据此得出四种金属的
3
活动性强弱顺序正确的是( )
A.Z>X>M>Y B.X>Z>Y>M C.X>Z>M>Y D.Y>M>Z>X
12. (2023•随县模拟)金属材料广泛应用于生活和生产中。
(1)不法分子常用假“金元宝”(铜锌合金)蒙骗人们,下列鉴别真假元宝办法中错误的是
。
A.加盐酸B.测密度C.用火烧D.看颜色
(2)某化学兴趣小组同学在实验室将一定质量的锌粉放入盛有硝酸银、硝酸铜和硝酸镁的混合
溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液呈无色。
①滤渣中可能含有的金属是 。
②滤液中一定含有的阳离子是 。
(3)往盛有4.0g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸,让其充分反应,放出氢气的质量与所滴加稀
盐酸的质量关系如图所示。
请回答下列问题并计算:
① 刚 开 始 滴 加 稀 盐 酸 时 , 没 有 氢 气 放 出 的 原 因 是
。
②该铝片中铝的质量分数为 。
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13. (2023•保康县二模)金属及金属材料具有广泛的应用。
Ⅰ.纽扣电池是生活中常用的电源。纽扣电池的金属外壳可以加工得很薄,说明金属具有
性。
Ⅱ.运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸(足量),
分别剪取相同长度和宽度、质量的镁、铝、锌、铁、铜金属片,打磨后投入烧瓶中,迅速塞紧
带有压强传感器的橡皮塞(见图1),点击采集,得到如图2所示的变化曲线。
(1)曲线b对应的金属是铁,反应的化学方程式为 。
(2)下列说法不正确的是 (填字母)。
A.曲线a对应的金属是铜。
B.曲线d对应的反应速率适中适合实验室制取气体。
C.曲线e在0~100s段几乎没有上升,可能是该金属活动性比较弱。
D.曲线c在18s左右达到最高点后又略下降的原因是反应结束,温度降低,压强下降。
E.如延长横坐标时间,曲线c、d、e最终将交于一点。
14. (2023•新乡三模)将铁粉放入含有Al(NO ) 、Cu(NO ) 、AgNO 三种溶质的溶
3 3 3 2 3
液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。以下是对滤渣或滤液成分的探究。
( 1 ) 若 向 滤 渣 上 滴 加 稀 盐 酸 没 有 气 泡 产 生 , 请 分 析 滤 渣 的 成 分 :
。
(2)对滤液中溶质的成分作出以下猜想:①Al(NO ) 、Fe(NO ) ;②Al(NO ) 、Fe
3 3 3 2 3 3
(NO ) 、AgNO ;③Al(NO ) 、Fe(NO ) 、Cu(NO ) ;④Al(NO ) 、Fe(NO )
3 2 3 3 3 3 2 3 2 3 3 3
、Cu(NO ) 、AgNO 。其中不合理的猜想是 (填序号),请简述理由
2 3 2 3
。
15. (2023•红河州一模)金属材料与我们的生活息息相关。
(1)选择铸造纪念章的材料(紫铜胎镀金或银)不需要考虑的因素是 (填标号)。
A.金属的导电性
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B.金属的耐腐蚀性
C.金属的价格
(2)采用相互刻画的方法,可以比较黄铜片和铜片的 不同。
(3)镁铜合金可用于储氢。在氩气的氛围中,将一定比例的金属镁和铜熔炼得到镁铜合金。熔
炼时须通入氩气,其目的是 。
(4)氧化铁粉末与铝粉在高温条件下发生置换反应,并放出大量的热,这一反应可用于焊接钢
轨 、 制 备 金 属 纳 米 复 合 材 料 等 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为
高温 ,氧化铁中铁元素的化合价为 价。
e O ¯ 2Fe+Al O
2 3 ❑ 2 3
(5)向一定质量AgNO 和Cu(NO ) 的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系
3 3 2
如图所示,下列说法正确的是 (填标号)。
A.a~b段的溶液为蓝色
B.c点溶液中溶质为Zn(NO )
3 2
C.取b~c段溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀
D.取d点的固体,加入稀盐酸,有气泡产生
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