微专题3 金属与酸反应的分析
类型1 坐标曲线图分析
1.m（H2）—反应时间坐标曲线
（1）等量金属足量酸（图1）
①金属与相同浓度的酸反应，曲线拐点出现得越早，金属的活动性越强。如图1，四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Al>Zn>Fe；
②足量酸与等量金属反应，金属的相对原子质量与金属的化合价的比值
越小，产生氢气的质量越多。如图1，等质量的四种金属产生氢气的质量由多到少的顺序为Al>Mg>Fe>Zn。
（2）足量金属等量酸（图2）
①足量金属与等质量相同浓度的酸反应，曲线斜率越大（坡度越陡）的金属活动性越强。如图2，四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Al>Zn>Fe；
②足量金属与等量酸反应生成H2的质量由酸的质量决定。如图2，四种足量金属与等量酸反应产生氢气的质量相等。
2.m（H2）-m（酸）坐标曲线（图3）
如图3表示将相同浓度的稀盐酸逐滴加入等质量的Zn、Fe中，加入酸的质量与生成氢气质量的关系。
（1）开始时，金属有剩余，生成氢气的质量由酸的质量决定，生成速度由稀盐酸的滴加速度决定，故Zn和Fe生成氢气的质量和速度相等。（如图3拐点前）
（2）随着酸的加入，金属完全反应后生成氢气的质量由金属的质量决定；若金属质量相同，金属的相对原子质量与金属化合价的比值越小，生成的氢气质量越大，消耗的酸也越多。
3.m（H2）-m（金属）坐标曲线（图4）
如图4表示等质量、等浓度的稀盐酸与足量的等质量的不同金属（Al、Fe、Zn）反应时，加入的金属的质量与生成H2质量的关系。
（1）m（金属）≤m时，可视为足量酸与等量金属。
（2）金属足量，酸被消耗完，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算。产生相同质量的氢气时，消耗三种金属的质量关系为Zn>Fe>Al。
类型2 金属混合物的成分分析［2023省卷12（3）题，2023贵阳11（3）④题］
1.根据反应结束是否有金属固体剩余分析
若反应结束有金属固体剩余，则金属混合物中一定含有不与酸反应的金属。更进一步，还可以根据剩余固体的颜色判断其成分，如反应后剩余固体为红色，则则原金属混合物一定含有铜。相反地，若反应结束没有固体剩余，则金属混合物中的各成分一定都能与酸反应的生成对应的盐溶液。
2.根据反应后溶液的颜色分析
如反应后溶液变为浅绿色，则原金属混合物一定含有铁。
类型1 坐标曲线图分析
1.用某金属颗粒与足量的稀盐酸反应，如生成氢气的质量（以纵坐标表示，单位：g）与所用金属的量（以横坐标表示，单位：g）之间的关系如图所示，该金属颗粒可能是 （ C ）
A．纯净的锌 B．纯净的铁
C．含有不与酸反应的杂质的铁 D．含有不与酸反应的杂质的锌
2.现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质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 （ C ）
A．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．若反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为锌
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
3.某化学兴趣小组的同学对未打磨的铝和稀盐酸的反应进行了探究，绘制如图所示的反应速率图。以下对图像分析错误的是 （ B ）
A．a→b时段内发生了置换反应
B．实验过程中，溶液中所含Cl-浓度不变
C．a→c过程中反应速率逐渐增大是因为该反应放热，加快了反应
D．c时刻后反应速率减小的原因主要是稀盐酸的浓度减小使反应速率降低
4.分别向两份100 g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 （ D ）
类型2 金属混合物的成分分析
5.有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag等金属中的一种或几种组成。取该样品4.8 g，加入100 g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.4 g H2和无色溶液，下列说法正确的是 （ C ）
A．样品中一定只含有Mg B．样品中一定不含有Fe，可能含有Ag
C．稀硫酸的溶质质量分数为19.6% D．无色溶液中溶质总质量为23.6 g
6.测定金属成分。
（1）金属质量测定实验：1 g黄铜样品中加入10%的稀盐酸100 g，完全反应后测得生成气体的质量是0.02 g，则样品中铜的质量是0.35g。
（2）金属成分确定实验：现有某合金1 g，其可能由铝、铁、铜三种金属中的一种或几种组成，现向其中加入足量的盐酸，充分反应后得到气体的质量是0.02 g，该合金的组成可能是铝、铜（或铁、铜或铝、铁、铜）。
7.［2023省卷12（3）题1分］某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸，请设计实验确定该铝合金的成分，写出依据实验获取的证据和合金可能的成分：取n g铝合金样品于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，若固体全部溶解，则铝合金含有Al、Mg，若有未溶解的红色固体，则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、Cu。微专题3 金属与酸反应的分析
类型1 坐标曲线图分析
1.m（H2）—反应时间坐标曲线
（1）等量金属足量酸（图1）
①金属与相同浓度的酸反应，曲线拐点出现得越早，金属的活动性越 。如图1，四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ；
②足量酸与等量金属反应，金属的相对原子质量与金属的化合价的比值
越小，产生氢气的质量越多。如图1，等质量的四种金属产生氢气的质量由多到少的顺序为 。
（2）足量金属等量酸（图2）
①足量金属与等质量相同浓度的酸反应，曲线斜率越大（坡度越陡）的金属活动性越 。如图2，四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ；
②足量金属与等量酸反应生成H2的质量由酸的质量决定。如图2，四种足量金属与等量酸反应产生氢气的质量 。
2.m（H2）-m（酸）坐标曲线（图3）
如图3表示将相同浓度的稀盐酸逐滴加入等质量的Zn、Fe中，加入酸的质量与生成氢气质量的关系。
（1）开始时，金属有剩余，生成氢气的质量由 的质量决定，生成速度由稀盐酸的滴加速度决定，故Zn和Fe生成氢气的质量和速度 。（如图3拐点前）
（2）随着酸的加入，金属完全反应后生成氢气的质量由 的质量决定；若金属质量相同，金属的相对原子质量与金属化合价的比值越小，生成的氢气质量越 ，消耗的酸也越 。
3.m（H2）-m（金属）坐标曲线（图4）
如图4表示等质量、等浓度的稀盐酸与足量的等质量的不同金属（Al、Fe、Zn）反应时，加入的金属的质量与生成H2质量的关系。
（1）m（金属）≤m时，可视为足量酸与等量金属。
（2）金属足量，酸被消耗完，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算。产生相同质量的氢气时，消耗三种金属的质量关系为 。
类型2 金属混合物的成分分析［2023省卷12（3）题，2023贵阳11（3）④题］
1.根据反应结束是否有金属固体剩余分析
若反应结束有金属固体剩余，则金属混合物中一定含有不与酸反应的金属。更进一步，还可以根据剩余固体的颜色判断其成分，如反应后剩余固体为红色，则则原金属混合物一定含有 。相反地，若反应结束没有固体剩余，则金属混合物中的各成分一定都能与酸反应的生成对应的盐溶液。
2.根据反应后溶液的颜色分析
如反应后溶液变为浅绿色，则原金属混合物一定含有 。
类型1 坐标曲线图分析
1.用某金属颗粒与足量的稀盐酸反应，如生成氢气的质量（以纵坐标表示，单位：g）与所用金属的量（以横坐标表示，单位：g）之间的关系如图所示，该金属颗粒可能是 ( )
A．纯净的锌 B．纯净的铁
C．含有不与酸反应的杂质的铁 D．含有不与酸反应的杂质的锌
2.现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质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．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．若反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为锌
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
3.某化学兴趣小组的同学对未打磨的铝和稀盐酸的反应进行了探究，绘制如图所示的反应速率图。以下对图像分析错误的是 ( )
A．a→b时段内发生了置换反应
B．实验过程中，溶液中所含Cl-浓度不变
C．a→c过程中反应速率逐渐增大是因为该反应放热，加快了反应
D．c时刻后反应速率减小的原因主要是稀盐酸的浓度减小使反应速率降低
4.分别向两份100 g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 ( )
类型2 金属混合物的成分分析
5.有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag等金属中的一种或几种组成。取该样品4.8 g，加入100 g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.4 g H2和无色溶液，下列说法正确的是 ( )
A．样品中一定只含有Mg B．样品中一定不含有Fe，可能含有Ag
C．稀硫酸的溶质质量分数为19.6% D．无色溶液中溶质总质量为23.6 g
6.测定金属成分。
（1）金属质量测定实验：1 g黄铜样品中加入10%的稀盐酸100 g，完全反应后测得生成气体的质量是0.02 g，则样品中铜的质量是 g。
（2）金属成分确定实验：现有某合金1 g，其可能由铝、铁、铜三种金属中的一种或几种组成，现向其中加入足量的盐酸，充分反应后得到气体的质量是0.02 g，该合金的组成可能是 。
7.［2023省卷12（3）题1分］某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸，请设计实验确定该铝合金的成分，写出依据实验获取的证据和合金可能的成分： 。
