強化突破5、金屬與酸反應產氫氣量分析計算一、選擇題1．將質量均為10克的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數均相同的三份稀硫酸中，反應完成后有2種金屬剩余，則它們生成氫氣的質量關系可能是（）A． B．C． D．2．（2023·寧波模擬）在化學反應中，物質“量的多少”會影響反應的過程。下列說法正確的是（）A．圖①：等質量的KClO3粉末分別與不同質量的MnO2混合，充分加熱B．圖②：等質量的Mg粉、Zn粉中分別逐滴滴入相同質量分數的稀鹽酸，直至過量C．圖③：一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中逐漸加入Fe粉，直至過量D．圖④：t℃時，向一定量的飽和石灰水中加入生石灰3．（2022九上·海曙期中）相同質量的鐵、鋅、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應，產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示，圖中曲線①②③④對應的金屬是（）A．鋁、鎂、鋅、鐵 B．鐵、鋅、鎂、鋁C．鋁、鎂、鐵、鋅 D．鋅、鎂、鐵、鋁4．一定質量M、N兩種金屬，分別與相同質量和相同質量分數的稀硫酸反應，生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。分析圖象得到的以下結論中，不正確的是（）A．兩種金屬的活動性：M＞NB．兩種金屬生成氫氣的質量：M＝NC．兩種金屬消耗稀硫酸的質量：M＝ND．充分反應后，得到溶液的質量：M＝N5．（2022九上·湖州期中）向等質量、等濃度的稀硫酸中分別加入足量的鎂、鋅、鐵三種金屬，下列圖像能正確反映其對應關系的是（）A．B．C．D．6．（2022九上·海曙月考）現有相同質量的金屬鋅和鐵，放入足量的等質量分數的稀硫酸中，生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示，下列結論合理的是（）A．A代表鐵，B代表鋅 B．B代表鐵，A代表鋅C．金屬活動性A＞B D．相對原子質量A＞B7．（2022九上·金華月考）下列四個圖像中不能正確反應其對應實驗操作（）A．向等質量的鋁粉和鎂粉中分別滴入質量分數相同的足量的稀鹽酸B．等質量的塊狀石灰石和粉末狀石灰石分別與質量分數相同的足量的稀鹽酸反應C．向一定量的氫氧化鋇溶液中不斷加入稀硫酸D．一定量的氫氧化鈉溶液中，通入二氧化碳，至恰好完全反應8．將等質量的鋅、鐵、鎂三種金屬分別加入三杯質量和溶質質量分數均相同的稀鹽酸中，產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。下列說法中正確的是（）A．反應后金屬鎂和鐵有剩余B．反應后乙杯中的溶質可能只有一種C．參加反應的鋅和鐵的質量比可能為8：7D．反應后，在甲杯中滴入硝酸銀溶液有沉淀產生，說明鹽酸可能有剩余9．向兩杯質量和溶質質量分數相同的一定量的鹽酸中分別不斷加入鎂粉和鐵粉至過量，下列關于產生氫氣質量與金屬質量的關系圖像正確的是（）A． B．C． D．10．（2022九下·蕭山開學考）在托盤天平兩邊各放一只等質量的燒杯，向左右兩只燒杯中分別注入相同質量、相同質量分數的稀硫酸，天平平衡，若向兩燒杯中分別投入等質量，等表面積的鋅粒和鎂粒，待充分反應后，發現兩燒杯中固體均有剩余，則天平指針發生的偏轉是（）A．一直偏向右 B．先偏向左后偏向右C．先偏向右后偏向左 D．先偏向左后平衡11．（2020九上·鄞州月考）下圖表示Fe、Zn、Mg、Al分別跟稀鹽酸反應制取氫氣的質量（m）與所用的金屬質量（M）之間的關系圖，其中正確的是（）A．B．C．D．12．將6g不純鋅（含雜質M)和6g不純鐵(含雜質N)，分別加入到足量的稀硫酸中，反應到不再有氫氣放出時，得到氫氣的質量都是0.2g.則M、N可能是（）A．M為Mg，N為Cu B．M為Fe，N為AlC．M為Al，N為Na D．N為Cu，N為Zn13．（2020九上·溫州月考）實驗結束后，小溫誤將三種金屬混在一起，測得混合金屬總質量為112g，于是加入過量的稀鹽酸，共產生3.8g的氫氣，則可以推斷出混合金屬的成分不可能為（）A．Fe、Mg、Cu B．Zn、Cu、Ag C．Fe、Ag、Hg D．Zn、Fe、Mg14．（2020九上·紹興月考）用質量相等的鋅粉和鐵粉，分別與溶質質量分數相同、等質量的稀鹽酸充分反應。產生氫氣的質量和反應所用時間的關系如圖所示。則下列說法不正確的是（）A．曲線a、b分別表示鋅、鐵的反應情況B．鹽酸均反應完，鋅、鐵可能均有剩余C．鹽酸均反應完，鋅可能恰好完全反應，鐵有剩余D．鋅、鐵都反應完，鹽酸有剩余15．（2020·余杭模擬）將質量均為20克的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數均相同的三份稀硫酸中，反應完成后，生成氫氣的質量關系不可能的是（）A．B．C．D．16．將質量相等的鐵和鋅分別加入到質量和質量分數都相等的足量的稀硫酸中，下列圖像表示的關系正確的是（）A． B．C． D．二、填空題17．請運用所學知識判斷：（1）某物質不含碳元素和氫元素，它可能是（填序號）①酸②堿③鹽④氧化物（2）有等質量的鎂和鐵，鎂放入質量分數為10%的稀硫酸中，鐵放入質量分數為10%的稀鹽酸中，產生氫氣的質量隨反應時間變化曲線如圖所示。下列結果可能的是（填序號）

①反應后金屬只有鐵有剩余②反應后金屬只有鎂有剩余③反應后酸只有稀硫酸有剩余④反應后酸只有稀鹽酸有剩余⑤剩余鐵的和鎂的質量相等⑥消耗的稀硫酸和稀鹽酸質量相等18．（2020九上·余姚月考）銅、鐵、鋁是生活中常見的金屬，請回答：（1）黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅（選填“大”或“小”）。（2）“雙吸劑”的主要成分是還原鐵粉，常用于食品保鮮，其原因是鐵粉能吸收空氣中的。（3）用等質量的鋅、鐵、鎂三種金屬分別與三份溶質質量分數相同的稀鹽酸充分反應。產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。下列說法中正確的是。（選填字母代號）

A．曲線X、Y、Z分別表示鋅、鐵、鎂的反應情況B．反應后一定有剩余的金屬是鎂C．反應后可能沒有剩余的金屬是鋅和鐵19．將足量的稀鹽酸加入一定量的鋅、銅混合物中，寫出其中反應的化學方程式。下圖是實驗過程生成氣體或剩余固體的質量隨反應時間的變化關系圖，其中表示正確的是(填選項)。A.B.C.20．已知氯氣的氧化性很強，與金屬發生反應一般生成高價態的金屬氯化物。現有銅、鋁、鎂、鐵、鋅五種金屬中的兩種組成的混合物，取該混合物4g與足量的氯氣反應后，固體質量增加7.1g；等質量的該金屬混合物投入足量的鹽酸中，產生氫氣0.2g。金屬混合物的組成情況可能有種，分別為。21．鋁是生活中常見的金屬．（1）金屬鋁常用做導線是利用它的性；（2）金屬鋁表面常有一層致密的氧化膜，氧化膜主要成分是（填名稱或化學式）；（3）資料顯示：鋁與氫氧化鈉和水反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和氫氣；用56.25g含雜質4%的鋁片（雜質對產生氫氣的質量無影響）與足量的氫氧化鈉和水充分反應，生成氫氣的質量為g．三、實驗探究題22．人類的生產生活離不開金屬。（1）鐵生銹的條件是鐵與直接接觸。（2）銅制品如果長期暴露在空氣中也會生銹，已知銅銹化學式為Cu2（OH）2CO3。試判斷銅生銹除滿足鐵生銹的上述條件外，還需要空氣中的。（3）在生活中經常用一些鋁制品代替鐵，鋁耐腐蝕的原因是_______。[填序號]A．鐵比鋁活動性弱B．鋁與氧氣反應在其表面生成致密的氧化物保護膜C．常溫下，鋁不與稀鹽酸、稀硫酸等稀酸溶液反應（4）如圖所示，燒杯中盛有質量相等、質量分數相等的稀鹽酸，天平調平后，同時向其中分別加入等質量的鋅片和鐵片，則從反應開始到金屬完全反應的過程中，天平指針指向的變化是______[填序號]A．向左偏 B．向右偏C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左23．（2020九上·余姚月考）為了比較甲、乙兩種金屬的活動性強弱和相對原子質量大小，小吳設計了一套實驗裝置（如圖）。他取兩種金屬（表面積相同）各m克，分別加入足量的稀硫酸（相同質量和質量分數）進行反應。在相同條件下測定不同時間內收集到的氣體體積，實驗記錄如下表：反應時間（秒）20406080100120140收集到的氣體體積（毫升）甲金屬256095130160170170乙金屬3075120150150150150（1）由實驗結果可知：金屬活動性較強的是。（2）為使得到的實驗數據準確，小吳開始收集氣體的時間點應該是________。A．導管口一有氣泡冒出時B．冒出氣泡連續且均勻時C．檢驗產生的氣體純凈時（3）根據已有實驗數據，要比較甲、乙兩種金屬的相對原子質量大小，還需知道_______。A．參加反應的硫酸質量 B．生成物中金屬元素的化合價24．（2019·金華模擬）小李同學為探究影響金屬與酸反應劇烈程度的因素時，進行了如下實驗：步驟1：調節天平平衡；步驟2：將等質量，質量分數都為10%的稀鹽酸倒入燒杯內，分別放在天平的左右兩盤；步驟3：將等質量的鋅粉和鐵粉分別放入左，右燒杯內，觀察天平的平衡情況；步驟4：根據觀察到的現象，得出結論。（1）根據實驗，我們會觀察到，天平開始會向傾斜。由此可以得出什么結論。（2）利用天平，我們還可以計算出，金屬與酸反應產生的氫氣的質量，從而建立相應的坐標關系。如圖2是小李做出的等質量的鐵和鋅與稀鹽酸反應的坐標圖，請幫他補充完整。25．課外探究時，某興趣小組同學選擇了“金屬和酸反應快慢與什么因素有關”課題。（1）其他條件相同，同種金屬與不同質量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鋁片，分別放入5%、20%的足量稀鹽酸中。實驗表明鹽酸濃度越大，反應進行越快。如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同學記錄實驗生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線，其中正確的是。（2）其他條件相同，不同金屬與相同質量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鎂片、鋅片、鐵片中的兩種金屬，分別放入溶質質量分數相同的足量稀鹽酸中，生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線如圖甲所示。則曲線A對應的金屬與稀鹽酸反應后生成的鹽的名稱是；圖中曲線B對應的金屬是。（3）其他條件相同，顆粒大小不同的同種金屬與相同質量分數的鹽酸反應，反應的快慢不同。取質量相等的鋅粉和鋅片，分別放入溶質質量分數相同的足量稀鹽酸中，鋅粉與鹽酸反應生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線如圖乙所示，請在答題卡的該圖上用實線“——”補畫出鋅片與鹽酸反應生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線。（4）請你再提出一個影響金屬與鹽酸反應快慢的合理因素。四、解答題26．“十四五”期間，我國將獨立完成“天宮二號”空間實驗室建造。建造艙段使用的新型鋁基碳化硅復合材料是由顆粒狀的鋁和碳化硅（SiC）復合而成的。一位科技愛好者自研了一種鋁基碳化硅復合材料，為了分析其中鋁的質量分數，該科技愛好者取了10g樣品溶于足量稀硫酸，所得實驗數據如圖所示。已知：碳化硅既不溶于水和酸，也不與二者反應。請回答下列問題：（1）當樣品中的鋁完全反應時，生成的氣體質量為g。（2）樣品中鋁的質量分數為多少？（寫出完整解題過程）。27．（2023·杭州模擬）1869年俄國化學家門捷列夫在編制元素周期表時曾預言31號為“類鋁”元素。1875年布瓦博得朗證明了它的存在，提取和提純了這種元素——金屬鎵(Ga)，并證明了它的化學性質和鋁相似，化合價也和鋁一樣。（1）寫出金屬鎵和硫酸反應的化學反應方程式；（2）足量的鎵與100g溶質質量分數為9.8%的硫酸充分反應，生成H2的質量是多少？28．某興趣小組用10g鎂條與一定溶質質量分數的稀硫酸反應，測得產生氫氣的質量與稀硫酸的質量關系如圖所示(假設鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其他雜質)。（1）如圖B點溶液中含有的陽離子有(用符號表示)。（2）用化學方程式說明當加入的稀硫酸質量為10g時，為什么不產生氫氣？。（3）計算所用稀硫酸的溶質質量分數。29．向盛有100g稀硫酸的燒杯中逐漸加入10g鋅粒，產生氣體質量與鋅粒質量的關系如圖所示；充分反應后，稱得燒杯中剩余物質總質量為109.8g。請根據關系圖分析并計算：（1）稀硫酸反應完時，產生氫氣的質量為g（2）消耗金屬鋅的質量是多少克（3）反應結束時溶液溶質的質量分數?30．（2020九上·鎮海期末）黃銅（銅和鋅的合金）具有較強的耐磨性能，在明代嘉靖年間便被用于鑄錢，現代常用于制造閥門、水管、空調散熱器等。現有黃銅樣品A，為測得各成分的含量，小科將其放入燒杯中，取80克稀硫酸分四次等質量加入，每次均充分反應，實驗過程數據記錄如下表：實驗次數1234加入稀硫酸質量/克20202020剩余固體質量/