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中考化学压轴题专题金属与酸反应的图像的经典综合题附答案解析

一、中考初中化学金属与酸反应的图像1.在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。

综合以上信息得到以下结论,合理的是A .从图象可以看出,金属镁比金属锌的活动性强B .若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同C .若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同D .若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同【答案】B【解析】【分析】【详解】A 、图像体现的是产生氢气质量与消耗硫酸质量之间的关系,没有体现时间关系,无法比较镁、锌反应的速率,无法得出镁和锌的活动性强弱,说法错误;B 、若两种金属都有剩余,则消耗的硫酸质量相等,根据氢元素质量守恒,产生的氢气均来自硫酸中的氢元素,故二者得到的氢气质量相同,说法正确;C 、若硫酸有剩余,根据2442Mg H SO MgSO H 242+=+↑,2442Zn H SO ZnSO H 652+=+↑可知,相同质量的镁、锌产生氢气的质量为:镁>锌,说法错误;D 、若两种金属完全溶解,根据2442Mg H SO MgSO H 2498+=+↑,2442Zn H SO ZnSO H 6598+=+↑可知,相同质量的镁、锌与硫酸反应,消耗硫酸的质量为:镁>锌,说法错误。

故选:B 。

2.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【答案】C【解析】【分析】【详解】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应,根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,金属乙反应的氢气质量最先达到最大值,其次是金属甲,最后是金属丙,即金属乙最先反应完,其次是金属甲,金属丙最后反应完,因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙,A选项说法正确,不符合题意;B、如图所示曲线平行于x轴时,生成的氢气质量达到最大值,三种金属生成氢气的质量甲最大,其次是乙,最小的是丙,即生成氢气的质量甲>乙>丙,B选项说法正确,不符合题意;C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为2442M+H SO=MSO+H↑,设金属的相对原子质量为x,金属的质量为m金属,生成氢气的质量为m氢气,根据方程式可知m=2mx金属氢气,则有2m=mx金属氢气,已知甲、乙、丙三种金属的质量相等,则金属的相对原子质量x与生成氢气的质量成反比,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,三种金属的相对原子质量关系为甲<乙<丙,C选项说法错误,符合题意;D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为2442M+H SO=MSO+H↑,由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,根据质量守恒定律元素守恒,生成的氢气质量越大,消耗的硫酸质量越大,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙,D选项说法正确,不符合题意。

故选C。

3.如图表所示4个图象中,能正确反映变化关系的是A .足量镁和铝分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中B .镁在空气中加热C .加热一定质量的高锰酸钾固体D .向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液【答案】B【解析】【分析】【详解】A 、根据反应的化学方程式及其质量关系:22Mg+2HCl=24MgCl +3H 72↑,325421961872Al +6HCl =2AlCl +3H 32↑可知 ,足量的镁和铝分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中,酸能完全反应,因此反应生成的氢气质量相同,产生相同质量的氢气,消耗镁的质量大于 铝的质量,图像不能正确反映变化关系,不符合题意;B 、镁与空气中的氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,反应物质量应该等于生成物质量,因此固体的质量不断增加,图像能正确反映变化关系,符合题意;C 、高锰酸钾受热分解生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体的质量减小,锰元素的质量不变,因此固体中锰元素的质量分数应当增加,图像不能正确反映变化关系,不符合题意;D 、向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,二氧化锰是该反应的催化剂,质量不变,图像不能正确反映变化关系,不符合题意。

故选B。

4.下列图像不能正确反映其对应操作的是()A.a图在一定量的AgNO3溶液中逐滴加入NaCl溶液B.b图足量的Zn和Mg分别与一定量的等体积等质量分数的稀硫酸反应C.c图向稀盐酸中逐滴加入NaOH溶液D.d图等质量块状和粉末状CaCO3分别与足量等体积等质量分数的稀盐酸反应【答案】B【解析】【分析】【详解】A、在一定量的AgNO3溶液中逐滴加入NaCl溶液,不断产生白色沉淀,当恰好完全反应时沉淀达到最大值,对应关系正确;B、镁比锌活泼,镁和稀硫酸的反应速率较快,足量的Zn和Mg分别与一定量的等体积等质量分数的稀硫酸反应,镁的活动性比锌强,反应速率快,反应时间短;镁和锌过量,盐酸完全反应,最终生成氢气的质量相等,对应关系不正确;C、向稀盐酸中逐滴加入NaOH溶液时,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,pH升高,当恰好完全反应时,溶液的pH等于7,继续加入氢氧化钠溶液时,溶液的pH大于7,对应关系正确;D、首先粉末状碳酸钙和盐酸反应速率大于块状的,所以对应图象斜率要大,同时由于碳酸钙质量相同,所以二者图象的终点也相同,对应关系正确。

故选:B。

5.下列四个图像中,能正确反映对应变化关系的是()A.加热一定质量的高锰酸钾B.向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉C.一定温度下,向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠D.将水通电电解一段时间【答案】D【解析】【分析】【详解】A、高锰酸钾加热分解生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气逸出到空气,剩余固体质量减少,但是根据锰元素质量守恒,锰元素质量不变,所以锰元素质量分数增大,当高锰酸钾全部分解完毕,锰元素质量分数不在改变,因此锰元素质量分数先增大然后保持不变,选项A错误;B、金属活动性为镁大于锌,镁与盐酸反应速率大于锌与盐酸的反应速率,所以代表镁的曲线斜率大于锌的,镁的相对原子质量小于锌的,所以开始时镁对应生成气体质量大;金属与酸反应产生的氢气中氢元素全部来自酸,由于加入盐酸的量相同,所以最终生成氢气的质量为相等,选项B错误;C、一定温度下,不饱和的氯化钠溶液中也含有氯化钠,因此刚开始氯化钠的质量不能为零,选项C错误;D、水通电产生氢气和氧气,相同条件下,生成氢气和氧气的体积比为2:1,选项D正确。

故选D。

6.下列图象不能正确反映对应变化关系的是()A .某温度时,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰B .加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气C .向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入镁、铝至过量D .向氯化钠的饱和溶液中不断地加入硝酸钾【答案】D【解析】【分析】【详解】A 、某温度时,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰时,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放热,温度恢复至室温时,由于溶剂水减小,部分溶质析出,因此溶质质量减小,故正确;B 、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,生成的逸散到空气中,所以固体中氧元素的质量分数减小,由于二氧化锰中含有氧元素,所以最终氧元素质量分数不为0,故正确;C 、足量的金属与等质量、等质量分数的稀硫酸反应时生成氢气的质量是相等的,因为质量相等的同浓度的稀硫酸中氢元素的质量相等,根据化学方程式:2Al+3H 2SO 4═Al 2(SO 4)3+3H 2↑、Mg+H 2SO 4═MgSO 4+H 2↑,完全反应参加反应的镁的质量大于铝的质量,故正确;D 、向氯化钠的饱和溶液中不断地加入硝酸钾,硝酸钾会溶解,溶液质量增加,氯化钠的质量不变,根据溶液的质量分数=100% 溶质的质量溶液的质量,所以氯化钠的质量分数会不断减小,直至硝酸钾在溶液中达到饱和,故错误。

故选:D。

7.下列图象不能正确反映其对应实验操作的是()A.向一定量NaOH溶液中滴加稀盐酸B.向H2SO4和CuSO4的混合溶液中滴加过量NaOH溶液C.向足量的锌粉、铁粉中分别加入等质量、等浓度的稀硫酸D.向等质量的氧化钙、氢氧化钙中分别加入等质量分数的稀盐酸至过量【答案】A【解析】【分析】【详解】A. 向一定量NaOH溶液中滴加稀盐酸,发生反应:NaOH+HCl= NaCl+H2O,随着稀盐酸不断加入,生成氯化钠的量逐渐增加,氯化钠的质量分数也逐渐增大,但是当氢氧化钠反应完以后,氯化钠质量不再增加,而稀盐酸还在加入,溶液总质量就不断增加,所以氯化钠的质量分数就不断减小,故A选项符合题意;B. 向H2SO4和CuSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量,NaOH溶液会先与稀硫酸发生反应:2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O,没有沉淀产生,直到硫酸完全反应,再发生2NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2 反应,这时才有氢氧化铜沉淀生成,故B选项不符合题意;C. 向足量的锌粉、铁粉中分别加入等质量、等浓度的稀硫,2442=Z Zn+H SO SO +H n ↑ , 2442=F Fe+H SO SO +H e ↑,从方程式可以看出,氢气中的氢元素全部来自硫酸,因为锌粉、铁粉是足量的,所以他们生成的氢气质量是相等的,又因为锌的活动性比铁强,所以在变量控制是金属种类,其他因素都相同时,锌比铁反应剧烈快速,故C 选项不符合题意;D. 等质量的氧化钙(相对分子质量56)和氢氧化钙(相对分子质量74),氧化钙含有的Ca 2+个数要比氢氧化钙多,酸的量充足,当这些钙离子全都转化为氯化钙时,氧化钙转化为氯化钙的质量就比氢氧化钙转化为氯化钙的质量多,故D 选项不符合题意。

故选:A 。

【点睛】对图像进行分析,一定要看清图像的横纵坐标,起点、拐点的含义。

8.下列化学反应过程中的质量与时间关系合理的是( )A .镁带燃烧B .木炭完全燃烧C .双氧水D .等量锌铁与足量盐酸【答案】A【解析】【分析】【详解】A 、镁燃烧时,随着反应的进行,氧化镁的质量不断增加,当镁完全燃烧后,氧化镁的质量不再增加,故A 正确;B 、木炭完全燃烧生成二氧化碳,木炭的质量减少为零,故B 不正确;C 、二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,故C 不正确;D 、根据化学方程式:Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2↑,Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2↑可知:65份的锌和盐酸反应生成2份的氢气,56份的铁和盐酸反应生成2份的氢气,等量锌、铁与足量盐酸反应,最终铁生成氢气的质量较多,锌的活动性比铁强,锌反应先结束,图像应有交点,故D 不正确。

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