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专题要点讲解
专题集中突破
金属与酸反应生成氢气的质量与反应时间、酸的质量、金属的质量的关
系(以Mg、Al、Fe、Zn分别与稀盐酸反应为例)。
1.H2质量—时间曲线绘制
(1)定曲线坡度：图像中斜线的坡度表示产生氢气的快慢，斜线坡度越
陡，反应越快，金属越活泼。
Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为____________，则反应过程中
曲线的坡度由大到小的顺序为____________。
Mg>Al>Zn>Fe
Mg>Al>Zn>Fe
(2)定曲线水平线高度：图像中的水平线表示反应结束后产生氢气的多少，水平线越高，生成氢气越多。反应结束后产生氢气的质量，“谁不足听谁的”。
①等量金属+足量酸：金属不足，生成氢气的量由金属的量决定。
假设四种金属的质量均为m，根据以下化学方程式分别计算生成氢气的质量。
2Al　～　3H2↑　　　Mg　～　H2↑
54　　　　6　　　 24　　　2
m ___　　 m 　　 __
Fe　～　H2↑　　　　Zn　～　H2↑
56　　　2　　　 65　　　2
m ___　　　 m 　　 __
m
m
m
m
则完全反应时，生成氢气质量的大小关系为____________，曲线的水平
线由高到低为_______________，反映在图像上，有多条水平线，如图
1。此时消耗酸的质量顺序为____________。
②足量金属+等量酸：酸不足，生成氢气的量由酸的量决定。
由于酸的质量和溶质质量分数相等，则酸中H+的质量相等，则生成氢气
质量的大小关系为____________，反映在图像上，水平线重合，如图2。
Al>Mg>Fe>Zn
Al、Mg、Fe、Zn
Al>Mg>Fe>Zn
Al=Mg=Fe=Zn
(3)根据以上信息，分别在图1、图2中标出各曲线代表的金属。
Al
Mg
Fe
Zn
Mg
Al
Zn
Fe
【温馨提示】
(1)金属越活泼，反应速率越快，曲线越陡。
(2)等量酸与足量金属反应，最终产生氢气的质量相等，简记为“酸不足，氢相等”。
(3)等量金属与足量酸反应，产生气体的质量由金属决定，可简记为“金属不足，绿(Al)美(Mg)贴(Fe)心(Zn)”。
(4)当金属在化合物中的化合价相同时，生成氢气的质量越大，金属的相对原子质量越小(“人小志气大”)；当金属在化合物中的化合价不同时，可通过公式：金属元素的相对原子质量= ×金属元素在化合物中的化合价，计算其相对原子质量。
2.H2质量—酸质量曲线绘制
提示：可看成是向金属中逐滴加入稀盐酸。
当加入少量稀盐酸时，酸不足，产生氢气的质量由_______(填“金属”
或“稀盐酸”)决定，由于酸等量，故开始时产生氢气的质量相等；待四
种金属完全反应时，金属不足，产生氢气的质量由_____(填“金属”或
“稀盐酸”)决定，产生氢气的质量大小关系为____________，如图3。
请在图3中标出各曲线代表的金属。
稀盐酸
金属
Al>Mg>Fe>Zn
Al
Mg
Fe
Zn
3.H2质量—金属质量曲线绘制
提示：可看成是向稀盐酸中逐渐加入金属。
当加入少量金属时，金属不足，产生氢气的质量由_____(填“金属”或
“稀盐酸”)决定，产生氢气的质量大小关系为____________；待稀盐酸
完全反应后，酸不足，产生氢气的质量由_______(填“金属”或“稀盐
酸”)决定，由于加入的酸等量，故最终产生氢气的质量相等，如图4。
请在图4中标出各曲线代表的金属。
金属
Al>Mg>Fe>Zn
稀盐酸
Al
Mg
Fe
Zn
【温馨提示】
　　根据H2质量-酸/金属质量的图像，无法判断金属的活动性。
核心母题 现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量
分数相同的足量且等量的稀硫酸中，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)。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
E.金属甲比金属乙活泼
F.消耗金属的质量：甲=乙=丙
G.反应后溶液的质量：甲>乙>丙
CEG
【解题模板】
第1步：明确横纵坐标信息
横坐标为反应时间，纵坐标为氢气的质量。
第2步：给金属排顺序，分析曲线坡度
曲线坡度与反应速率有关，坡度越大，反应速率越快，金属活动性越强。
第3步：分析曲线水平线高度
酸足量，则产生H2的质量由金属的质量决定。化合价相等，则相对原子质量越大，产生H2的质量越小。
变式1 H2质量—时间关系
1.(2025·济宁)相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系如图。分析图像判断，下面说法正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
变式2 金属与酸的相对量不确定
2.将等质量的镁和铁分别放入等质量、相同质量分数的稀盐酸中，产生
氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是___。
A.反应结束后镁一定有剩余
B.反应消耗盐酸的总质量一定相等
C.O～t1时段，产生氢气的质量镁比铁大
D.O～t2时段，参加反应的镁的质量与铁相等
E.t2时，镁、铁与盐酸都恰好完全反应
DE
3.一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图像得到的以下结论中，不正确的是( )
A.两种金属的活动性：M>N
B.两种金属生成氢气的质量：M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N
D.充分反应后，得到溶液的质量：M=N
变式3 H2质量—酸质量关系
4.相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分
数相同的稀硫酸充分反应，生成氢气的质量与消耗稀硫酸的质量关系如
图所示。分析图像所得的结论中，不正确的是___。
A.反应结束后三种金属均有剩余
B.三种金属的活动性顺序：Mg>Fe>Zn
C.三种金属的相对原子质量：MgD.三种金属消耗稀硫酸的质量：Mg>Fe>Zn
E.三种金属与稀硫酸反应后溶液的质量：MgAB
5.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.从图像可以看出，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
变式4 H2质量—金属质量关系
6.质量相同、质量分数相同的稀硫酸与足量Mg、Al、Zn、Fe充分反应，生成氢气的质量与金属的质量关系如图所示，分析图像信息，得出结论正确的是( )
A.四种金属与酸反应的速率：Al>Mg>Fe>Zn
B.四种金属的活动性顺序：Al>Mg>Fe>Zn
C.相同质量的四种金属与稀硫酸反应，消耗酸的质量相等
D.稀硫酸完全反应时，消耗金属的质量：Zn>Fe>Mg>Al
变式5 未知金属种类
7.等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示(金属的化合价相同)。下列说法中不正确的是( )
A.t1时，产生气体的质量：X>Y
B.t2时，消耗金属的质量：X>Y
C.t3时，消耗金属的质量：X=Y
D.t3时，消耗盐酸的质量：X=Y

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