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重难点06 金属与酸反应图像分析及计算
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 氢气质量-时间关系图像
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
考向04 气体压强-时间关系图像
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向 考法解读/预测 考法预测
考向01 氢气质量-时间关系图像 中考常考内容，命题形式灵活，主要以选择题、填空题形式出现，偶尔结合实验探究题考查。核心是通过坐标曲线（横坐标为反应时间、试剂质量等，纵坐标为质量、温度、压强等），考查物质的性质、反应规律、量的变化关系，重点涉及金属与酸反应时产生氢气的质量或体积、气体压强、温度变化、及判断金属活动性等核心知识点，综合性强，对分析能力要求高。 金属与酸反应的图像考查题型一般以选择题为主，少数穿插于填空、实验、流程等题型中。预测2026年中考趋势：以产生氢气质量与时间关系判断金属活动性强弱、氢气与金属/酸质量关系判断产生氢气的量为主，重点考查图像中曲线斜率及趋势、极值点、拐点、平台的意义。
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
考向03 氢气质量-酸质量关系图像
考向04 气体压强-时间关系图像
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
重●难●要●点●剖●析
考向01 氢气质量-时间关系图像
要点梳理
一、解题思路
1. 先看坐标轴 ：明确横纵坐标分别代表什么（如时间、酸/金属质量 vs 氢气质量）。
2. 再比斜率 ：比较曲线起始段的陡峭程度，越陡说明金属活动性越强，反应速率越快。
3. 后看平台 ：比较曲线最终的平台高度，平台越高说明生成的氢气总量越多。
4. 最后看拐点 ：拐点位置能帮你判断哪种反应物（金属或酸）不足。
【口诀】 斜率看活泼，平台看产量；酸不足酸定产，金不足金定产
二、氢气质量-时间图像
等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应 等质量的酸与足量的金属反应
说明：①酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。 ②金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡； ③ （简称价量比）比值越大能力越强 ④当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：“越陡越活，越高越小” 说明：金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，酸相等所以最终生成氢气的质量相等。如上图所示所示。
最终结论：Al>Mg>Fe>Zn 最终结论：Al=Mg=Fe=Zn
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
（1）比较斜线的坡度：
图像中斜线的坡度表示产生氢气的速率，斜线坡度越陡，产生氢气越快，金属越活泼。
（生成H2的速率由金属活动性决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）
（2）比较水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示反应结束产生氢气的质量，水平线越高，生成的氢气越多。
（3）产生氢气的质量=金属的质量×（简称价量比）（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）。
典例分析：
等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27）
（1）生成氢气的速率（斜线的坡度）：
Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为Mg > Al > Zn > Fe，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为Mg > Al > Zn > Fe。生成H2的速率由大到小的顺序为：Mg > Al > Zn > Fe。
（2）生成H2的质量（水平线的高度）：
酸足量（过量），按金属质量计算生成的氢气质量。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑
24 2 65 2 54 6 56 2
m x1 m x2 m x3 m x4
x1= x2= x3= x4=
完全反应时，水平线由高到低为Al 、Mg 、 Fe、 Zn，生成氢气质量的大小关系为Al > Mg > Fe > Zn（等金不等氢），此时消耗酸的质量顺序为Al > Mg > Fe > Zn。
技巧点拨
①当金属的化合价相等时，相对原子质量越小，产生的H2越多。
②【金属相对原子质量/金属化合价】（简称价量比）值越小，产生的H2质量越多。
③等质量的金属与足量的稀酸反应时，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。
④一般来说，此类图像规律为“斜线表快慢,横线表多少”。
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
要点梳理
等质量的酸与等质量的金属反应 说明：①开始时金属质量较少，酸过量，产生氢气的质量由金属的质量决定，金属产氢能力越强，生成氢气越多（产氢能力：Al>Mg>Fe>Zn） ②随着金属质量不断增加，最终金属过量，故最终生成氢气的质量由酸的质量决定，酸质量相等，所以最终氢气质量相等 最终结论：Al>Mg>Fe>Zn
技巧点拨
(1)横坐标为金属质量时，曲线的斜率不表示单位时间内产生氢气的质量，因此不能据此判断金属的活动性强弱。
(2)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。
(3)金属与酸反应的质量变化曲线：金属与酸反应，溶液质量一定增加，金属质量一定减小。
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
要点梳理
等质量的酸与足量的金属反应 说明：①a点前酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，酸的质量相等故四种金属产生氢气相等 ②b点后，酸足量产生氢气的质量由金属的质量决定，最终产生氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn ③横坐标不是时间，故该曲线无法表示反应速率，无法判断金属活动性强弱 最终结论：Al=Mg=Fe=Zn
典例分析：
等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。
（1）a点前，酸不足，产生氢气的质量为Al＝Mg＝Fe＝Zn
（2）b点后，酸足量，产生氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn
技巧点拨
(1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。
(2)氢气的氢元素只来源于酸,产生的氢气越多,则消耗的酸越多。
(3)横坐标为酸的质量时，曲线的斜率不表示单位时间内产生氢气的质量，因此不能据此判断金属的活动性强弱。
考向04 氢气压强-时间关系图像
要点梳理
气体压强-时间关系图像 用于展示密闭容器中化学反应过程中气体生成或消耗引起的压强动态变化，典型应用于金属与酸反应等实验分析。
OA段 ：反应未启动，压强保持平稳，可能为氧化膜与酸反应阶段（如铝片表面氧化铝层溶解），无气体产生。
AB段 ：反应剧烈进行，氢气快速生成，容器内气体量增加，压强 迅速上升 ，斜率反映反应速率快慢。
BC段 ：反应趋缓，气体产量减少，压强增长变慢，接近峰值。
CD段 ：反应结束，系统散热，温度下降导致气体体积收缩，压强 逐渐回落并稳定 ，说明反应 放热 。
关键信息点：
B点 ：压强最高点，代表反应结束。
pH变化趋势 ：酸被消耗，溶液酸性减弱，pH在反应期间持续增大。
溶质组成 ：反应后含生成物（如AlCl ）及过量反应物（如HCl）。
技巧点拨
该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱。
考向05 金属-酸反应关系中的计算
要点梳理
典型计算题型
1. 已知金属质量，求氢气产量
判断酸是否足量
若酸足量，用金属的“价量比”计算
若酸不足，按酸计算氢气总量
2. 已知氢气质量，反推金属成分或质量分数
如黄铜（Zn-Cu）与酸反应，Cu不反应，Zn产氢
通过氢气量计算Zn质量，再求铜质量分数
3. 多金属混合物与酸反应
分步计算各金属产氢量
总氢气量为各金属产氢之和
技巧点拨
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
要点梳理
混合金属与酸反应的相关计算的一般思路
第1步：根据题意分析涉及的化学反应。
第2步：利用极端假设法判断生成一定质量的氢气需要单一金属的质量。
生成0.4 g氢气需要镁、铝、锌的质量分别为4.8 g、3.6 g、13.0 g。
第3步：确定取值范围。金属混合物质量的取值范围是3.6 g＜m(混合)＜
13.0 g。 含不反应金属（如 Cu、Au）不反应金属不产氢，仅“稀释”有效金属比例；氢气量仅由活泼金属贡献，据此反推其质量
四、典型结论速记
等质量金属产氢量 ： Al > Mg > Fe > Zn
等量酸生成氢气量 ： 相同 （与金属种类无关）
混合物产氢量介于两纯金属之间
产生氢气的质量=金属的质量×（简称价量比）（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）。
技巧点拨
重●难●提●分●必●刷
考向01 氢气质量-时间关系图像
1．（2026·青海西宁·一模）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份等浓度的足量的稀硫酸中，X不发生反应，元素Y、Z在生成物中均显价。Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法不正确的是
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Z>Y>X
B．相对原子质量：Y>Z
C．完全反应消耗硫酸的质量：Y>Z
D．生成氢气的质量：Y>Z
【答案】B
【详解】A、金属活动性越强，与等浓度稀硫酸反应速率越快，图像中Z的反应速率比Y快，X不与稀硫酸反应，故金属活动性顺序为Z>Y>X，正确。
B、等质量的+2价金属与足量酸反应时，生成氢气质量越大，对应金属的相对原子质量越小。最终Y生成氢气质量大于Z，故相对原子质量Z>Y，错误。
C、氢气中的氢元素全部来自硫酸，生成氢气质量越大，消耗硫酸的质量越大，Y生成氢气更多，故完全反应消耗硫酸的质量Y>Z，正确。
D、 正确。
2．（2025·宁夏银川·一模）等质量的三种金属X、Y、Z（化合物中化合价均为+2价）分别与足量同浓度的稀盐酸反应，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
A．三种金属的活动性由强到弱：X> Z > Y
B．三种金属产生H2的质量X> Z > Y
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X>Y>Z
【答案】A
【详解】A、金属与酸反应的图像，当横坐标为时间，纵坐标为氢气时，曲线越陡，金属活动性越强，故三种金属的活动性顺序是X>Z>Y，故选项说法正确；
B、由图像可知，三种金属产生H2的质量是X>Y>Z，故选项说法错误；
C、金属与酸反应时，消耗酸的质量与反应生成氢气的质量成正比，由图像可知，三种金属产生H2的质量关系为X>Y>Z，故三种金属最终消耗盐酸的质量关系为X>Y>Z，故选项说法错误；
D、等量金属与足量酸反应时，若金属在化合物中化合价相同，最终产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，由图像可知最终产生氢气的质量X>Y>Z，故三种金属的相对原子质量大小关系是Z>Y>X，故选项说法错误。
故选A。
3．（2025·山东济宁·中考真题）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，下列说法正确的是
A．金属锌反应最先完成 B．锌与酸反应生成氢气的速率最大
C．金属镁生成氢气的质量最多 D．金属铁消耗稀硫酸的质量最多
【答案】C
【详解】A、由图可知，金属镁反应最先完成，该选项不符合题意。
B、由图可知，斜率越大，反应速率越快，由图可知镁与酸反应生成氢气的速率最大，该选项不符合题意。
C、由图可知，金属镁生成氢气的质量最多，该选项符合题意。
D、根据质量守恒定律，氢气中的氢元素来自于硫酸，由图可知，金属镁生成氢气的质量最多，故金属镁消耗稀硫酸的质量最多，该选项不符合题意。
故选C。
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
4．（2026·广西贺州·一模）下列图像能正确反映其对应关系的是
A．①表示向的NaOH溶液中滴加的稀盐酸
B．②表示向一定质量的饱和溶液中加入少量CaO固体
C．③表示等质量等浓度的稀盐酸分别与足量的镁、铁反应
D．④表示足量红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
【答案】B
【详解】A、向pH=12的NaOH溶液中滴加pH=2的稀盐酸，最终溶液pH只能无限接近2，不会小于2，图像错误；
B、向饱和溶液中加入少量，与水反应消耗溶剂，且反应放热使溶解度降低，溶液质量先减小；温度恢复室温后，溶解度回升，但溶剂已被消耗，最终溶液质量小于初始质量，且回升幅度很小，图像正确；
C、等质量等浓度的稀盐酸与足量镁、铁反应，氢元素全部来自酸，最终生成氢气质量相等，图像中最终生成气体质量不等，图像错误；
D、足量红磷在体积不变的密闭容器中燃烧，反应放热使气体受热膨胀，压强先增大；反应结束后温度冷却，且红磷燃烧消耗了容器内的氧气，压强逐渐减小，最终压强小于初始压强，图像中，最终压强应该小于初始压强，图像错误。
5．（2025·湖北武汉·模拟预测）图像可以形象地表示化学反应中物质的某项性状的变化，下列各选项的图像表示无误的是
A．将氧化钙加入澄清石灰水中
B．将铜片放入过量硝酸银溶液中
C．等质量的金属与足量的稀硫酸反应
D．向一定量硫酸铜溶液中加入足量氢氧化钠
【答案】B
【详解】A、将氧化钙加入澄清石灰水中，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应消耗了水，且该反应放出热量，温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，氢氧化钙结晶析出，溶质质量减小，待完全反应后，温度逐渐恢复至室温，温度降低，氢氧化钙的溶解度增加，部分氢氧化钙又溶于水，溶质质量增加，但是由于消耗了水，最后溶质的质量还是小于原来溶质的质量，不符合题意；
B、将铜片放入过量硝酸银溶液中，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，即，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，溶液质量减小，待完全反应后，不再变化，符合题意；
C、等质量的金属与足量的稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应：，铁与稀硫酸反应：，镁与稀硫酸反应：，相对原子质量：Zn＞Fe＞Mg，故最后生成氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn，不符合题意；
D、向一定量硫酸铜溶液中加入足量氢氧化钠，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，反应生成了沉淀，反应中离子浓度减小，溶液的导电性减弱，当恰好完全反应时，溶液的导电性最小，当氢氧化钠过量时，离子浓度增加，溶液的导电性增强，不符合题意。
故选B。
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
6．（2026·福建莆田·一模）向等质量的金属M、N中逐滴加入稀硫酸至过量(已知M、N在化合物中的化合价都是+2价)，反应产生的氢气与消耗酸的关系如图。结合图像判断，下列说法错误的是
A．a点时，M、N生成氢气的量：
B．由图可知M、N的金属活动性顺序：
C．M、N反应完全时，消耗硫酸的质量：
D．由图可知M、N的相对原子质量：
【答案】B
【详解】A、a点时两条曲线重合，说明M、N生成氢气的质量相等，正确；
B、该图像横坐标为消耗硫酸的质量，不是反应时间，无法比较反应速率，因此不能判断金属活动性顺序，错误；
C、氢气中氢元素全部来自硫酸，最终M生成氢气的质量更大，因此反应完全时M消耗硫酸的质量更大，正确；
D、等质量的+2价金属与足量酸反应，生成氢气质量越大，金属相对原子质量越小，最终M生成氢气更多，故相对原子质量M7．（2025·山东济宁·二模）下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．图Ⅰ表示向一定质量的稀硫酸中不断加入水
B．图Ⅱ表示向一定质量的镁粉中加入少量氯化亚铁溶液
C．图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量相同浓度的稀硫酸
D．图Ⅳ表示向一定质量的氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中不断滴加稀盐酸
【答案】D
【详解】A、向一定质量的稀硫酸中不断加入水，稀硫酸被稀释，酸性减弱，pH逐渐增大至无限接近于7，不会等于7，更不会大于7，不符合题意；
B、向一定质量的镁粉中加入少量氯化亚铁溶液，镁和氯化亚铁反应：，24份质量的镁置换出56份质量的铁，固体质量增加，待完全反应后不再变化，不符合题意；
C、向等质量不同金属粉末中分别加入足量相同浓度的稀硫酸，一开始酸不足，金属过量，生成氢气的质量相等，后金属不足，酸足量，金属完全反应，镁与稀硫酸反应：，锌与稀硫酸反应：，铁与稀硫酸反应：，铝与稀硫酸反应：，相对原子质量：，故最后铝生成氢气的质量最大，其次是镁，然后是铁，锌生成氢气的质量最小，不符合题意；
D、向一定质量的氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中不断滴加稀盐酸，氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水，待氢氧化钠完全反应后，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故一开始无气体生成，后生成气体的质量逐渐增大，待完全反应后不再变化，符合题意。
故选D。
8．（2026·河南郑州·一模）下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是
A．向一定量稀硫酸中滴入水
B．高温煅烧大理石制取二氧化碳
C．向饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙
D．分别向等质量镁、铝中加入等质量分数的稀盐酸
【答案】D
【详解】A.稀硫酸pH<7，加水稀释时pH增大但始终小于7，图像显示pH超过7，该项错误；
B.高温煅烧大理石，分解生成氧化钙固体和二氧化碳，最终剩余固体质量不为0，图像显示固体质量最终为0，该项错误；
C.氧化钙和饱和氢氧化钙溶液中的水反应，消耗溶剂且反应放热使氢氧化钙溶解度减小，溶质析出，溶液质量减小，最终氧化钙将水完全消耗，溶液质量变为0，图像显示溶液质量不变，该项错误；
D.镁、铝与稀盐酸反应的化学方程式及物质的质量关系如下：、。酸不足时，生成氢气质量由酸的量决定，初始曲线重合；等质量的镁、铝完全反应时，铝生成的氢气质量更大，最终铝的曲线在上，与图像一致，该项正确；
故选D。
考向04 气体压强-时间关系图像
9．（2026·广东深圳·一模）将生锈的铁钉放入盛有过量稀硫酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图，下列说法正确的是
A．C点时溶液中只有一种溶质
B．反应结束后溶液质量比反应前减少
C．B~C段发生的主要化学反应为
D．由C~D段压强变化可推测容器内发生了放热反应
【答案】D
【详解】A、C点是压强的最高点，代表铁与稀硫酸的反应刚好结束。已知稀硫酸是过量的，因此反应后溶液中的溶质有3种：铁锈反应生成的、铁反应生成的和过量的，则溶质不止一种，错误。
B、根据质量守恒定律，反应前后总质量不变。反应中，铁钉（固体）溶解进入溶液，仅生成（气体）逸出溶液。溶液质量变化=溶解的固体质量逸出的气体质量。铁与硫酸反应的化学方程式为，每56份质量的溶解，仅生成2份质量的逸出，因此溶液质量是增加的，错误。
C、容器中的酸是稀硫酸（），不是盐酸（），正确的化学方程式应为；段压强快速上升，是铁与酸反应生成导致的，但方程式书写错误，错误。
D、C点是反应结束的时刻，此时容器内温度最高（反应放热）；段压强下降，是因为反应结束后不再放热，容器内温度逐渐冷却至室温，气体热胀冷缩，压强降低。正是因为反应放热，才会出现“反应结束后温度回落、压强下降”的现象，因此可以推测该反应是放热反应，正确。
故选：D。
10．（2026·江苏徐州·一模）在三个烧瓶中分别加入等质量镁粉、铁粉、锌粉和足量稀硫酸，然后封闭烧瓶，立即用传感器记录烧瓶中一段时间内的气压变化（见下图）。下列分析正确的是
A．三种金属完全反应后生成氢气的质量大小为：镁>锌>铁
B．完全反应后，加入锌粉的烧瓶内气压一定大于加入铁粉的烧瓶内气压
C．0～40s，镁与稀硫酸反应使烧瓶内气压增大的原因是生成氢气、反应放热
D．将镁、锌分别放入硫酸亚铁溶液中，能证明三种金属的活动性顺序
【答案】C
【详解】A、等质量的+2价活泼金属与足量稀硫酸反应，金属相对原子质量越小，生成氢气质量越大，相对原子质量：镁24<铁56<锌65，因此生成氢气质量为：镁>铁>锌，该选项错误；
B、完全反应后铁生成的氢气质量大于锌，氢气越多烧瓶内气压越大，因此加入铁粉的烧瓶内气压更大，该选项错误；
C、正确；
D、镁、锌都能与硫酸亚铁反应，仅能证明镁、锌的活动性均强于铁，无法比较镁和锌的活动性强弱，不能验证三种金属的活动性顺序，该选项错误。
11．（2026·陕西安康·一模）兴趣小组的同学将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化，结果如图所示。下列说法不正确的是
A．反应过程中有热量放出 B．50 s时，溶液中的溶质为
C．0～50 s，稀盐酸和发生反应 D．100～150 s，压强减小是因为温度降低
【答案】B
【分析】未打磨的铝片表面覆盖，放入稀盐酸时，先发生与稀盐酸的反应，再发生与稀盐酸的反应。
【详解】A、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，说明反应有热量放出，正确；
B、50s时刚反应完成，此时稀盐酸未完全消耗，溶液中溶质为和，并非只有，错误；
C、依据实验原理，铝片表面的氧化铝会优先与盐酸反应。0～50s压强无明显变化，说明无气体生成，对应稀盐酸和的反应，正确；
D、100s后铝与盐酸的反应已经结束，不再产生氢气。此时装置不再放热，温度逐渐恢复至室温，气体受热膨胀的现象消失，压强随温度降低而缓慢减小。正确。
故选B。
12．（2026·江苏扬州·一模）某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率（该条件下3.6%的盐酸和1.8%的盐酸密度都约为1 g/ml）。两组实验所用试剂、设备和实验结果如下。下列说法正确的是
序号 镁条的质量/g 盐酸
质量分数/% 体积/mL
1 0.01 3.6 2.00
2 0.01 1.8 a
A．表格中a=4.00
B．镁与盐酸的反应属于吸热反应
C．X曲线表示的是镁与1.8%稀盐酸反应
D．Y曲线300 s后反应速率降低，主要原因是盐酸浓度降低
【答案】D
【详解】A、探究盐酸浓度对反应速率的影响需控制变量，除盐酸浓度不同外，镁条质量、盐酸体积均应相同，故a=2.00，A错误。
B、活泼金属与酸的反应属于放热反应，镁与盐酸反应放热，B错误。
C、盐酸浓度越大，反应速率越快，相同时间内生成氢气越多，装置内压强越大，因此X曲线对应3.6%的盐酸，C错误。
D、反应进行过程中，HCl不断被消耗，盐酸浓度降低，因此反应速率降低，D正确。
故选D。
13．（2026·青海西宁·一模）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图1，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图2。下列说法错误的是
A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B．曲线①是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
C．反应结束后Zn一定有剩余
D．曲线①②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等
【答案】C
【详解】A、 两曲线均出现压强先上升至峰值后下降、最终稳定的现象，是因为反应放热使装置内气体受热膨胀压强增大，反应结束后冷却至室温压强回落，说明两个反应均放热，A正确。
B、金属活动性，与等浓度稀盐酸反应时Mg反应速率更快，相同时间内产生氢气更多、压强上升更快，因此曲线①为Mg与稀盐酸的反应曲线，B正确。
C、，。等质量的Mg、Zn完全反应时，Mg产生氢气质量更大，现在两者产生氢气质量相等，说明稀盐酸完全反应，此时Mg一定有剩余，Zn可能恰好完全反应，也可能有剩余，并非“一定有剩余”，C错误。
D、最终两条曲线压强相等，说明室温下两者产生氢气的质量相等，D正确。
故选C。
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
14．（2026·河北张家口·一模）为探究盐酸除铁锈的最佳浸泡时间，某同学取一枚表面均匀生锈的铁钉，放入一定质量的稀盐酸中，持续测量生成氢气的质量随浸泡时间的变化如图所示。下列分析错误的是
A．段无气体生成，是因为稀盐酸先与铁锈发生反应
B．过程中，溶液的溶质中存在
C．之后铁钉表面仍有气泡产生
D．该实验中除铁锈的最佳浸泡时间为
【答案】C
【详解】A、段无气体生成，是因为铁钉表面的铁锈(主要成分为)先与稀盐酸发生反应：，此反应不产生氢气，A正确。
B、过程中，铁与稀盐酸反应生成氢气和FeCl2，，溶质存在FeCl2，B正确。
C、之后氢气质量不再增加，说明盐酸已完全反应，此时不会再有气泡产生，C错误。
D、段无气体生成，是因为铁钉表面的铁锈(主要成分为)先与稀盐酸发生反应，因此除铁锈的最佳浸泡时间应为铁锈恰好完全反应的时刻，即，D正确。
故选C。
15．（2026·陕西西安·一模）我国第一艘国产航母的许多电子元件使用了锌合金，兴趣小组同学向盛有20 g锌合金样品的烧杯中逐渐加入稀硫酸，生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。（合金中的其它成分不与稀硫酸反应）
请分析并计算：
(1)反应后产生氢气的总质量是___g。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】(1)0.2
(2)解：设稀硫酸中溶质质量为x。
。
该稀硫酸的溶质质量分数为
答：稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【详解】（1）根据图象分析，氢气为0.2g；
（2）见答案。
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
16．（2026·河南信阳·一模）某金属混合物由铝、镁、铁、铜四种金属中的两种组成，若11.2 g该金属混合物与足量的稀硫酸反应可得到0.4 g氢气，则该金属混合物中一定含有的金属是
A．铜 B．铁 C．铝 D．镁
【答案】A
【详解】铜不与稀硫酸反应，铁、铝、镁均能与稀硫酸反应生成氢气；
根据化学方程式、、可知，生成0.4g氢气分别需要铁、铝、镁的质量为11.2g、3.6g、4.8g，由于混合物总质量为11.2 g，若不含铜，则混合物由Al、Mg、Fe中的两种组成，因为Al和Mg产生等量氢气所需的质量均小于11.2 g，所以任意两种活泼金属混合，产生0.4 g氢气所需的总质量必然小于11.2 g，与题干矛盾，因此，混合物中必须含有一种不与稀硫酸反应的金属来增加总质量，即铜。
17．（2026·河南周口·一模）某含杂质的铁粉样品，含有的杂质可能是镁、铝、锌、铜中的一种或几种。向其中加入足量稀硫酸，产生氢气的质量为0.2g。则该样品的组成可能是
A．Fe、Mg、Al B．Fe、Zn、Cu C．Fe、Al、Cu D．Fe、Zn
【答案】C
【分析】，其中铁与氢气的质量比为56：2，因此5.6g纯Fe与足量稀硫酸反应，恰好生成0.2g ，等质量的生成的质量比多，等质量的生成的质量比少，不与稀硫酸反应（生成质量为0）。样品含杂质仍生成0.2g ，说明杂质需同时含有产氢能力强于、产氢能力弱于（或不产氢）的物质。
【详解】A、产氢能力均强于，混合后总产氢质量大于0.2g，该选项不符合题意。
B、产氢能力弱于不产氢，混合后总产氢质量小于0.2g，该选项不符合题意。
C、产氢能力强于不产氢，二者搭配可平衡产氢量，总产氢质量可等于0.2g，该选项符合题意。
D、产氢能力弱于，混合后总产氢质量小于0.2g，该选项不符合题意。
故选C。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)重难点06 金属与酸反应图像分析及计算
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 氢气质量-时间关系图像
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
考向04 气体压强-时间关系图像
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向 考法解读/预测 考法预测
考向01 氢气质量-时间关系图像 中考常考内容，命题形式灵活，主要以选择题、填空题形式出现，偶尔结合实验探究题考查。核心是通过坐标曲线（横坐标为反应时间、试剂质量等，纵坐标为质量、温度、压强等），考查物质的性质、反应规律、量的变化关系，重点涉及金属与酸反应时产生氢气的质量或体积、气体压强、温度变化、及判断金属活动性等核心知识点，综合性强，对分析能力要求高。 金属与酸反应的图像考查题型一般以选择题为主，少数穿插于填空、实验、流程等题型中。预测2026年中考趋势：以产生氢气质量与时间关系判断金属活动性强弱、氢气与金属/酸质量关系判断产生氢气的量为主，重点考查图像中曲线斜率及趋势、极值点、拐点、平台的意义。
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
考向03 氢气质量-酸质量关系图像
考向04 气体压强-时间关系图像
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
重●难●要●点●剖●析
考向01 氢气质量-时间关系图像
要点梳理
一、解题思路
1. 先看坐标轴 ：明确横纵坐标分别代表什么（如时间、酸/金属质量 vs 氢气质量）。
2. 再比斜率 ：比较曲线起始段的陡峭程度，越陡说明金属活动性越强，反应速率越快。
3. 后看平台 ：比较曲线最终的平台高度，平台越高说明生成的氢气总量越多。
4. 最后看拐点 ：拐点位置能帮你判断哪种反应物（金属或酸）不足。
【口诀】 斜率看活泼，平台看产量；酸不足酸定产，金不足金定产
二、氢气质量-时间图像
等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应 等质量的酸与足量的金属反应
说明：①酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。 ②金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡； ③（简称价量比）比值越大能力越强 ④当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：“越陡越活，越高越小” 说明：金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，酸相等所以最终生成氢气的质量相等。如上图所示所示。
最终结论：Al>Mg>Fe>Zn 最终结论：Al=Mg=Fe=Zn
产生氢气的质量随反应时间变化的图像
（1）比较斜线的坡度：
图像中斜线的坡度表示产生氢气的速率，斜线坡度越陡，产生氢气越快，金属越活泼。
（生成H2的速率由金属活动性决定，金属越活泼，产生氢气的速率越快。）
（2）比较水平线对应的纵坐标
图像中的水平线对应的纵坐标表示反应结束产生氢气的质量，水平线越高，生成的氢气越多。
（3）产生氢气的质量=金属的质量×（简称价量比）（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）。
典例分析：
等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。（Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27）
（1）生成氢气的速率（斜线的坡度）：
Mg、Al、Zn、Fe四种金属的活动性顺序为Mg > Al > Zn > Fe，反应过程中斜线的坡度由大到小的顺序为Mg > Al > Zn > Fe。生成H2的速率由大到小的顺序为：Mg > Al > Zn > Fe。
（2）生成H2的质量（水平线的高度）：
酸足量（过量），按金属质量计算生成的氢气质量。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑
24 2 65 2 54 6 56 2
m x1 m x2 m x3 m x4
x1= x2= x3= x4=
完全反应时，水平线由高到低为Al 、Mg 、 Fe、 Zn，生成氢气质量的大小关系为Al > Mg > Fe > Zn（等金不等氢），此时消耗酸的质量顺序为Al > Mg > Fe > Zn。
技巧点拨
①当金属的化合价相等时，相对原子质量越小，产生的H2越多。
②【金属相对原子质量/金属化合价】（简称价量比）值越小，产生的H2质量越多。
③等质量的金属与足量的稀酸反应时，同为+2价金属，相对原子质量越小，生成的H2质量越大。
④一般来说，此类图像规律为“斜线表快慢,横线表多少”。
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
要点梳理
等质量的酸与等质量的金属反应 说明：①开始时金属质量较少，酸过量，产生氢气的质量由金属的质量决定，金属产氢能力越强，生成氢气越多（产氢能力：Al>Mg>Fe>Zn） ②随着金属质量不断增加，最终金属过量，故最终生成氢气的质量由酸的质量决定，酸质量相等，所以最终氢气质量相等 最终结论：Al>Mg>Fe>Zn
技巧点拨
(1)横坐标为金属质量时，曲线的斜率不表示单位时间内产生氢气的质量，因此不能据此判断金属的活动性强弱。
(2)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。
(3)金属与酸反应的质量变化曲线：金属与酸反应，溶液质量一定增加，金属质量一定减小。
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
要点梳理
等质量的酸与足量的金属反应 说明：①a点前酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定，酸的质量相等故四种金属产生氢气相等 ②b点后，酸足量产生氢气的质量由金属的质量决定，最终产生氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn ③横坐标不是时间，故该曲线无法表示反应速率，无法判断金属活动性强弱 最终结论：Al=Mg=Fe=Zn
典例分析：
等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。
（1）a点前，酸不足，产生氢气的质量为Al＝Mg＝Fe＝Zn
（2）b点后，酸足量，产生氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn
技巧点拨
(1)产生氢气的量谁不足由谁决定,酸不足时由酸决定,金属不足时由金属决定。
(2)氢气的氢元素只来源于酸,产生的氢气越多,则消耗的酸越多。
(3)横坐标为酸的质量时，曲线的斜率不表示单位时间内产生氢气的质量，因此不能据此判断金属的活动性强弱。
考向04 氢气压强-时间关系图像
要点梳理
气体压强-时间关系图像 用于展示密闭容器中化学反应过程中气体生成或消耗引起的压强动态变化，典型应用于金属与酸反应等实验分析。
OA段 ：反应未启动，压强保持平稳，可能为氧化膜与酸反应阶段（如铝片表面氧化铝层溶解），无气体产生。
AB段 ：反应剧烈进行，氢气快速生成，容器内气体量增加，压强 迅速上升 ，斜率反映反应速率快慢。
BC段 ：反应趋缓，气体产量减少，压强增长变慢，接近峰值。
CD段 ：反应结束，系统散热，温度下降导致气体体积收缩，压强 逐渐回落并稳定 ，说明反应 放热 。
关键信息点：
B点 ：压强最高点，代表反应结束。
pH变化趋势 ：酸被消耗，溶液酸性减弱，pH在反应期间持续增大。
溶质组成 ：反应后含生成物（如AlCl ）及过量反应物（如HCl）。
技巧点拨
该曲线无法表示反应速率，因此无法判断金属的活动性强弱。
考向05 金属-酸反应关系中的计算
要点梳理
典型计算题型
1. 已知金属质量，求氢气产量
判断酸是否足量
若酸足量，用金属的“价量比”计算
若酸不足，按酸计算氢气总量
2. 已知氢气质量，反推金属成分或质量分数
如黄铜（Zn-Cu）与酸反应，Cu不反应，Zn产氢
通过氢气量计算Zn质量，再求铜质量分数
3. 多金属混合物与酸反应
分步计算各金属产氢量
总氢气量为各金属产氢之和
技巧点拨
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
要点梳理
混合金属与酸反应的相关计算的一般思路
第1步：根据题意分析涉及的化学反应。
第2步：利用极端假设法判断生成一定质量的氢气需要单一金属的质量。
生成0.4 g氢气需要镁、铝、锌的质量分别为4.8 g、3.6 g、13.0 g。
第3步：确定取值范围。金属混合物质量的取值范围是3.6 g＜m(混合)＜
13.0 g。 含不反应金属（如 Cu、Au）不反应金属不产氢，仅“稀释”有效金属比例；氢气量仅由活泼金属贡献，据此反推其质量
四、典型结论速记
等质量金属产氢量 ： Al > Mg > Fe > Zn
等量酸生成氢气量 ： 相同 （与金属种类无关）
混合物产氢量介于两纯金属之间
产生氢气的质量=金属的质量×（简称价量比）（金属的化合价指生成的盐中金属元素的化合价）。
技巧点拨
重●难●提●分●必●刷
考向01 氢气质量-时间关系图像
1．（2026·青海西宁·一模）现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份等浓度的足量的稀硫酸中，X不发生反应，元素Y、Z在生成物中均显价。Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法不正确的是
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Z>Y>X
B．相对原子质量：Y>Z
C．完全反应消耗硫酸的质量：Y>Z
D．生成氢气的质量：Y>Z
2．（2025·宁夏银川·一模）等质量的三种金属X、Y、Z（化合物中化合价均为+2价）分别与足量同浓度的稀盐酸反应，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
A．三种金属的活动性由强到弱：X> Z > Y
B．三种金属产生H2的质量X> Z > Y
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X>Y>Z
3．（2025·山东济宁·中考真题）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，下列说法正确的是
A．金属锌反应最先完成 B．锌与酸反应生成氢气的速率最大
C．金属镁生成氢气的质量最多 D．金属铁消耗稀硫酸的质量最多
考向02 氢气质量-金属质量关系图像
4．（2026·广西贺州·一模）下列图像能正确反映其对应关系的是
A．①表示向的NaOH溶液中滴加的稀盐酸
B．②表示向一定质量的饱和溶液中加入少量CaO固体
C．③表示等质量等浓度的稀盐酸分别与足量的镁、铁反应
D．④表示足量红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
5．（2025·湖北武汉·模拟预测）图像可以形象地表示化学反应中物质的某项性状的变化，下列各选项的图像表示无误的是
A．将氧化钙加入澄清石灰水中
B．将铜片放入过量硝酸银溶液中
C．等质量的金属与足量的稀硫酸反应
D．向一定量硫酸铜溶液中加入足量氢氧化钠
考向03 氢气质量-酸的质量关系图像
6．（2026·福建莆田·一模）向等质量的金属M、N中逐滴加入稀硫酸至过量(已知M、N在化合物中的化合价都是+2价)，反应产生的氢气与消耗酸的关系如图。结合图像判断，下列说法错误的是
A．a点时，M、N生成氢气的量：
B．由图可知M、N的金属活动性顺序：
C．M、N反应完全时，消耗硫酸的质量：
D．由图可知M、N的相对原子质量：
7．（2025·山东济宁·二模）下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．图Ⅰ表示向一定质量的稀硫酸中不断加入水
B．图Ⅱ表示向一定质量的镁粉中加入少量氯化亚铁溶液
C．图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量相同浓度的稀硫酸
D．图Ⅳ表示向一定质量的氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中不断滴加稀盐酸
8．（2026·河南郑州·一模）下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是
A．向一定量稀硫酸中滴入水
B．高温煅烧大理石制取二氧化碳
C．向饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙
D．分别向等质量镁、铝中加入等质量分数的稀盐酸
考向04 气体压强-时间关系图像
9．（2026·广东深圳·一模）将生锈的铁钉放入盛有过量稀硫酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图，下列说法正确的是
A．C点时溶液中只有一种溶质
B．反应结束后溶液质量比反应前减少
C．B~C段发生的主要化学反应为
D．由C~D段压强变化可推测容器内发生了放热反应
10．（2026·江苏徐州·一模）在三个烧瓶中分别加入等质量镁粉、铁粉、锌粉和足量稀硫酸，然后封闭烧瓶，立即用传感器记录烧瓶中一段时间内的气压变化（见下图）。下列分析正确的是
A．三种金属完全反应后生成氢气的质量大小为：镁>锌>铁
B．完全反应后，加入锌粉的烧瓶内气压一定大于加入铁粉的烧瓶内气压
C．0～40s，镁与稀硫酸反应使烧瓶内气压增大的原因是生成氢气、反应放热
D．将镁、锌分别放入硫酸亚铁溶液中，能证明三种金属的活动性顺序
11．（2026·陕西安康·一模）兴趣小组的同学将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化，结果如图所示。下列说法不正确的是
A．反应过程中有热量放出 B．50 s时，溶液中的溶质为
C．0～50 s，稀盐酸和发生反应 D．100～150 s，压强减小是因为温度降低
12．（2026·江苏扬州·一模）某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率（该条件下3.6%的盐酸和1.8%的盐酸密度都约为1 g/ml）。两组实验所用试剂、设备和实验结果如下。下列说法正确的是
序号 镁条的质量/g 盐酸
质量分数/% 体积/mL
1 0.01 3.6 2.00
2 0.01 1.8 a
A．表格中a=4.00
B．镁与盐酸的反应属于吸热反应
C．X曲线表示的是镁与1.8%稀盐酸反应
D．Y曲线300 s后反应速率降低，主要原因是盐酸浓度降低
13．（2026·青海西宁·一模）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图1，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图2。下列说法错误的是
A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B．曲线①是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
C．反应结束后Zn一定有剩余
D．曲线①②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等
考向05 金属-酸反应关系图像中的计算
14．（2026·河北张家口·一模）为探究盐酸除铁锈的最佳浸泡时间，某同学取一枚表面均匀生锈的铁钉，放入一定质量的稀盐酸中，持续测量生成氢气的质量随浸泡时间的变化如图所示。下列分析错误的是
A．段无气体生成，是因为稀盐酸先与铁锈发生反应
B．过程中，溶液的溶质中存在
C．之后铁钉表面仍有气泡产生
D．该实验中除铁锈的最佳浸泡时间为
15．（2026·陕西西安·一模）我国第一艘国产航母的许多电子元件使用了锌合金，兴趣小组同学向盛有20 g锌合金样品的烧杯中逐渐加入稀硫酸，生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。（合金中的其它成分不与稀硫酸反应）
请分析并计算：
(1)反应后产生氢气的总质量是___g。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
考向06 混合金属与酸反应的相关计算
16．（2026·河南信阳·一模）某金属混合物由铝、镁、铁、铜四种金属中的两种组成，若11.2 g该金属混合物与足量的稀硫酸反应可得到0.4 g氢气，则该金属混合物中一定含有的金属是
A．铜 B．铁 C．铝 D．镁
17．（2026·河南周口·一模）某含杂质的铁粉样品，含有的杂质可能是镁、铝、锌、铜中的一种或几种。向其中加入足量稀硫酸，产生氢气的质量为0.2g。则该样品的组成可能是
A．Fe、Mg、Al B．Fe、Zn、Cu C．Fe、Al、Cu D．Fe、Zn
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