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有关金属制氢的试题是近几年高考的热点之一，纵观全国和地方高考试题，在选择题中的出现率几乎是100%，原因有两方面：一方面，金属制氢的试题可以与氧化还原反应原理、化学反应速率、化学平衡、物质的量、气体摩尔体积等结合起来进行考查；另一方面，可以考查学生对各种化学计算方法的掌握程度。因此，笔者现对近几年高考中出现的有关金属制氢的试题进行归类解析。

在金属制氢的化学反应中一般涉及到两种反应物和生成物，所以试题可以涉及到求金属、求反应物和生成物溶液的浓度及溶解度、求氢气和对反应情况的判断。

一. 求金属

在此类题目中，金属和氢气的量为已知条件的情况下，根据氧化还原反应的原理，确定金属的化合价、相对原子质量及金属的质量等。

1. 求金属的化合价

例1.（05年全国理综I，7）等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为V_A、V_B、V_C，已知V_B= 2V_C，且V_A=V_B+V_C，则在C的生成物中，该金属元素的化合价为（   ）

A. +1           B. +2                   C. +3                   D. +4

解析：+1价的1mol金属在标况下产生11.2L氢气，+2价的1mol金属在标况下产生22.4L氢气，+3价的1mol金属在标况下产生33.6L氢气，根据已知条件可知，V_B= 2V_C，且V_A=V_B+V_C，则V_A= 3V_C，所以C、B、A的化合价分别为+1、+2、+3。

2. 求金属的相对原子质量

例2. （01年全国，7）b g某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和a g氢气。则该金属的相对原子质量为（    ）

A.                           B.                 C.                 D.

解析：根据氧化还原反应中氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等可知：，摩尔质量与相对原子质量在数值上相等，所以相对原子质量等于。

3. 确定金属成分

例3.（04年全国理综I，8）若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24L（标准状况）氢气，则该金属是（    ）

A. Al           B. Mg                  C. Fe          D. Zn

解析：根据气体摩尔体积可知，氢气的物质的量为0.1mol，转移的电子数为0.2mol，质荷比为=9g/mol，所以该金属为Al。

4. 确定混合金属的组成成分

例4.（98年全国，20）由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（    ）

A. 锌          B. 铁                  C. 铝                  D. 镁

解析：两种金属组成的混合物的平均质荷比为：=10g/mol，锌、铁、铝和镁的质荷比分别为32.5g/mol、28g/mol、9g/mol和12g/mol，其中只有铝的质荷比小于10 g/mol。

5. 求金属的质量

例5. （01广东河南）将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H₂SO₄反应，生成H₂2.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（    ）

A. 2g           B. 4g          C. 8g          D. 10g

解析：产生2.8L氢气需要金属Mg、Zn、Al的质量分别为3g、8.125g和2.25g，根据极端法可知，混合金属的质量在2.25g~8.125g之间。

例6.（98年上海，18）甲、乙两烧杯各盛有100ml 3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V（甲）：V（乙）=1：2，则加入的铝粉质量为（    ）

A. 5.4g                  B. 3.6g                 C. 2.7g                 D. 1.8g

解析：根据反应方程式可知：①2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，②2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO^-+3H₂↑；当酸碱过量的时候，产生氢气的体积应相等，当铝过量的时候，产生氢气的体积之比为1：3；现产生氢气的体积之比为1：2，所以应在两者之间，第①反应铝过量，第②反应碱过量，所以根据酸求H₂，再据氢气并依反应②求出铝的质量为5.4g。 

二. 求氢气的质量或体积

在此类题目中，金属与酸的量为已知条件的情况下，通过讨论，利用量不足者求氢气的质量或体积，但特别要注意碱金属产生氢气的量与酸的量多少无关。

例7. （05年广东化学，2）将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100ml 1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（    ）

A. 1：2：3          B. 6：3：2                   C. 3：1：1                   D. 1：1：1

解析：根据金属与酸反应的实质2M +2n H ⁺=2M ⁿ⁺ + nH₂↑，可知三种金属都过量，但金属钠可继续与水反应，最终产生的氢气为0.15mol，而铝、镁都不与水反应，按盐酸计算，两者产生氢气的物质的量都为0.05mol，在同温同压下产生气体的体积比等于物质的量之比，答案为3：1：1。 

三. 对反应情况的判断

一般情况下，会以定性判断化学反应速率的快慢、产生氢气量的多少、弱酸浓度和c(H⁺)的关系及稀释过程中强酸和弱酸中c(H⁺)的变化、反应物中谁过量的判断等几种类型的试题，考查电离平衡和外界条件对化学反应速率的影响。

1. 判断外界条件对化学反应速率的影响

例8.（00年广东，15）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（    ）

A. 加热       B. 不用稀硫酸，改用98%浓硫酸     C. 滴加少量CuSO₄溶液     D. 不用铁片，改用铁粉

解析：加热、形成原电池、增大固体反应物的表面积，都能加快反应速率；浓硫酸能使铁发生钝化，阻止了反应的进一步进行。

2. 定性判断产生氢气量的多少

例9. （05年全国理综II，10）相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，下列说法正确的是（    ）

A. 弱酸溶液产生较多的氢气

B. 强酸溶液产生较多的氢气

C. 两者产生等量的氢气

D. 无法比较两者产生氢气的量

解析：pH相等的强酸和弱酸溶液，后者的浓度比前者大，等体积的两种溶液，后者酸的物质的量比前者大，与足量的Mg反应弱酸产生的氢气多。

例10. （96年上海，15）将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（    ）

A. 3mol/L HCl          B. 4 mol/L HNO₃        C. 8 mol/L NaOH          D. 18 mol/L H₂SO₄

解析：因Mg、Al与HNO₃、浓H₂SO₄反应不产生氢气，NaOH溶液只能与Al反应，所以产生氢气最多的是A选项。

3. 综合型

例11. （03年江苏，7）在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是（    ）

A. 甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大

B. 甲烧杯中的酸过量

C. 两烧杯中参加反应的锌等量

D. 反应开始后乙烧杯中的c(H⁺)始终比甲烧杯中的c(H⁺)小

解析：盐酸是强酸，醋酸是弱酸，其溶液体积和pH相同，则醋酸比盐酸的浓度大，在反应开始后，盐酸溶液中c(H⁺)降低的快，而醋酸只有部分电离，随着反应的进行又有H⁺电离出来，醋酸溶液中c(H⁺)降低的慢，所以在整个反应过程中乙烧杯中的c(H⁺)始终比甲大。最终产生氢气等量，则消耗锌和酸的质量相等，说明乙烧杯中的酸过量，加入甲烧杯中的锌粒多。

例12. （00年上海，22）取pH均等于2的盐酸和醋酸各100ml。分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是（    ）

A. 醋酸与锌反应放出氢气多

B. 盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多

C. 醋酸与锌反应速率大

D. 盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大

解析：酸和锌的量都已知，经分析后可知酸过量，产生氢气的量由Zn决定，所以两者应相等；pH相等的盐酸和醋酸都稀释2倍，盐酸中c(H⁺)为原来的一样，而醋酸是弱酸，稀释后，促进了醋酸的电离，c(H⁺)的减小比盐酸慢，即比盐酸溶液中H⁺的浓度大，锌与醋酸反应速率快。