專題07 金屬與酸反應(yīng)計算（解析版）

決勝2020年中考科學(xué)壓軸題全揭秘專題07金屬與酸反應(yīng)計算【考點1】金屬多次加入酸中【例1】鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進步的一個重要的標志。實驗序號1234生鐵樣品的質(zhì)量m1/g2.885.769.2410.28生成H2的質(zhì)量m2/g0.10.20.3m（1）每年鋼鐵銹蝕都會造成巨大的損失，鐵制品銹蝕的主要原因是________.（2）小科取某鋼鐵廠生鐵樣品進行實驗：將四份不同質(zhì)量的生鐵樣品（假定其中只含單質(zhì)鐵和單質(zhì)碳）分別加到100g質(zhì)量分數(shù)相同的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：通過計算回答下列問題：①上述表格中m的值為________。②該生鐵樣品中鐵和碳的質(zhì)量比是________。③根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算稀硫酸中H2SO4的質(zhì)量分數(shù)________，并畫出反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量m2與加入生鐵樣品質(zhì)量m1的關(guān)系圖________。【答案】（1）鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣反應(yīng)

（2）0.3；35：1；14.7%；【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵生銹是鐵與水和氧氣共同作用分析；

（2）根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)，相等量鐵完全反應(yīng)產(chǎn)生氫氣相等及方程式計算方法分析，利用生成氫氣質(zhì)量代入方程式列比例式計算，根據(jù)生鐵與氫氣的質(zhì)量關(guān)系描點繪制圖像分析。

【解答】（1）鐵制品銹蝕的主要原因是鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣反應(yīng)；

（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，8.64g樣品恰好完全反應(yīng)產(chǎn)生0.3克氫氣，而9.24克樣品反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量為0.3克，說明100g硫酸完全反應(yīng)產(chǎn)生0.3克氫氣，所以上述表格中m的值為0.3；

設(shè)鐵的質(zhì)量為x

Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑

56

2

x

0.1g

56:2=x:0.1g

x=2.8g

則生鐵樣品中鐵和碳的質(zhì)量比是2.8：0.08＝35：1；

設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為y

Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑

98

2

100gy

0.3g

98:2=100gy:0.3g

y=14.7%；

產(chǎn)生氫氣質(zhì)量與生鐵樣品質(zhì)量關(guān)系圖起點坐標（0，0），轉(zhuǎn)折點坐標（8.64，0.3），由此畫出圖像。

故答案為：（1）鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣反應(yīng)；（2）0.3；35：1；14.7%。【變式1-1】已知鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。質(zhì)量均為mg的鈉、鎂、鋅三種金屬分別與25g質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸反應(yīng)。（1）由于金屬的量不確定，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小有多種可能（不考慮鎂與水的反應(yīng)），如鎂、鋅產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同且都小于鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的情況表示為Na>Mg＝Zn。請按以上表示，寫出所有可能情況。（2）試確定，當(dāng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小為Na>Mg＝Zn時，m的取值范圍________。（3）m＝4.6時，Zn與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量與金屬質(zhì)量（m）的關(guān)系如下圖。請在圖中再畫出鈉和鎂二種金屬分別與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量與金屬質(zhì)量（m）的關(guān)系圖線。（在圖線上用元素符號注明）【答案】（1）Na＞Mg＞Zn

Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn（2）m≥3.25

（3）【解析】【分析】（1）依據(jù)鈉鎂鋅三種金屬同質(zhì)量時與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量關(guān)系是鎂>鈉>鋅，可知生成的氫氣質(zhì)量關(guān)系有以下幾種恬況①與三種金屬反應(yīng)酸足量，②酸量恰好與鋅反應(yīng)，則鎂鋅生成的氫氣量相等，但鈉與水反應(yīng)會生成氫氣，③酸量與鋅反應(yīng)后還有剩余。

（2）當(dāng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小為Na>Mg=Zn時，情況是Zn正好反應(yīng)完或過量

（3）根據(jù)4,6g鈉鎂與酸反應(yīng)生成的氫氣的量找到圖象的關(guān)鍵點，再結(jié)合鋅的情況繪制圖象即可。【解答】（1）此題的特殊之處在于：鈉既可以與酸反應(yīng)還可以與水反應(yīng)，鎂、鋅只與酸反應(yīng)而不與水反應(yīng)。質(zhì)量均為m的三種金屬與酸（過量）完全反應(yīng)時產(chǎn)生氯氣的質(zhì)量分別為m/23、m/12、2m/65。由此可以看出，鈉、鎂、鋅三種金屬與等量酸恰好完全反應(yīng)（或生成等質(zhì)量的氫氣）時所消耗的金屬質(zhì)量關(guān)系為：m鋅>m鈉>m鎂

①酸過量（酸與鎂恰好完全反應(yīng)）時，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的情況為：Mg>Na>Zn

②鈉、鎂、鋅均過量（或鋅恰好完全反應(yīng)）時，過量的鈉可以水反應(yīng)而產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量最多，鎂、鋅產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量因受酸的限制而相等，情況為：Na>Mg=Zn

③鈉、鎂均過量而鋅不足時，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的情況為：Na>Mg>Zn

④鎂過量，鈉恰好與酸完全反應(yīng)，而鋅不足時，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的情況為：Na=Mg>Zn

（2）由上面的分析可知：當(dāng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量大小為Na>Mg=Zn時，鈉、鎂、鋅均過量（或鋅恰好完全反應(yīng)），因此m的大小只取決于鋅的質(zhì)量。

設(shè)25g質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸與鋅恰好完全反應(yīng)時消耗鋅的質(zhì)量為x

Zn+H2SO4

=

ZnSO4+H2↑

65

98

x

25g×19.6%

65/98=x/25g×19.6%

解得x=3.25g

（3）當(dāng)m=4.6g時，m>325，因此鈉、鎂、鋅均過量，鈉在酸消耗完后還可以與水反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的量由鈉決定，設(shè)：鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的y

2Na+H2SO4=NaSO4+H2↑

-----①

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑-----②

聯(lián)立①②化學(xué)方程式，可得2Na----H2↑

設(shè)：鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量的y

2Na----H2↑

46

2

4.6g

y

46/4.6g

=2/y

解得y=0.2g

因為鎂、鋅產(chǎn)生氫氣質(zhì)量因受酸的限制而相等，由上圖可知均為0.1g

設(shè)25g質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫與鎂恰好完全反應(yīng)消耗鎂的質(zhì)量為z

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

24

98

z

25g×19.6%

24/z=98/25g×19.6%

解得x=1.2g

故答案為：（1）Na＞Mg＞Zn

Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn

（2）m≥3.25

（3）圖如下：

【考點2】酸多次加入金屬中【例2-1】某合金是由銅與鎂、鋅兩種金屬中的一種組成的，現(xiàn)欲測定其組成，進行如下實驗：取該合金樣品30g放入燒杯中，然后將200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸平均分四份依次加入該燒杯中，每次均充分反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下：請計算：（1）該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為多少？（2）通過計算確定：該合金除銅外另一種金屬是鎂、鋅中的哪一種？（3）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？（精確到0.1%）【答案】（1）由圖中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸時，固體質(zhì)量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質(zhì)量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，所以固體中銅的質(zhì)量為9.0g，所以銅的質(zhì)量分數(shù)為：9.0g/30g/×100%=30%；

（2）6.5g金屬和50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，其中硫酸的質(zhì)量為：50g×19.6%=鎂和鋅在發(fā)生置換反應(yīng)時都生成+2價的硫酸鹽，故設(shè)金屬的相對原子質(zhì)量為X，則：M+H2SO4═MSO4+H2↑X986.5g9.8gX/98=6.5g/9.8g解得：X=65，所以該金屬為鋅；（3）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，生成硫酸鋅的質(zhì)量為y，氫氣的質(zhì)量為z，則：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑9816129.8g×3yz98/29.4g=161/y=2/z解得：y=48.3g，z=0.6g；所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：48.3g19.5g+150g-0.6g×100%=28.6%答：第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為28.6%．故答案為：（1）30%；（2）鋅；（3）28.6%【解析】【分析】（1）根據(jù)圖中信息可知，在前三次加入稀硫酸時，每次加入50g稀鹽酸是，固體質(zhì)量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質(zhì)量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，而其中的鋅或鎂已經(jīng)完全反應(yīng)，即剩余固體的質(zhì)量就是銅的質(zhì)量，根據(jù)銅的質(zhì)量樣品質(zhì)量×100%計算即可；

（2）根據(jù)圖片數(shù)據(jù)可知，每50g稀鹽酸正好和6.5g的金屬完全反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出這種金屬的相對原子質(zhì)量，進而確定元素種類即可；

（3）第三次加入稀鹽酸后，其中HCl的質(zhì)量為：50g×19.6%×3，根據(jù)鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出硫酸鋅的質(zhì)量和生成氫氣的質(zhì)量；此時固體剩余10.5g，那么參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為30g-10.5g=19.5g，將鋅的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-氫氣質(zhì)量計算溶液的質(zhì)量，最后根據(jù)【變式2-1】從廢鋁鍋上剪下6g鋁片（表面被氧化，且含有不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)）放在燒杯中，將100g稀鹽酸分5次加入燒杯中，測得燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量變化如下表所示，求：第1次第2次第3次第4次第5次加鹽酸的質(zhì)量/g2020202020燒杯中的質(zhì)量/g264665.985.8105.8（1）第5次加入稀鹽酸時，燒杯中溶質(zhì)是________（填化學(xué)式）。（2）在右圖中畫出生成H2的質(zhì)量與所加稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系。

（3）所加稀鹽酸的容質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。（4）己被氧化的鋁占未被氧化前鋁片的質(zhì)量分數(shù)。【答案】（1）AlCl3、HCl

（2）解：如圖所示：

（3）解：第3次實驗中，20g稀鹽酸中的氯化氫完全反應(yīng)，設(shè)20g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為x。2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑2196x60g+6g-65.9g219/x=6/（60g+6g?65.9g）

x=3.65g

稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：3.65g/20g×100%=18.25%

（4）解：設(shè)樣品中含有Al的質(zhì)量為y。2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑546y0.2g54/6＝y(tǒng)/0.2g

y=1.8g

設(shè)樣品中含有氧化鋁質(zhì)量為z。Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O102219z40g×18.25%102/z=219/（40g×18.25%）

z=3.4g

3.4g氧化鋁中鋁元素質(zhì)量為：3.4g×（54/102）×100%=1.8g

雜質(zhì)的質(zhì)量=6g-3.4g-1.8g=0.8g

已被氧化的鋁占未被氧化前鋁片的質(zhì)量分數(shù)是：

1.8g/（1.8g+1.8g+0.8g）×100%=41%【解析】【分析】（1）由于鋁表面被氧化，剛開始時氧化鋁與鹽酸反應(yīng)沒有氣體跑出，所以燒杯中的總質(zhì)量不變，當(dāng)鋁開始與鹽酸反應(yīng)時有氣體跑出，燒杯中的總質(zhì)量開始變化。由第3次加入20g鹽酸生成了0.1g氫氣，第4次加入20g鹽酸又生成0.1g氫氣可知，20g鹽酸全部反應(yīng)能生成0.1g氫氣。第5次加入20g鹽酸后，燒杯中的總質(zhì)量沒有減小，說明此時金屬鋁已經(jīng)沒有了，加入的鹽酸沒有參加反應(yīng)，據(jù)此可以判斷溶質(zhì)；

（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，氫氣從鹽酸加入40g之后開始產(chǎn)生，加入80g時金屬消耗完氫氣不再產(chǎn)生，總共生成氫氣0.2g；

（3）根據(jù)表格中的第3次或第4次數(shù)據(jù)中可知20g稀鹽酸與金屬鋁反應(yīng)能生成0.1g氫氣，根據(jù)氫氣質(zhì)量可以計算出20g稀鹽酸中HCl的質(zhì)量，再算出稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；

（4）根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量計算出金屬鋁的質(zhì)量，根據(jù)之前消耗的40g稀鹽酸的質(zhì)量計算出氧化鋁的質(zhì)量，再計算出氧化鋁中鋁的質(zhì)量（這是已被氧化的鋁的質(zhì)量）。未被氧化前鋁片包含雜質(zhì)，所以要算出雜質(zhì)的質(zhì)量，用6g減去氧化鋁的質(zhì)量和樣品中鋁的質(zhì)量。用剛才計算得到的已被氧化的鋁的質(zhì)量除以未被氧化前鋁和雜質(zhì)的總質(zhì)量，即得質(zhì)量分數(shù)?！窘獯稹浚?）由第3次加入20g鹽酸生成了0.1g氫氣，第4次加入20g鹽酸又生成0.1g氫氣可知，20g鹽酸全部反應(yīng)能生成0.1g氫氣。第5次加入20g鹽酸后，燒杯中的總質(zhì)量沒有減小，說明此時金屬鋁已經(jīng)沒有了，加入的鹽酸沒有參加反應(yīng)，所以燒杯中溶質(zhì)有反應(yīng)生成的AlCl3和剛加入的HCl；

故答案為：(1)AlCl3、HCl【考點3】金屬相關(guān)競爭反應(yīng)【例3-1】往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是(

)A.

c點對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Cu2+

B.

bc段（不含兩端點）析出的金屬是Fe

C.

ab段（不含兩端點）對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+、Fe2+

D.

若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，m1>m2【答案】C【解析】【分析】根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)條件分析，在金屬活動性順序中，排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)，且兩金屬相差越多越先反應(yīng)?！窘獯稹客跛徙~、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉，鋅先與硝酸銀反應(yīng)，然后再與硝酸銅反應(yīng)，最后再與硝酸亞鐵反應(yīng)。

A.c點對應(yīng)溶液是鋅與硝酸銀和硝酸銅完全反應(yīng)時的溶液，其中含有的金屬離子為Zn2+和Fe2+，不符合題意；

B.bc段（不含兩端點）是鋅與硝酸銅的反應(yīng)，析出的金屬是銅，不符合題意；

C.ab段（不含兩端點）為鋅與硝酸銀的反應(yīng)，b點硝酸銀溶液剛好完全反應(yīng)，所以對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+、Fe2+，符合題意；

D.bc段為鋅與硝酸銅的反應(yīng)，cd段為鋅與硝酸亞鐵的反應(yīng)，鋅與硝酸銅反應(yīng)中鋅與銅的質(zhì)量比為65：64，鋅與硝酸亞鐵反應(yīng)中鋅與鐵的質(zhì)量比為65：56，若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，m1<m2，不符合題意；

故答案為：C。【變式3-1】甲、乙兩燒杯內(nèi)盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的鹽酸。將鎂逐漸加入甲燒杯，鐵逐漸加入乙杯，測量加入的金屬質(zhì)量m和相應(yīng)的燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量變化量△M，畫出△M-m曲線oac和obc的示意圖，如圖所示。根據(jù)圖中信息，下列說法錯誤的是（

）A.

m1:m2=3:7

B.

m1-△M1<m2-△M2

C.

m曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關(guān)系

D.

當(dāng)乙燒杯內(nèi)加人鐵的質(zhì)量為m1時，溶液中溶質(zhì)不止一種【答案】B【解析】【分析】（1）鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣；鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是Mg+2HC|=MgCl2+H2↑、Fe+2HC=FeCl2+H2↑；

（2）乙兩燒杯內(nèi)盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的鹽酸，隨著金屬的加入至完全反應(yīng)，△M不再改變?！窘獯稹緼、Mg+2HC|=MgCl2+H2↑

~△M1

Fe+2HC=FeCl2+H2↑

~△M2

24

2

24-2=22

56

2

56-2=54

由圖示，m1、m2時金屬與稀鹽酸完全反應(yīng)，由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量相等時，此時消耗的鎂與鐵的質(zhì)量比為24:56=3:7，故A選項說法正確，不符合題意；

B、由題意,m1-△M1、m2-△M2即為金屬質(zhì)量與燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量變化量的差值，即生成氫氣的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量相等，則生成氫氣的質(zhì)量相等，即,m1-△M1=m2-△M2，故B選項說法錯誤，符合題意；

C、由A選項的分析，完全反應(yīng)時消耗的鎂的質(zhì)量少，則曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關(guān)系，故C選項說法正確，不符合題意；

D、當(dāng)乙燒杯內(nèi)加入鐵的質(zhì)量為m1時，稀鹽酸有剩余，溶液中溶質(zhì)不止一種，為氯化亞鐵和HCl，故D選項說法正確，不符合題意。

故答案為：B【例3-2】某同學(xué)將鎂和金屬X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后得到0.22gH2，則金屬X可能是（）A.

Al

B.

Zn

C.

Fe

D.

Cu【答案】A【解析】【分析】假設(shè)該金屬全部是鎂計算出產(chǎn)生氫氣質(zhì)量為0.2g，因為實際產(chǎn)生氫氣0.22g，所以另一種金屬與鎂相比，相同質(zhì)量時必需產(chǎn)生氫氣比鋅多。【解答】設(shè)該金屬全部是鎂，2.4g鎂與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為X則：

Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑

24

2

2.4g

x

根據(jù)：24/2.4＝2/x解得X=0.2g，因為收集到0.22gH2，所以另一種金屬產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量必須比同質(zhì)量的鎂產(chǎn)生氫氣質(zhì)量多，鋁產(chǎn)生的氫氣比相同質(zhì)量的鎂產(chǎn)生氫氣多，鐵、鋅產(chǎn)生的氫氣比相同質(zhì)量的鎂產(chǎn)生氫氣少，而銅不與酸反應(yīng)，所以可能是鋁。故答案為：A【變式3-2】現(xiàn)有鐵與另一種金屬組成的混合物1.2g，與足量稀硫酸反應(yīng)生成H20.1g，則混合物中的另一種金屬可能是（）A.

Mg

B.

Al

C.

Zn

D.

Cu【答案】B【解析】【分析】等質(zhì)量的金屬，產(chǎn)生氫氣的多少順序是Al＞Mg＞Fe＞Zn，依次進行解答。若1.2g全部是Fe，生成氫氣的質(zhì)量約為0.043g，題目告知金屬組成的混合物生成H20.1g，則1.2g另一種金屬生成氫氣的質(zhì)量應(yīng)該大于0.1g，排除C和D，1.2gMg生成氫氣恰好0.1g，錯誤，1.2gAl生成氫氣約0.133g，大于0.1g，因此另一種金屬可能是Al?！窘獯稹咳?.2g全部是Fe，生成氫氣的質(zhì)量約為0.043g，題目告知金屬組成的混合物生成H20.1g，則1.2g另一種金屬生成氫氣的質(zhì)量應(yīng)該大于0.1g，排除C和D，1.2gMg生成氫氣恰好0.1g，錯誤，1.2gAl生成氫氣約0.133g，大于0.1g，因此另一種金屬可能是Al。故答案為：B【例3-3】

某化工廠的廢液中含有硝酸銀、硝酸亞鐵和硝酸鋅．某同學(xué)取適量的上述廢液樣品，將一定質(zhì)量的鎂粉加入樣品中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液和濾渣．請?zhí)羁眨?/p>

（1）若得到的濾液為淺綠色，則濾液中的溶質(zhì)一定含有________

（填寫化學(xué)式，下同），可能含有________

．

（2）若得到的濾液為無色，則濾渣中至少含有________

種金屬．

（3）反應(yīng)后得到濾渣的質(zhì)量________

（選填“小于”、“大于”或“等于”）反應(yīng)前加入鎂粉的質(zhì)量．【答案】Zn（NO3）2、Mg（NO3）2、Fe（NO3）2；AgNO3；Ag、Fe；大于【解析】【解答】（1）將一定質(zhì)量的鎂粉加入樣品中，鎂先和硝酸銀反應(yīng)，再和硝酸亞鐵反應(yīng)，最后和硝酸鋅反應(yīng)，若得到的濾液為淺綠色，說明硝酸亞鐵沒有完全反應(yīng)或沒有反應(yīng)，則濾液中的溶質(zhì)一定含有硝酸銀和鎂反應(yīng)生成的Mg（NO3）2、沒有反應(yīng)的Zn（NO3）2和Fe（NO3）2；如果鎂的量很少，則硝酸銀可能有一部分沒有反應(yīng)，因此可能含有AgNO3；

（2）若得到的濾液為無色，說明硝酸銀和硝酸亞鐵已經(jīng)完全反應(yīng)，硝酸鋅是否反應(yīng)無法確定，因此濾渣中至少含有Ag、Fe種金屬；

（3）鎂和硝酸銀、硝酸亞鐵、硝酸鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：

Mg+2AgNO3=Mg（NO3）2+2Ag，Mg+Fe（NO3）2=Mg（NO3）2+Fe，Mg+Zn（NO3）2=Mg（NO3）2+Zn，

24

216

24

56

24

65

由反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系可知，反應(yīng)后得到濾渣的質(zhì)量大于反應(yīng)前加入鎂粉的質(zhì)量．

故填：Zn（NO3）2、Mg（NO3）2、Fe（NO3）2；AgNO3；Ag、Fe；大于．

【分析】鎂能和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鎂和銀，能和硝酸亞鐵反應(yīng)生成硝酸鎂和鐵，能和硝酸鋅反應(yīng)生成硝酸鎂和鋅；硝酸亞鐵溶液是淺綠色溶液．【變式3-3】.已知氯氣的氧化性很強，與金屬發(fā)生反應(yīng)一般生成高價態(tài)的金屬氯化物?，F(xiàn)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(yīng)后，固體質(zhì)量增加7.1g；等質(zhì)量的該金屬混合物投入足量的鹽酸中，產(chǎn)生氫氣0.2g。金屬混合物的組成情況可能有________種，分別為________?！敬鸢浮?；鋁和鋅，鎂和鋅【解析】【分析】分兩步對問題采用極端假設(shè)的方法進行①假設(shè)只有一種金屬與氯氣反應(yīng)；②假設(shè)只有一種金屬反應(yīng)生成了0.2g氫氣,，據(jù)此取兩者的重合部分即可。

【解答】由題意中關(guān)于氯氣的特點可建立如下的反應(yīng)關(guān)系：

Cu+Cl2=

CuCl2

；2Al+3Cl2=2AlCl3

；Mg+Cl2=MgCl2

；2Fe+3Cl2=2FeCl3

固體質(zhì)量增加7.1g，即Cl的質(zhì)量為7.1g，若僅有一種金屬，且增加7.1g，則根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可求得金屬的質(zhì)量分別是：Cu6.4g；Al1.8g；Mg2.4g；Fe3.73g；Zn6.5g，

而混合物4g意味著兩者質(zhì)量的平均值可能等于4克，即一種金屬的質(zhì)量大于4克，另一種小于4克，

故可能的組合為Cu---Al；Cu---Mg；Cu---Fe；Zn---Al；Zn---Mg；Zn---Fe六種。

同理，若僅有一種金屬，產(chǎn)生氫氣0.2g，則依據(jù)金屬與鹽酸反應(yīng)的方程式可計算出對應(yīng)的金屬質(zhì)量分別是：Al1.8g；Mg2.4g；Fe5.6g；Zn6.5g，

而混合物4g意味著兩者質(zhì)量的平均值可能等于4克，即一種金屬的質(zhì)量大于4克，另一種小于4克，故可能的組合為Cu---Al；Cu---Mg；Zn---Al；Zn---Mg；Al---Fe；Mg---Fe六種。

符合兩種情況的共4種：Cu---Al；Cu---Mg；Zn---Al；Zn---Mg。但五種金屬中要排除銅和鐵，原因是銅不與鹽酸反應(yīng)而會與氯氣反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2而與氯氣反應(yīng)生成FeCl3，均不能同時滿足固體質(zhì)量增加7.1g并產(chǎn)生氫氣0.2g的要求。

故答案為：2；鋁和鋅、鎂和鋅【變式3-4】小明同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)金屬的知識后，做了以下設(shè)計和實驗。（1）探究Fe、Cu、Ag三種金屬的活動順序，他她設(shè)計了四個方案，其中你認為不可行的是________。反應(yīng)Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag發(fā)生在方案________中。

A.Fe、Ag、CuSO4溶液

B.Fe、Cu、AgNO3溶液、稀鹽酸

C.Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液

D.Cu、Ag、Fe、稀鹽酸（2）將鐵粉加入盛有ZnSO4和CuSO4，混合溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，在濾渣中滴入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生。據(jù)此判斷，濾渣中含有________；濾液中的溶質(zhì)是________?！敬鸢浮浚?）D；BC（2）銅、鐵；ZnSO4、FeSO4【解析】【分析】（1）金屬活動性順序的強弱可通過物質(zhì)之間的反應(yīng)來判斷，金屬活動性強的金屬能從金屬活動性弱的金屬鹽溶液中置換出該種金屬。Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性強弱順序為Fe>Cu>Ag；

（2）金屬活動性順序排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)。根據(jù)濾渣中滴入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生可以判斷濾渣的組成和濾液的組成。

【解答】（1）A方案中Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu，說明Fe的金屬活動性排在Cu的前面，Ag不能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu，說明Ag的金屬活動性排在Cu的后面，方案可行；

B方案中Fe、Cu都能與AgNO3溶液反應(yīng)置換出Ag，說明Fe、Cu的金屬活動性都比Ag強，F(xiàn)e能與稀鹽酸反應(yīng)，Cu不能與稀鹽酸反應(yīng)，說明Fe的金屬活動性順序在Cu的前面，方案可行；

C方案中Cu不能與FeCl2溶液反應(yīng)，說明Cu的金屬活動性順序弱于Fe，Cu能與AgNO3溶液反應(yīng)，說明Cu的金屬活動順序強于Ag，方案可行；

D方案中Fe能與稀鹽酸反應(yīng)，Cu、Ag不能與稀鹽酸反應(yīng)，只能說明Fe的金屬活動性順序比Cu、Ag的強，不能比較出Cu和Ag的金屬活動性順序，方案不可行，選D。反應(yīng)Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag發(fā)生在方案BC中；

（2）根據(jù)金屬活動順序可知，鐵粉能與CuSO4反應(yīng)置換出Cu，不能與ZnSO4反應(yīng)，充分反應(yīng)后過濾，在濾渣中滴入稀鹽酸后有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中含有鐵粉，所以鐵粉過量，濾渣的成分為Cu和Fe；因為CuSO4已經(jīng)反應(yīng)完所以濾液中的溶質(zhì)是ZnSO4、FeSO4。

故答案為：（1）D；BC；（2）銅、鐵；ZnSO4、FeSO41.

a、b、c三種酸分別與足量的金屬Mg充分反應(yīng)，生成等質(zhì)量的H2，反應(yīng)消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3：6：2．下列關(guān)于a、b、c的推理合理的是（HX、H2Y、H3Z分別表示三種酸）（）A.

a、b、c三種酸溶液中的H原子數(shù)目：c＞a＞b

B.

a、b、c與金屬Mg反應(yīng)的速率：b＞a＞c

C.

a、b、c的相對分子質(zhì)量：b＜a＜c

D.

a、b、c可能分別為H2Y、HX、H3Z【答案】D【解析】【解答】2HX+Mg=MgX2+H2↑，H2Y+Mg=MgY+H2↑，2H3Z+3Mg=Mg3Z2+3H2↑，生成氫氣相等，說明消耗的氫原子的個數(shù)相等，假設(shè)產(chǎn)生的氫原子的個數(shù)都是6個，則消耗的HX的分子6個，消耗H2Y的分子個數(shù)為3，消耗H3Z的分子個數(shù)為2個，因此反應(yīng)消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3：6：2，相對于的酸及分子個數(shù)關(guān)系是3H2Y、6HX、2H3Z，因此：A、反應(yīng)消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3：6：2，相對于的酸及分子個數(shù)關(guān)系是3H2Y、6HX、2H3Z，對應(yīng)的原子個數(shù)相等，故選項錯誤；B、同種金屬與不同的酸無法比較反應(yīng)速率，故選項錯誤；C、不同的酸的酸根不同，無法比較相對原子質(zhì)量，因此無法比較相對分子質(zhì)量，故選項錯誤；D、通過以上分析，a、b、c分別為H2Y、HX、H3Z，故選項正確；故選：D．【分析】根據(jù)三種酸分別與鎂反應(yīng)的方程式，結(jié)合反應(yīng)的酸的分子數(shù)目之比分析酸的種類結(jié)合選項進行分析得出正確的結(jié)論．2.在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)天平至平衡，向兩燒杯中分別注入等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸（足量），然后向右盤的燒杯中放入一定質(zhì)量的Fe粉，同時向左盤的燒杯中放入與Fe粉等質(zhì)量的Zn粉，反應(yīng)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A.

天平最終仍然平衡

B.

天平指針先偏向左盤，后偏向右盤

C.

天平指針始終偏向右盤

D.

天平指針先偏向右盤，后偏向左盤【答案】D【解析】【分析】金屬活動性的強弱決定了化學(xué)反應(yīng)的快慢，而等質(zhì)量的Fe和Zn與足量的稀硫酸反應(yīng)時，所產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的多少是由金屬的相對原子質(zhì)量的大小來決定的，相對原子質(zhì)量越大，最后所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量越少，反之就越多?！窘獯稹吭诮饘倩顒有皂樞蛑?，由于Zn的活動性比Fe強，所以與酸反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的速率快，所以開始時左盤質(zhì)量輕，故天平的指針先偏向右盤；

等質(zhì)量的Fe和Zn與足量的稀硫酸反應(yīng)時，最終所產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的多少是由金屬的相對原子質(zhì)量的大小來決定的，相對原子質(zhì)量越大，最后所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量越少，反之就越多。Zn的相對原子質(zhì)量是65，而鐵的相對原子質(zhì)量是56，所以隨著反應(yīng)的進行，最終所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是右盤多一些，所以右盤質(zhì)量輕，故天平指針最后偏向左盤。故答案為：D3.某合金由兩種金屬元素組成，取該合金60g投入足量稀硫酸中，反應(yīng)完全后，測得生成H23g，則合金的組成不可能是（）A.

Fe與Zn

B.

Mg與Cu

C.

Na與Al

D.

Al與Fe【答案】A【解析】【分析】首先判斷金屬能否與酸反應(yīng)，然后從金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系考慮。根據(jù)化學(xué)方程式，可得出如下金屬與氫氣的質(zhì)量關(guān)系：Mg-H2：36-3

Al-H2：27-3

Fe-H2：84-3Zn-H2：97.5-3；特殊地，鈉的活動性很強，能與水反應(yīng)放出氫氣，所以要生成3g氫氣，需要鈉的質(zhì)量為69g，利用平均值法來判斷即可得出正確的答案?！窘獯稹扛鶕?jù)化學(xué)方程式已知金屬與氫氣的質(zhì)量關(guān)系：Mg-H2：24g-2g，即24g鎂完全反應(yīng)生成2g氫氣，則36g-3g，即36g鎂完全反應(yīng)生成3g氫氣；同理可知：Al-H2：27g-3g；

Fe-H2：56g-2g，84g-3g；Zn-H2：65g-2g，則97.5g-3g；Na-H2：46g-2g，則69g-3g；利用平均值法得知要生成3克氫氣，合金的質(zhì)量應(yīng)該符合：金屬A的數(shù)值＜60g＜金屬B的數(shù)值。

A、84g和97.5g均大于60g，所以合金的組成不可能，故A正確；

B、36g小于60g，Cu不與酸反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣，所以合金的組成可能，故B錯誤；

C、27g＜60g＜69g，所以合金的組成可能，故C錯誤；

D、27g＜60g＜84g，所以合金的組成可能，故D錯誤。故答案為：A4.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(yīng)的化學(xué)方程式________。下圖是實驗過程生成氣體或剩余固體的質(zhì)量隨反應(yīng)時間的變化關(guān)系圖，其中表示正確的是________(填選項)。

A.

B.

C.【答案】Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑；A、C【解析】【分析】根據(jù)在金屬活動性順序中排在氫前的金屬能與酸反應(yīng)，排在氫后的金屬不能與酸反應(yīng)分析；根據(jù)反應(yīng)時反應(yīng)物及生成物的變化規(guī)律分析。【解答】將足量的稀鹽酸加入一定量的鋅、銅混合物中，銅不與鹽酸反應(yīng)，鋅能與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)方程式為Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑；因固體液體接觸即開始反應(yīng)，所以氣體的質(zhì)量要從原點開始不斷增加，直到鋅全部反應(yīng)不再變化，而固體質(zhì)量會隨鋅的反應(yīng)而不斷減少，但銅不反應(yīng)所以減少到鋅反應(yīng)結(jié)束保持不變，故選AC。5.化學(xué)小組探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動性順序，設(shè)計了下圖所示實驗方案．

（1）試管乙中觀察到的現(xiàn)象是________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

．

（2）同學(xué)們經(jīng)討論后認為該方案可以優(yōu)化，________試管的實驗是多余的．

（3）去掉多余的實驗，同學(xué)們將另兩只試管中反應(yīng)后的物質(zhì)倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，

向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣的成分可能是________

．

【答案】溶液有藍色變?yōu)闇\綠色，生成紅色固體；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；丙；Cu、Fe；Cu、Fe、Mg【解析】【分析】（1）根據(jù)金屬與鹽溶液能否反應(yīng)來比較金屬的活潑性，根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；

（2）根據(jù)實驗甲乙已經(jīng)判斷出金屬的活動性順序，所以丙實驗多余；

（3）根據(jù)金屬活動性順序判斷．

【解答】（1）乙中，若鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，溶液由藍色變成淺綠色，可證明鐵的活動性強于銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；

（2）實驗甲乙已經(jīng)判斷出金屬的活動性順序，所以丙實驗多余；

（3）將另兩只試管中反應(yīng)后的物質(zhì)倒入同一大燒杯中，一段時間后過濾，向濾渣中加入稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，說明有活潑金屬存在所以濾渣中一定有鐵或鐵、鎂．

故答案為：

（1）溶液有藍色變?yōu)闇\綠色，生成紅色固體；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；（2）丙；（3）Cu、Fe；Cu、Fe、Mg．6.銅鋅合金又稱假黃金。向盛有30g銅鋅合金粉末樣品的燒杯中逐漸加入稀硫酸，生成氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示，鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。計算：（1）充分反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為________g。（2）合金樣品中鋅的質(zhì)量。（3）恰好完全反應(yīng)時，所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】（1）0.2

（2）設(shè)合金樣品中鋅的質(zhì)量為x，充分反應(yīng)后生成硫酸鋅的質(zhì)量為yZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑65

161

2x

y

0.2g

列方程：65x=161y=20.2g

得：x=6.5g,

y=16.1g【解析】【分析】根據(jù)圖可以知道生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，根據(jù)氫氣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算鋅的質(zhì)量和硫酸鋅的質(zhì)量，進而求算對應(yīng)的質(zhì)量分數(shù)。

【解答】解：（1）根據(jù)圖可知生成的氫氣的質(zhì)量為0.2g。（2）設(shè)合金樣品中鋅的質(zhì)量為x，充分反應(yīng)后生成硫酸鋅的質(zhì)量為yZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑65

161

2x

y

0.2g

列方程：65x=161y=20.2g7.某科學(xué)探究小組的同學(xué)取來一小塊生鐵（表面有鋁粉涂層）片，用砂紙打磨除凈涂層。為測定此樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，他們將樣品放入燒杯中，再加入“足量”的稀鹽酸，稱量數(shù)據(jù)見下表：

請回答下列問題：（1）在實驗中如何確保所加入的稀鹽酸為“足量”?________。（2）計算該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算步驟，計算結(jié)果精確到0.1%）。（3）按以上測定方法，則以下操作中會使該樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)測定值偏小的是

。A.

加入的稀鹽酸不足量

B.

換用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)更高的鹽酸進行實驗

C.

未將樣品表面涂層（已完全氧化）打磨干凈

D.

將表面涂層打磨干凈的生鐵樣品磨成粉末【答案】（1）繼續(xù)滴加稀鹽酸，觀察到不再產(chǎn)生氣泡為止

（2）解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成氫氣的質(zhì)量為（12+32.5+200）-244.1=0.4gFe+2HCl=FeCl2+H2↑562Xg0.4gX=11.2g

Fe%=11.2/12=93.3%

（3）A,C【解析】【分析】（1）加入“足量”的稀鹽酸后將不能再看到反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡，可能通過逐漸加入的方式來觀察是否有氣泡來確保“足量”；

（2）先根據(jù)表格中總質(zhì)量的變化計算出生成H2的質(zhì)量，由生成H2的量根據(jù)鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出Fe的質(zhì)量，再有樣品質(zhì)量計算出鐵的質(zhì)量分數(shù)；

（3）鐵的質(zhì)量是根據(jù)生成H2的質(zhì)量計算得到的，所以導(dǎo)致H2質(zhì)量減小的原因都將造成鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小?！窘獯稹浚?）加入“足量”的稀鹽酸后將不能再看到反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡，所以可通過繼續(xù)滴加稀鹽酸，觀察到不再產(chǎn)生氣泡為止，來確保所加入的稀鹽酸為“足量”；

（3）鐵的質(zhì)量是根據(jù)生成H2的質(zhì)量計算得到的，所以導(dǎo)致H2質(zhì)量減小的原因都將造成鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小。

A、加入的稀鹽酸不足量，鐵有剩余產(chǎn)生的H2的量偏小，計算得到的鐵的質(zhì)量也偏小，A正確；

B、換用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)更高的鹽酸進行實驗，濃度高的鹽酸具有揮發(fā)性，易將揮發(fā)的這部分質(zhì)量也當(dāng)成是H2的質(zhì)量，將使鐵的質(zhì)量偏大，B錯誤；

C、未將樣品表面涂層（已完全氧化）打磨干凈，表面氧化的未打磨掉反應(yīng)時不會產(chǎn)生H2，H2質(zhì)量偏小，C正確；

D、將表面涂層打磨干凈的生鐵樣品磨成粉末，不影響鐵的質(zhì)量分數(shù)，D錯誤。

故選AC

故答案為：（1）繼續(xù)滴加稀鹽酸，觀察到不再產(chǎn)生氣泡為止；（3）AC有一種管道疏通劑，主要成分為鋁粉和氫氧化鈉混合粉末。工作原理是：利用鋁和氫氧化鈉遇水反應(yīng)放出大量的熱，加快氫氧化鈉對毛發(fā)等淤積物的腐蝕，同時產(chǎn)生氫氣增加管道內(nèi)的氣壓，利于疏通。小柯利用如圖裝置測定疏通劑中鋁的質(zhì)量分數(shù)。

Ⅰ．取樣品20g，倒入容積為200mL的錐形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于電子天平上測出總質(zhì)量m1。

Ⅱ．打開活塞，加入足量的水充分反應(yīng)，直到?jīng)]有固體剩余，靜置一段時間，測出總質(zhì)量m2。

Ⅲ．實驗數(shù)據(jù)如下表：反應(yīng)前總質(zhì)量m1反應(yīng)后總質(zhì)量m2371.84g371.24g回答下列問題：（1）配平化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H2O====(加熱)________

NaAlO2+3H2↑（2）根據(jù)化學(xué)方程式計算樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)。（3）以下情形會導(dǎo)致樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果偏高的原因可能有

。A.

向錐形瓶中倒入樣品時，撒出了部分粉末

B.

在反應(yīng)過程中有水蒸氣逸出

C.

沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量【答案】（1）2

（2）解：設(shè)參加反應(yīng)的鋁質(zhì)量為x2Al+2NaOH+H2O=2NaAlO2+3H2↑546X0.6g54x=60.6g

解得x=5.4g

Al%=m鋁/m樣品【解析】【分析】】（1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律其微觀角度是參加反應(yīng)的原子種類和數(shù)量反應(yīng)前后不變；（2）第2小題要計算鋁的質(zhì)量分數(shù)我們需要知道鋁的質(zhì)量和鋁和氫氧化鈉粉末的總質(zhì)量，題目已知鋁和氫氧化鈉混合粉末的總質(zhì)量為20g，而鋁的質(zhì)量沒有直接告訴我們，但表格中反應(yīng)前后的質(zhì)量差：371.84g－371.24g＝0.6g應(yīng)該是鋁和氫氧化鈉或水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量（且鋁已經(jīng)反應(yīng)完），我們可以根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量利用化學(xué)方程式計算出參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量；（3）樣品總質(zhì)量已知為20g所以質(zhì)量分數(shù)的偏高只與計算得到的鋁的質(zhì)量有關(guān)。

【解答】】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知是2；

（3）導(dǎo)致樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果偏高的原因可能有，A選項撒出了部分粉末鋁的質(zhì)量分數(shù)將減小；B選項由于反應(yīng)過程中有水蒸氣逸出，我們在計算時誤將水蒸氣當(dāng)作氫，而增大由此計算得到的鋁的質(zhì)量從則鋁的質(zhì)量分數(shù)增大。C選項沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量，氫氣質(zhì)量比等體積的空氣質(zhì)量要小稱量結(jié)果將始反應(yīng)后的總質(zhì)量偏小，而使反應(yīng)前后的質(zhì)量差增大也就是計算時的氫氣質(zhì)量增大了，由此得到的鋁質(zhì)量增大故質(zhì)量分數(shù)也偏大，答案B、C9.我國是一個鋼鐵生產(chǎn)大國，2018年內(nèi)地的鋼鐵產(chǎn)量達8億噸之多。（1）據(jù)統(tǒng)計，全世界每年因銹蝕而損壞的鋼鐵約占全年產(chǎn)量的四分之一，因此如何防止鋼鐵生銹是人類面臨的一個重大課題。自行車是不少同學(xué)上學(xué)的交通工具。根據(jù)你的觀察，談?wù)勛孕熊嚿a(chǎn)廠家對自行車鋼圈、車架和鏈條等各部位采取了哪些防銹的方法（任選一個部位）？（2）鐵的銹蝕對社會生產(chǎn)造成較大損害，但也有有利的一面，如某些食品包裝袋內(nèi)常放入還原性鐵粉作“雙吸劑”以防止食品腐敗。某課外興趣小組在實驗室發(fā)現(xiàn)了一包破損的還原性鐵粉（含少量雜質(zhì)，雜質(zhì)既不溶于水也不溶于酸），他們?nèi)×輼悠?，分別加稀硫酸反應(yīng)。測得部分數(shù)據(jù)加下，請根據(jù)有關(guān)信息冋答問題。實驗次數(shù)13456取樣品質(zhì)量（g）31.031.031.031.031.0取稀硫酸質(zhì)量（g）30.090.0120.0150.0180.0產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）0a0.30.50.6①a的數(shù)值為________。②第4次實驗，所得到溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為________。③列式計算該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)________（計算結(jié)果精確到0.1%）?！敬鸢浮浚?）鋼圈：金屬鍍層；車架：噴漆；鏈條：涂油

（2）0.1；Fe2(SO4)3、FeSO4；該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分54.2%【解析】【分析】鐵和水、氧氣反應(yīng)生成鐵銹，鐵銹主要成分是氧化鐵，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行相關(guān)方面的計算和判斷。【解答】（1）在鋼鐵表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的原理是隔絕氧氣和水。防止鋼鐵生銹的方法有：在自行車鋼圈上鍍一層金屬可以防止生銹，在自行車車架上涂一層漆可以防止生銹，在自行車鏈條上涂油可以防止生銹等。故答案為：鋼圈：金屬鍍層；車架：噴漆；鏈條：涂油；

（2）①由表中4、5、6可知，30g稀硫酸和鐵反應(yīng)生成0.2g氫氣，因此有：0.3?a=0.2，a=0.1；

②第4次實驗，所得到溶液中溶質(zhì)有氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成的硫酸鐵和鐵和硫酸反應(yīng)生成的硫酸亞鐵，

即：Fe2(SO4)3、FeSO4.

(4)設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為x，

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，

56

2

x

0.6g

56：2=x：0.6g

x=16.8g，

該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為：16.8g31.0g×100%=54.2%，

答：該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為54.2%.

故答案為：（1）鋼圈：金屬鍍層；車架：噴漆；鏈條：涂油；（2）0.1、Fe2(SO4)3、FeSO4、該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分54.2%10.小華有一只銀手鐲（銀鋅合金），她想用實驗探究手鐲中銀的含量。先用電子秤稱得手鐲的質(zhì)量是25.00克，再用稀鹽酸分多次與此手鐲充分反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表：第1次第2次第3次第4次第5次加入稀鹽酸的質(zhì)量（克）10.0010.0010.0010.0010.00充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量（克）24.3523.7023.0523.0023.00根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析，完成下列問題：（1）手鐲中銀的質(zhì)量是________克。（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？【答案】（1）手鐲中銀的質(zhì)量是23.00克

（2）解:設(shè)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為xZn+2HCl=ZnCl2+H2↑65730.65g10.00gx6573x=7.30%【解析】【分析】根據(jù)方程式進行計算的步驟：設(shè)未知數(shù)，寫出化學(xué)方程式，找出各物質(zhì)間的質(zhì)量比及已知量與要求量，列出比例式并求算結(jié)果，寫答案?！窘獯稹浚?）銀鋅合金中銀不會與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，但鋅能夠與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，所以最后剩余的固體都是銀；則銀的質(zhì)量為23g；故答案為：23.00

；

（2）由于鹽酸是分次加入的，則說明第1、2、3次中鹽酸都是反應(yīng)完全的，則選用第一次的數(shù)據(jù)進行計算即可；故答案為：設(shè)鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

x；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑65730.65g10.00gx650.65g=7310.00gx

x=7.30%；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑65730.65g10.00gx650.65g11.小華想測定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，實驗室只提供了一瓶稀鹽酸和相關(guān)的儀器。（1）根據(jù)現(xiàn)有的條件，你認為只能測出________合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。（2）為了測定該合金的組成，小華稱取10克該合金粉末，在粉末中連續(xù)三次加入稀鹽酸反應(yīng)。每加一次鹽酸，小華記錄所得氣體的質(zhì)量，實驗數(shù)據(jù)如下：第一次第二次第三次連續(xù)加入鹽酸的體積(ml)101010生成氫氣的質(zhì)量(g)0.080.080.04從上表數(shù)據(jù)分析，小華用10克合金粉末總共收集到________克氫氣。（3）求出該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。（列式計算）【答案】（1）Cu—Zn（2）0.2

（3）解：設(shè)10克Cu—Zn合金中Zn的質(zhì)量為x.Zn+HH2652x0.2g652x=6.5g銅的質(zhì)量分數(shù)為：10g?6.5g10g【解析】【分析】（1）兩種金屬中一種金屬的活動性比氫強，一種金屬的活動性比氫弱，只有滿足此條件才能測定出銅的質(zhì)量分數(shù)；

（2）根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)，將三次產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相加即可；

（3）寫出鋅與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后根據(jù)生成的氫氣的質(zhì)量求得合金中鋅的質(zhì)量，即可求得銅的質(zhì)量分數(shù)。

【解答】（1）只有兩種金屬一種能與鹽酸反應(yīng)而另一種不能與鹽酸反應(yīng)才能測出銅的質(zhì)量分數(shù)，因此只能測出合金中Cu-Zn中銅的質(zhì)量分數(shù)；

（3）10g鹽酸最多生成0.08g氫氣，第三次只生成0.04g，說明金屬全部參加了反應(yīng)，故生成氫氣的總質(zhì)量為：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g；

（4）設(shè)Cu-Zn合金中鋅的質(zhì)量為x。

Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑

65

2

x

0.2g

652=x0.2g；；

解得：x=6.5g12.金屬在日常生活中有著廣泛的用途，常見金屬的活動性順序如圖：

請回答下面問題：（1）金屬活動性順序表中的X是________元素。（2）把一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過了一會兒，觀察到的現(xiàn)象有________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（3）向一定質(zhì)量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn粉，溶液質(zhì)量隨反應(yīng)時間的變化情況如圖所示，圖中B點溶液中含有的溶質(zhì)有________?！敬鸢浮浚?）Hg（2）鋁絲上附著紅色固體，溶液藍色變淺；2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3

（3）Cu(NO3)2、Zn(NO3)2【解析】【分析】根據(jù)金屬活動性順序表分析，在金屬活動性順序中，排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)?！窘獯稹浚?）金屬活動性順序表中的X是為汞；（2）鋁的活動性比銅強，所以鋁能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，因此可觀察到鋁絲上附著紅色固體，溶液藍色變淺，反應(yīng)方程式為2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3；（3）向一定質(zhì)量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn粉，鋅先與硝酸銀溶液反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，溶液質(zhì)量減少，再與硝酸銅溶液反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，溶液質(zhì)量增加，圖B為硝酸銀剛好完全反應(yīng)時的圖像，則溶質(zhì)為硝酸鋅和硝酸銅。13.實驗小組在實驗室找到一瓶含有銅和鐵的均勻混合物。為測定該混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)，分別取一定質(zhì)量的混合物與稀硫酸進行反應(yīng)，實驗分四組，所得數(shù)據(jù)如下表所示：

請分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）該混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為多少?（2）表中的W=________（填數(shù)值）。（3）第1組實驗中所得濾液中的溶質(zhì)是________（用化學(xué)式表示）。（4）計算第4組實驗中所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。（寫出計算過程，結(jié)果精確到0.1%）【答案】（1）解：a比較第1組、第2組可知：15克混合物中的鐵已完全反應(yīng)，鐵為9克，銅為6克；按組成比例，30克混合物中鐵有18克、銅12克；Fe%=9/15=60%（2）10（3）FeSO4、H2SO4

（4）解：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56152214xy

X=38g，y=0.5g

FeSO4%=38/（100+14-0.5）=33.5%【解析】【分析】（1）通過對1、2組的對比可得出混合物中鐵的含量；（2）通過分析第4組數(shù)據(jù)可以求出鐵與稀硫酸恰好反應(yīng)的質(zhì)量比，并在此基礎(chǔ)上分析出第1組中鐵是否過量；（1）先用方程式求出生成的溶質(zhì)的質(zhì)量，再求出溶液的質(zhì)量，從而求出所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。【解答】（1）比較甲、乙兩組數(shù)據(jù)可以知道，取15g混合物，分別與100g硫酸和120g硫酸反應(yīng)都剩余6g固體，說明混合物中的鐵全部參加反應(yīng)，可以判斷15g混合物中含有銅的質(zhì)量為6g，含鐵的質(zhì)量為9g，所以混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為=9g15g×100%=60%。

（2）已知鐵的質(zhì)量分數(shù)為60%，故30克混合物中鐵的質(zhì)量為18克，銅的質(zhì)量為12克；由第四組實驗數(shù)據(jù)可知30克混合物與120克稀硫酸反應(yīng)，剩余固體為16克，而已求得30克混合物中銅的質(zhì)量為12克，故該反應(yīng)鐵過量，未反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為4克。結(jié)合以上信息可知與100克稀硫酸恰好反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為14克，比值為50:7，故120克稀硫酸可以反應(yīng)的鐵的質(zhì)量=120×750=16·8g，而25克中含有鐵的質(zhì)量等=25×60=15g；，故鐵全部參加反應(yīng)，剩余固體的質(zhì)量即為銅的質(zhì)量=25g-15g=10g；

（3）由以上分析可知，與100克稀硫酸恰好反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為14克，而15克混合物中含有鐵的質(zhì)量為9克且銅不與稀硫酸反應(yīng)，故稀硫酸過量，分析可得所得濾液中的溶質(zhì)是FeSO4和H2SO4；

（4）溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量就是生成的FeSO4的質(zhì)量，溶液質(zhì)量等于混合物的質(zhì)量加上參與反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，再減去生成的氫氣的質(zhì)量。

故答案為：（1）60%；（2）10；（3）FeSO14.某興趣小組用15g鎂條與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為49%的稀硫酸反應(yīng)，測得產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖（假設(shè)鎂條中除表面含有氧化鎂外，還有其它難溶性雜質(zhì)且不與稀硫酸反應(yīng)），試分析回答：

（1）當(dāng)稀硫酸質(zhì)量為90g時，取出部分溶液加入碳酸鋇粉末，則會產(chǎn)生的現(xiàn)象是________。（2）稀硫酸質(zhì)量在0~20g范圍內(nèi)，試用化學(xué)方程式解釋未產(chǎn)生氣體的原因________。（3）求出P的值。（4）當(dāng)稀硫酸質(zhì)量為70g時，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少?【答案】（1）冒氣泡同時產(chǎn)生白色沉淀（2）MgO+H2SO4=MgSO4+H2O

（3）解：Mg+H2SO4=MgSO4

+H2↑24981202X50g×49%ap

X=6g

a=30g

p=0.5g

（4）解：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O4098120Y20g×49%bY=4g

b=12g

MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%【解析】【分析】金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣；金屬氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水；

【解答】（1）當(dāng)稀硫酸質(zhì)量為90g時，由圖像可知，酸過量，取出部分溶液加入碳酸鋇粉末，由于碳酸鋇可溶于酸，故可以觀察到有氣泡生成，并生成新的沉淀；故答案為：固體溶解，有氣泡產(chǎn)生且有沉淀產(chǎn)生；

（2）鎂是活潑的金屬，所以表面有金屬氧化物生成；所以酸先跟氧化鎂反應(yīng)，無氣體出現(xiàn)；故答案為：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；

（3）P點是氫氣的質(zhì)量

解：設(shè)m(Mg)=Xg;m（H2）=Pg;Mg+H2SO4=MgSO4

+H2↑24981202X50g×49%ap

X=6g

a=30g

p=0.5g

故答案為：0.5g；

（4）設(shè)m(MgO)=Yg;m(MgSO4)=bg;

MgO+H2SO4=MgSO4+H2O

40

98

120

Y

20g×49%

b

Y=4g

b=12g

MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%；

故答案為：（1）固體溶解，有氣泡產(chǎn)生且有沉淀產(chǎn)生；(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；(3)0.5g；(4)52.8%.15.Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某黃銅的組成，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應(yīng)。每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：加入稀硫酸的質(zhì)量（g）充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量（g）第1次40m第2次4014.8第3次4012.2第4次4011.2第5次4011.2試回答下列問題：（1）從以上數(shù)據(jù)可知，最后剩余的11.2g固體的成分是________；表格中，m＝________。（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為________。（3）計算所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？（4）配制100g該濃度的稀硫酸需要質(zhì)量分數(shù)為98%濃硫酸的質(zhì)量是多少？【答案】（1）Cu；17.4（2）44%

（3）設(shè)40g稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為x

H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑

98

65

x

2.6g

98x=652.6g

解得：x=3.92g

稀硫