第2章 物质转化与材料利用 专题1 金属表格与图像型计算 举一反三- 2025-2026学年浙教版九年级上册科学

专题1 金属表格与图像型计算 考点一、图像型计算 解决这类题时，应该仔细分析函数图像中横、纵坐标所表示的不同量，以及“三点一趋势”，即起点、拐点、终点和图像变化趋势，分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应，是解答此类题的关键。 ( 典例分析 ) 典例1：某兴趣小组用10g未打磨过的镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示（假设镁条中除表面含有氧化镁外。没有其他杂质） （1）稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体的原因是　 　。 （2）A点溶液中含有的阳离子有　 　（用符号表示）。 （3）镁条中镁的质量分数为多少　 　？ ( 举一反三 ) 变式1：为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数，某同学先将样品粉碎，再加入足量稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答： （1）样品中铜的质量是　 　克 （2）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的溶质质量是多少？ 变式2：（2025九上·杭州期末）小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中，然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。 （1）当稀盐酸质量小于10克时，烧杯中的实验现象是：　 　，产生该现象的原因是　 　（用化学方程式表示）。 （2）生成氢气的质量为多少克？ 变式3：（2025九上·海曙期末）铝箔是生活中常见包装材料，放置一段时间后其银白色光泽会变暗淡。 （1）小科用放置很久的铝箔与盐酸反应，产生的氢气质量和反应时间的关系如图所示。在0~t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是　 　。 （2）为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数，小科取10g铝箔样品与300g稀盐酸充分反应，铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为309.2g。求：反应中产生氢气的质量为　 　g。 （3）样品中单质铝的质量分数是多少? 考点二、表格型计算 这类题往往给出一组或多组数据，通过对表格中数据的分析、对比，解答有关问题或进行计算。表格型计算通常会涉及反应物过量的问题，解题的关键是通过分析找到表格中各组数据之间的内在规律,找出每一组数据中两种反应物是否有一种过量还是恰好完全反应，只有完全反应的物质才能代入化学方程式中进行计算。 ( 典例分析 ) 典例1：（2025九上·江北期末）实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数，分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应，实验分四组，所得数据如下表所示。请分析数据，回答下列问题： 实验组 第1组 第2组 第3组 第4组 取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30 取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100 反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16 （1）该混合物中铁的质量分数为多少？ （2）表中的 W=　 　。 （3）第1组实验中所得滤液中的溶质是　 　。 （4）计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） ( 举一反三 ) 变式1：（2024九上·温州月考）黄铜是一种铜锌合金，已知铜与盐酸、稀硫酸都不反应。某兴趣小组为了测定某黄铜样品中锌的质量分数，取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中，经充分反应，实验数据如下： 　 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 加入稀硫酸质量（g） 10 10 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.75 6.75 （1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？______（写出计算步骤） （2）所用稀硫酸的质量分数为多少？______ （写出计算步骤） 变式2：（2025九上·滨江期末）黄铜是铜锌合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。如表一所示，黄铜的含锌量不同时，性能也不同。小科用足量的稀硫酸对20g某黄铜样品进行研究，有关数据见表二、 表一： 含锌量 性能及用途 ≤35% 塑性好， 适于冷热加压加工 36%~46% 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工 >46% 抗拉强度下降，无使用价值 表二： 　 1 2 3 4 硫酸的质量/g 50 100 120 130 反应容器内物质的总质量/g 69.9 M 139.8 149.8 （1）表中M的值为　 　。 （2）第3 次加入稀硫酸后，溶液中含有的溶质有　 　（填化学式）。 （3）求这块合金样品中锌的质量分数并判断该合金材料的性能及用途。　 　 变式3：（2025九上·鄞州期末）科学知识能够破解某些骗局。骗子常用金光闪闪的“假金元宝”(Cu-Zn合金制成)冒充真金，蒙骗大众。某科学兴趣小组进行了真假元宝的鉴别。 （1）定性鉴别。下列方法中能检验金元宝真假的是____。 A．观察外观 B．放入 Mg C．在空气中加热 （2）定量测定。取40克“假金元宝”样品，磨成粉末放入烧杯中，将150克一定浓度的稀硫酸分3次加入烧杯，每次充分反应后，测得剩余固体的质量，记录如下表。 次数 1 2 3 加入稀硫酸质量/克 50 50 50 剩余固体质量/克 33.5 27 23.75 第2次实验后，剩余27克固体成分是　 　(填“Cu”“Zn”或“Cu和 Zn”)。 （3）计算实验所用稀硫酸的溶质的质量分数。 （4）请在图中画出该实验中“产生氢气的质量”与“加入稀硫酸的质量”的关系图像。 ( 课后巩固 ) 1.（2023九下·宁波月考）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图： 求：（1）黄铜中Cu的质量分数。 （2）样品完全反应产生的H2的质量。 （3）稀盐酸的溶质质量分数。 2.（2023九上·东阳期中）黄铜是由铜和锌组成的合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时，其性能不同，见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究，有关数据见下图。 含锌量 性能及用途 性能及用途 ≤35％ 塑性好，适于冷热加压加工 一 36％～46％ 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工 二 ＞46％ 抗拉强度下降，无使用价值 三 请回答以下问题： （1）图中M的值为　 　克。 （2）求这块合金样品中所含锌的质量分数。（列式计算） （3）这块铜锌合金样品属于等级　 　（选填“一”、“二”或“三”） 3．（2024·萧山期中）向一定量镁铜混合粉末中加入足量的稀硫酸（该过程称为“酸溶”），充分反应后过滤，将洗净的滤渣在氧气中灼烧至固体质量不再发生改变，实验中固体质量的变化情况如图所示。 （1）原混合粉末中Cu的质量为　 　克； （2）d处固体中成分为　 　； （3）求加入足量的稀硫酸后产生氢气的质量。 4．某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如图所示： （1）这四次实验中，第　 　次实验开始加入的稀硫酸已经过量。 （2）合金样品中镁的质量分数为　 　； （3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位） 5.（2024九上·鹿城月考）实验室为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸溶液，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题： 实验组 1 2 3 稀硫酸质量/g 50 50 100 合金质量/g 5 15 25 反应后固体质量/g 2.2 9.4 n （1）该合金中铁的质量分数为多少？ （2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少？ （3）表中的n为　 　（填数值） 6．（2023九上·吴兴期中）合金的种类很多，用途非常广泛，黄铜是铜和锌的合金，它可以用来制作机器或电器的零件等，化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中其他杂质)。称量 10 g 粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取稀盐酸 45mL 分三次加入烧杯中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表： 第一次 第二次 第三次 加入稀盐酸的体积/mL 15 15 15 生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02 （1）m的数值　 　。 （2）第三次反应结束后溶液中的溶质是　 　 （3）此黄铜样品中铜的质量分数是多少?（写出计算过程） 7．（2023九上·绍兴月考）为了测定某粉末状黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，小强同学取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再取40g稀盐酸分四次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀盐酸的质量（g） 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.10 8.45 7.80 7.80 （1）根据锌的质量列出求解第二次生成氢气质量（x）的比例式　 　。 （2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为多少？ （3）用36.5%的浓盐酸配制40g上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为多少？。 （4）黄铜样品中铜的质量分数为多少？ 8．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。 （1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是　 　。 （2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。 实验次数 1 2 3 4 稀硫酸的用量/克 20 20 20 20 剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8 分析上述数据，请回答下列问题： ①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。 ②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。 ③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。 9．黄铜是一种重要的金属材料，它是铜和锌的合金，可用来制造机器、电器零件及日常用品。为了测定黄铜样品的组成，取五份样品分别加稀硫酸，充分反应，其实验数据记录如下： 样品 第1份 第2份 第3 份 第4份 第5份 样品质量/g 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 稀硫酸质量/g 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 产生气体质量/g 0.3 m 0.9 n 1.0 按要求回答下列问题： （1）根据实验数据分析， 表中m的数值为　 　，n的数值为　 　。 （2）计算该黄铜样品中金属铜的质量。（列式计算） （3）计算稀硫酸的溶质质量分数。 10．（2023九上·义乌月考）为防止食品腐败，某些食品包装袋内常放入“除氧剂”，其主要成分是铁粉，其他物质不与酸反应。某兴小组在实验室发现了一包破损的“除氧剂”，他们取六份样品，分别加入不同质量的稀硫酸。测得部分数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 样品质量/克 30 30 30 30 30 30 稀硫酸质量/克 30 60 90 120 150 180 产生气体质量/克 0 0.1 0.3 0.5 m 0.6 （1）第1次实验没有气体产生，其理由是：　 　； （2）表格中m的数值为　 　； （3）请计算该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数。 11．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某科学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取10g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表，试回答下列问题： 加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g） 第1次 10 m 第2次 10 7.4 第3次 10 6.1 第4次 10 5.6 第5次 10 5.6 （1）从以上数据可知，表格中，m=______。 （2）黄铜样品中锌的质量分数为______。 （3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？______ 12．（2023九上·安吉期中）科学小组为测定某实验废液中硫酸铜和硫酸的质量分数，分别在三只烧杯中倒入50g废液，并在烧杯中依次加入一定量的铁粉。实验结束后，测得的数据见如表： 　 第一组 第二组 第三组 反应前加入铁粉质量/g 5.6 8.4 11.2 反应后剩余固体的质量/g 3.2 3.2 6.0 反应后产生氢气（H2）的质量 0.1 0.2 0.2 请回答： （1）对比第一、二组数据，第一组实验结束后，废液中的　 　（填化学式）已全部参加反应。 （2）计算50g废液中所含硫酸的质量分数为多大。 （3）计算第二组反应完全后，所得溶液的溶质质量分数。 13.（2024九上·南浔期末）现有一份质量为20ｇ的金属混合物，已知该金属混合物由镁、铁和铜三种金属粉末混合而成。某课外兴趣小组为探究该金属混合物的组成，将250ｇ稀硫酸分五次加到盛有该金属混合物的烧杯中，经测定得到如下数据： 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸质量／ｇ 50 50 50 50 50 剩余固体质量／ｇ 17.6 15.2 11.2 ａ 2.8 （1）表格中ａ的值为　 　； （2）所用稀硫酸的溶质质量分数是　 　； （3）该金属混合物中铁的质量是多少？ 14.（2023九上·玉环月考）航空母舰作为一个国家综合国力的象征，是技术含量、建造难度、系统集成度最高的水面舰艇。航母很多设备中的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜（假设合金中仅含铜、锌）中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 m （1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为　 　，　 　 （2）该黄铜中铜的质量分数为多少？（写出计算过程） （3）第三次实验溶液中的溶质为　 　。 15.某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示： 测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次 加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80 （1）你认为能测出其中铜的质量分数的是________合金。（选填：铜-锌或铜-银） （2）第三次实验中，溶液中所含溶质是________。 （3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少? （4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？ www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题1 金属表格与图像型计算 考点一、图像型计算 解决这类题时，应该仔细分析函数图像中横、纵坐标所表示的不同量，以及“三点一趋势”，即起点、拐点、终点和图像变化趋势，分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应，是解答此类题的关键。 ( 典例分析 ) 典例1：某兴趣小组用10g未打磨过的镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示（假设镁条中除表面含有氧化镁外。没有其他杂质） （1）稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体的原因是　 　。 （2）A点溶液中含有的阳离子有　 　（用符号表示）。 （3）镁条中镁的质量分数为多少　 　？ 【答案】（1）滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应 （2）Mg2+ （3）解：由图中得出，生成氢气的质量为0.5g设镁条中镁的质量分数为x=x=60%答：镁条中镁的质量分数为60%。 【解析】（1）根据未打磨过的镁条表面有一层氧化镁薄膜，稀硫酸先和镁条表面的氧化镁反应生成硫酸镁和水来分析； （2）根据A点时镁和稀硫酸恰好完全反应，则溶液中的溶质是生成的硫酸镁来分析； （3）根据生成氢气的质量，结合化学方程式的计算来分析。 【解答】（1）实验中的镁条是未打磨过的，其表面附有氧化镁薄膜，滴加的稀硫酸先与镁条表面的氧化镁发生反应生成硫酸镁和水，因此稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体，故填滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应。 （2）从图中可知，在A点时，氧化镁与稀硫酸恰好完全反应，则溶液的溶质为硫酸镁，溶液中的阳离子为Mg2+。 （1）实验中的镁条是未打磨过的，其表面附有氧化镁薄膜，滴加的稀硫酸先与镁条表面的氧化镁发生反应生成硫酸镁和水，因此稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体，故填滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应。 （2）从图中可知，在A点时，氧化镁与稀硫酸恰好完全反应，则溶液的溶质为硫酸镁，溶液中的阳离子为Mg2+，故填Mg2+。 （3）见答案。 ( 举一反三 ) 变式1：为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数，某同学先将样品粉碎，再加入足量稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答： （1）样品中铜的质量是　 　克 （2）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的溶质质量是多少？ 【答案】（1）7 （2）解：恰好完全反应时，所得溶液中溶质的溶质质量是多少？ Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑ 65 161 2 13g x y x=32.2g y=0.4g ZnSO4%= ×100%≈28.6% 【解析】（1）根据锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，由图像加入足量稀硫酸后剩余固体确定铜的质量分析； （2）根据锌的质量代入方程式中，利用方程式中物质质量关系计算生成硫酸锌的质量，再由质量守恒定律计算硫酸锌溶液质量，从而计算质量分数分析。 【解答】（1）由图像可知，加入稀硫酸时，固体先减少，即锌发生反应，加到100克稀硫酸后固体质量不再减少，说明锌全部反应，而剩余固体为不能与稀硫酸反应的铜，故铜的质量为7克。 变式2：（2025九上·杭州期末）小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中，然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。 （1）当稀盐酸质量小于10克时，烧杯中的实验现象是：　 　，产生该现象的原因是　 　（用化学方程式表示）。 （2）生成氢气的质量为多少克？ 【答案】（1）铁锈逐渐消失，溶液变成黄色； （2）与铁反应消耗氯化氢的质量是（60g-10g）×14.6%=7.3g； 设生成氢气的质量为x。 x=0.2g 答：生成氢气的质量为0.2g。 【解析】（1）描述实验现象时，要从固、液、气三个角度进行分析，比如是否有固体溶解或产生，溶液颜色是否发生改变，是否有气泡产生等。 （2）化学图像中，转折点说明是反应开始的点，可知10至60g时铁在与稀盐酸反应，结合方程式计算氢气的质量，注意方程式中代入的是氯化氢的质量，即溶质的质量，不是稀盐酸溶液的质量。 【解答】（1）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁、水，当稀盐酸的质量为10g时，不产生氢气的原因是稀盐酸只和氧化铁反应，不产生气体，观察到的实验现象是铁锈逐渐消失，溶液变成黄色，反应的化学方程式为：。 （1）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁、水，当稀盐酸的质量为10g时，不产生氢气的原因是稀盐酸只和氧化铁反应，不产生气体，观察到的实验现象是铁锈逐渐消失，溶液变成黄色，反应的化学方程式为：； （2）见答案。 变式3：（2025九上·海曙期末）铝箔是生活中常见包装材料，放置一段时间后其银白色光泽会变暗淡。 （1）小科用放置很久的铝箔与盐酸反应，产生的氢气质量和反应时间的关系如图所示。在0~t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是　 　。 （2）为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数，小科取10g铝箔样品与300g稀盐酸充分反应，铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为309.2g。求：反应中产生氢气的质量为　 　g。 （3）样品中单质铝的质量分数是多少? 【答案】（1）铝箔表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝与稀盐酸反应，此时为氧化铝与稀盐酸反应，不生成气体 （2）0.8 （3）设铝的质量为x 54 6 x 0.8g 铝的质量分数为 【解析】（1）根据铝在空气和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先和稀盐酸反应生成氯化铝和水来分析； （2）①根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变来分析； ②根据生成氢气的质量，结合化学方程式的计算来分析。 【解答】（1）在0～t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是铝箔表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝与稀盐酸反应，此时为氧化铝与稀盐酸反应，不生成气体； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中产生氢气的质量为：10g+300g-309.2g=0.8g； （3）根据产生氢气的质量与反应的化学方程式可以计算出样品中单质铝的质量，进一步计算出单质铝的质量分数。 考点二、表格型计算 这类题往往给出一组或多组数据，通过对表格中数据的分析、对比，解答有关问题或进行计算。表格型计算通常会涉及反应物过量的问题，解题的关键是通过分析找到表格中各组数据之间的内在规律,找出每一组数据中两种反应物是否有一种过量还是恰好完全反应，只有完全反应的物质才能代入化学方程式中进行计算。 ( 典例分析 ) 典例1：（2025九上·江北期末）实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数，分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应，实验分四组，所得数据如下表所示。请分析数据，回答下列问题： 实验组 第1组 第2组 第3组 第4组 取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30 取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100 反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16 （1）该混合物中铁的质量分数为多少？ （2）表中的 W=　 　。 （3）第1组实验中所得滤液中的溶质是　 　。 （4）计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） 【答案】（1）解：在实验1和实验2中，取用金属混合物的质量都是15g，但是加入稀硫酸的质量不同，但是反应后剩余固体质量都是6g，说明其中的铁已经完全反应，则15g混合物铁的质量就是15g-6g=9g。 那么该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%。 （2）解：比较实验4和实验1说明，15g混合物和100g稀硫酸没有恰好完全反应，而是100g对应铁（30g-16g）14g时恰好完全反应。25g固体中铁的质量为：25g×60%=15g，而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g，所以此时铁完全反应，剩余的固体的质量为25g-15g=10g，即W=10。 （3）H2SO4、FeSO4 （4）设生成的氢气的质量为x，硫酸亚铁的质量为y， ； 解得：x=0.5g， ；解得：y=38g， 第 4 组实验中所得溶液溶质的质量分数为×100%≈33.5%； 答：第4 组实验中所得溶液溶质的质量分数33.5%。 【解析】（1）根据实验1和实验2确定15g混合物中铁的质量，然后再与混合物质量作比计算出铁的质量分数； （2）比较实验1和实验4，从而确定100g稀硫酸恰好完全反应时铁的质量，推算第3组中加入25g混合物时铁的质量和120g稀硫酸中溶解铁的质量，二者比较后用混合物质量减去溶解铁的质量即可； （3）根据实验1中的反应进度确定溶质种类； （4）写出铁和稀硫酸反应的方程式，利用铁的质量计算生成硫酸亚铁和氢气的质量，铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量得到溶液总质量，最后计算此时溶质质量分数即可。 【解答】（3）结合以上分析可知，第 1 组实验中铁完全反应，而稀硫酸过量，则所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4。 （1）根据实验1和实验2可知，15g混合物加入100g稀硫酸已经反应完全，铁的质量就是15g-6g=9g。该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%； （2）实验4说明，不是15g混合物和100g稀硫酸恰好完全反应，而是100g对应铁14g时恰好完全反应，而25g固体中铁的质量为25g×60%=15g，而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g，所以此时铁完全反应，剩余的固体的质量为25g-15g=10g，即W=10； （3）结合以上分析可知，第 1 组实验中稀硫酸过滤，所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4； ( 举一反三 ) 变式1：（2024九上·温州月考）黄铜是一种铜锌合金，已知铜与盐酸、稀硫酸都不反应。某兴趣小组为了测定某黄铜样品中锌的质量分数，取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中，经充分反应，实验数据如下： 　 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 加入稀硫酸质量（g） 10 10 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.75 6.75 （1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？______（写出计算步骤） （2）所用稀硫酸的质量分数为多少？______ （写出计算步骤） 【答案】（1）由表中数据可知，第五次时，锌和稀硫酸反应完全，铜不和稀硫酸反应，则合金中铜的质量为6.75g，则锌的质量为，黄铜样品中锌的质量分数为 （2）设稀硫酸中溶质质量为x。 故稀硫酸中溶质质量分数为 答：黄铜样品中锌的质量分数为32.5%，稀硫酸中溶质质量分数为9.8%。 【解析】（1）锌是活泼金属，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜是属于活泼金属，铜不和稀硫酸反应，则最终剩余的固体为铜。用固体总质量减去铜的质量即为参与反应的锌的质量，用锌的质量除以固体的质量即为锌在固体中的质量分数。 （2）分析表中数据可知，第5次实验中稀硫酸与锌完全反应，用实验中消耗的锌计算硫酸溶质的质量，再除以稀硫酸溶液的质量，即可得稀硫酸中溶质的质量分数。 变式2：（2025九上·滨江期末）黄铜是铜锌合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。如表一所示，黄铜的含锌量不同时，性能也不同。小科用足量的稀硫酸对20g某黄铜样品进行研究，有关数据见表二、 表一： 含锌量 性能及用途 ≤35% 塑性好， 适于冷热加压加工 36%~46% 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工 >46% 抗拉强度下降，无使用价值 表二： 　 1 2 3 4 硫酸的质量/g 50 100 120 130 反应容器内物质的总质量/g 69.9 M 139.8 149.8 （1）表中M的值为　 　。 （2）第3 次加入稀硫酸后，溶液中含有的溶质有　 　（填化学式）。 （3）求这块合金样品中锌的质量分数并判断该合金材料的性能及用途。　 　 【答案】119.8；ZnSO4、H2SO4；32.5%；塑性好， 适于冷热加压加工解；分析表中数据可知，锌与足量稀硫酸反应生成氢气的质量为0.2g，设这块合金样品中锌的质量为x。x=6.5g这块合金样品中锌的质量分数为：=32.5%<35%，所以塑性好， 适于冷热加压加工。 【解析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。 【解答】（1）由第1组数据可知，消耗50g稀硫酸，生成气体的质量为：50g+20g-69.9=0.1g，由第3组数据可知，生成气体的质量为：120g+20g-139.8=0.2g，所以第2次加入100g稀硫酸，生成气体的质量为0.2g，则表中M的值为119.8。 （2）由以上分析可知，第3 次加入稀硫酸后，稀硫酸过量，所以溶液中含有的溶质有生成的ZnSO4、过量的H2SO4。 变式3：（2025九上·鄞州期末）科学知识能够破解某些骗局。骗子常用金光闪闪的“假金元宝”(Cu-Zn合金制成)冒充真金，蒙骗大众。某科学兴趣小组进行了真假元宝的鉴别。 （1）定性鉴别。下列方法中能检验金元宝真假的是____。 A．观察外观 B．放入 Mg C．在空气中加热 （2）定量测定。取40克“假金元宝”样品，磨成粉末放入烧杯中，将150克一定浓度的稀硫酸分3次加入烧杯，每次充分反应后，测得剩余固体的质量，记录如下表。 次数 1 2 3 加入稀硫酸质量/克 50 50 50 剩余固体质量/克 33.5 27 23.75 第2次实验后，剩余27克固体成分是　 　(填“Cu”“Zn”或“Cu和 Zn”)。 （3）计算实验所用稀硫酸的溶质的质量分数。 （4）请在图中画出该实验中“产生氢气的质量”与“加入稀硫酸的质量”的关系图像。 【答案】（1）C （2）Cu和 Zn （3）设50g稀硫酸中溶质的质量为x 65 98 6.5克 x x=9.8克 （4） 【解析】（1）锌铜合金在外观上与金及其相似，从外观上很难鉴别真假。 （2）活泼金属锌能与稀硫酸反应，不活泼金属铜不能与稀硫酸反应。 （3）第一次实验中稀硫酸的质量最少，稀硫酸一定完全反应，消耗锌的质量为50g-33.5g=6.5g，结合方程式计算稀硫酸溶质的质量，用所得的溶质的质量除以溶液质量即可得稀硫酸溶质的质量分数。 【解答】（1）金的化学性质稳定，不容易被氧化，而锌和铜能在加热时与空气中的氧气发生反应，导致铜氧化成氧化铜后变黑，所以可通过在空气中加热观察颜色是否发生改变来检验真假。 故答案为：C。 （2）由表中信息可知，第3次加入稀硫酸，固体的质量进一步减少，说明锌未完全反应，所以剩余的27克固体中含有锌和铜。 ( 课后巩固 ) 1.（2023九下·宁波月考）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图： 求：（1）黄铜中Cu的质量分数。 （2）样品完全反应产生的H2的质量。 （3）稀盐酸的溶质质量分数。 【答案】（1）根据铜不能与盐酸反应，由图1可得黄铜中铜的质量为33.75g； 黄铜中Cu的质量分数： ×100%＝67.5%； 答：黄铜中Cu的质量分数为67.5%； （2）铜中锌的质量＝50.00g﹣33.75g＝16.25g 设完全反应产生的H2的质量为x，设完全反应时消耗盐酸的质量为y。 Zn+ 2HCl═ZnCl2+ H2↑ 65 73 2 16.25g y x x＝0.5g y＝18.25g 答：样品完全反应产生的H2的质量为0.5g； （3）稀盐酸的溶质质量分数： 答：稀盐酸的溶质质量分数为10%。 【解析】（1）根据反应后剩余固体为铜的质量，从而计算铜的质量分数分析； （2）根据反应的锌的质量及方程式中物质间质量关系计算氯化氢、氢气质量，再由溶质质量分数＝溶质质量/溶液质量计算盐酸的溶质质量分数分析。 2.（2023九上·东阳期中）黄铜是由铜和锌组成的合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时，其性能不同，见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究，有关数据见下图。 含锌量 性能及用途 性能及用途 ≤35％ 塑性好，适于冷热加压加工 一 36％～46％ 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工 二 ＞46％ 抗拉强度下降，无使用价值 三 请回答以下问题： （1）图中M的值为　 　克。 （2）求这块合金样品中所含锌的质量分数。（列式计算） （3）这块铜锌合金样品属于等级　 　（选填“一”、“二”或“三”） 【答案】（1）109.8 （2）解： 设参加反应的锌的质量为x， Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 65 2 x 0.2g ； 解得：x=6.5g； 那么合金中锌的质量分数为。 （3）三 【解析】 （1）根据质量守恒定律可知，反应前后总质量的减小量就是生成氢气的质量； （2）根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑结合氢气的质量计算锌的质量，最后与合金样品质量作比即可； （3）将含锌量与表格数据对照即可。 【解答】（1） 根据图像可知，加入120g稀硫酸时总质量为129.8g，那么生成氢气的质量为：10g+120g-129.8g=0.2g；B点时加入稀硫酸的质量为100g，那么总质量为：10g+100g-0.2g=109.8g，即图中M的数值为109.8g； （3）根据表格数据可知，这块铜锌合金样品属于等级三。 3．（2024·萧山期中）向一定量镁铜混合粉末中加入足量的稀硫酸（该过程称为“酸溶”），充分反应后过滤，将洗净的滤渣在氧气中灼烧至固体质量不再发生改变，实验中固体质量的变化情况如图所示。 （1）原混合粉末中Cu的质量为　 　克； （2）d处固体中成分为　 　； （3）求加入足量的稀硫酸后产生氢气的质量。 【答案】（1）9.6克 （2）CuO （3）镁2.4克、氢气0.2克 【解析】根据铜活动性比氢弱，镁活动性比氢强，开始加入稀硫酸只有镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铜加热与氧气反应生成氧化铜，c点还未与氧气反应，则固体只有铜，d之后固体质量不变，则d点铜完全反应，只有氧化铜进行分析。 【解答】（1）铜活动性比氢弱，镁活动性比氢强，开始加入稀硫酸只有镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气。因加入足量的硫酸，所以过滤后的固体只有铜。则原混合粉末中Cu的质量为9.6g； （2）c点还未与氧气反应，则固体只有铜。d之后固体质量不变，则d点铜完全反应，只有氧化铜； （3）Cu的质量为9.6g，灼烧生成氧化铜为a， 2Cu+O2 2CuO 　 128 160 　 9.6g a 　 a=12g 即m=12； 设生成氢气的质量为x， Mg+ H2SO4= MgSO4+ H2↑ 24 　 　 2 12g-9.6g 　 　 x x=0.2g。 4．（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如图所示： （1）这四次实验中，第　 　次实验开始加入的稀硫酸已经过量。 （2）合金样品中镁的质量分数为　 　； （3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位） 【答案】（1）3 （2）70% （3）解：设10 g稀硫酸中硫酸的质量为x。 ，x=2.04g 则稀硫酸的质量分数为：=20.4%。 【解析】（1）因为铜不与硫酸反应，因此最后剩余的0.6g固体的成分是铜；从表格数据可知，每10g硫酸就消耗0.5g镁，所以第3次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应； （2）反应前后固体物质减少的质量为镁的质量，根据质量分数的计算公式可以求出镁铜合金中镁的质量分数； （3）根据10g硫酸只能消耗0.5g镁进行计算，算出硫酸质量，再除以10g乘以百分之百即可。 【解答】（1）镁铜合金中的镁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应。据图可知，第1次与第2次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为0.5g，而第3次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为1g-0.6g=0.4g，所以这四次实验中，第3次加入稀硫酸反应后样品中镁已经没有了。 （2）据图可知，合金样品中镁的质量为：2g-0.6g=1.4g，所以合金样品中镁的质量分数为：=70%。 5.（2024九上·鹿城月考）实验室为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸溶液，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题： 实验组 1 2 3 稀硫酸质量/g 50 50 100 合金质量/g 5 15 25 反应后固体质量/g 2.2 9.4 n （1）该合金中铁的质量分数为多少？ （2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少？ （3）表中的n为　 　（填数值） 【答案】（1）解： （2）解：设50g稀硫酸中溶质的质量为x，则 56 98 5.6g x 解得x=9.8g 样品中硫酸的质量分数为 （3）13.8 【解析】（1）根据表中数据，5g合金中含有铁的质量为2.8g来分析； （2）根据表中数据，50g稀硫酸消耗铁的质量为5.6g，结合化学方程式的计算来分析； （3）根据25g合金中含有14g铁，而100g稀硫酸只能与11.2g铁反应来分析。 6．（2023九上·吴兴期中）合金的种类很多，用途非常广泛，黄铜是铜和锌的合金，它可以用来制作机器或电器的零件等，化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中其他杂质)。称量 10 g 粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取稀盐酸 45mL 分三次加入烧杯中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表： 第一次 第二次 第三次 加入稀盐酸的体积/mL 15 15 15 生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02 （1）m的数值　 　。 （2）第三次反应结束后溶液中的溶质是　 　 （3）此黄铜样品中铜的质量分数是多少?（写出计算过程） 【答案】（1）0.04 （2）ZnCl2、HCl （3）根据表格数据可知生成的氢气总质量是0.04g+0.04g+0.02g=0.1g；设锌的质量为x，则因此铜的质量分数是 答： 黄铜样品中铜的质量分数是 67.5% 。 【解析】（1）根据第一次和第三次数据可知第二次的锌未完全反应分析； （2）根据数据分析盐酸过量； （3）代入数据根据化学方程式计算； 【解答】（1）根据分析以及数据可知，第三次加入稀盐酸后仍有氢气生成，则第二次加入稀盐酸盐酸完全反应，由第一次生成的氢气是0.04g，故第二次的m数值也是0.04g； （2）根据第三次只生成了0.02g，说明此次盐酸过量，由锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，因此此时溶液中的溶质是生成的氯化锌和剩余的盐酸，故填： ZnCl2、HCl ； 7．（2023九上·绍兴月考）为了测定某粉末状黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，小强同学取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再取40g稀盐酸分四次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀盐酸的质量（g） 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.10 8.45 7.80 7.80 （1）根据锌的质量列出求解第二次生成氢气质量（x）的比例式　 　。 （2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为多少？ （3）用36.5%的浓盐酸配制40g上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为多少？。 （4）黄铜样品中铜的质量分数为多少？ 【答案】（1）= （2）第一次，第二次的盐酸都被用完了，所以用第一次和第二次的数据都可以计算盐酸中溶质的质量分数，设所所用盐酸中溶质的质量分数为x Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 65 73 0.65克 10x = x=7.3% （3）用36.5%的浓盐酸配制40g上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为X 36.5%X=40克×7.3% X=8克 （4）黄铜中铜的质量为7.8克，铜锌的总质量为9.75克，所以铜的质量分数为80% 【解析】 置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应，金属与酸的反应等。它是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 【解答】（1）从表格中可知，第二次消耗的锌的质量为0.65克，反应的方程为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，所以比例式为= 8．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。 （1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是　 　。 （2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。 实验次数 1 2 3 4 稀硫酸的用量/克 20 20 20 20 剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8 分析上述数据，请回答下列问题： ①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。 ②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。 ③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。 【答案】（1）B （2）解：①＜； ②铜钱总质量： 20克 +（20克-17.4克）= 22.6克 铜钱中铜的质量为： 13.8克 铜钱中铜的质量分数 Cu% = 13.8克/22.6克×100% = 61.1% ③ 铜钱中锌的质量为：22.6克-13.8克 = 8.8克 设参加反应的稀硫酸中含H2SO4的质量为x Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 65 98 8.8克 x 65：98=8.8g：x X=13.3g 【解析】（1）物质的性质决定物质的用途，根据常见金属的性质与用途分析。 （2）根据第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。 结合生成固体的质量求算样品中铜的质量分数，参加反应的稀硫酸中的溶质质量。 【解答】（1）A.铜火锅，利用了铜具有良好的导热性，故不符合题意。 B.铜导线，利用了铜具有良好的导电性，故符合题意。 C.铜钟，利用了铜振动时发声的性质，故不符合题意。 故答案为：B。 （2）①第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。所以第4次实验结束后溶液的pH＜7。 9．（2024九上·金华期中）黄铜是一种重要的金属材料，它是铜和锌的合金，可用来制造机器、电器零件及日常用品。为了测定黄铜样品的组成，取五份样品分别加稀硫酸，充分反应，其实验数据记录如下： 样品 第1份 第2份 第3 份 第4份 第5份 样品质量/g 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 稀硫酸质量/g 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 产生气体质量/g 0.3 m 0.9 n 1.0 按要求回答下列问题： （1）根据实验数据分析， 表中m的数值为　 　，n的数值为　 　。 （2）计算该黄铜样品中金属铜的质量。（列式计算） （3）计算稀硫酸的溶质质量分数。 【答案】0.6；,1.0 ；（2）7.5g ；（3）49% （1）0.6；1.0 （2）解：设该黄铜样品中金属锌的质量为x。 ，x=32.5g 该黄铜样品中金属铜的质量为：40.0g-32.5g=7.5g 答：该黄铜样品中金属铜的质量为7.5g。 （3）解：设稀硫酸的溶质质量为y。 ，y=49g 则该稀硫酸的溶质质量分数为：=49%。 答：该稀硫酸的溶质质量分数为49%。 【解析】（1）根据稀硫酸质量30.0g时，生成氢气0.3g，稀硫酸质量90.0g时，生成氢气是0.9g来分析解答；根据每生成0.1g氢气消耗硫酸溶液的质量为10g，稀硫酸150.0g时，生成氢气是1.0g来分析解答； （2）根据氢气的质量和方程式来分析解答； （3）根据每生成0.1g氢气消耗硫酸溶液的质量为10g，锌恰好完全反应时消耗的硫酸溶液的质量为100g来分析解答。 【解答】（1）黄铜样品中的铜不能与稀硫酸反应，锌能与稀硫酸反应生成氢气。根据实验数据分析可知，加入30.0g稀硫酸产生0.3g氢气，加入90.0g稀硫酸产生0.9g氢气，所以加入60.0稀硫酸产生0.6g氢气，则表中m的数值为0.6。如果锌足量，加入150.0g稀硫酸产生0.6g+0.9g=1.5g氢气，但实际生成氢气的质量为1.0g，说明锌不足，因为加入30.0稀硫酸产生0.3g氢气，所以第4份样品中，锌不足，则n的数值为1.0。 10．（2023九上·义乌月考）为防止食品腐败，某些食品包装袋内常放入“除氧剂”，其主要成分是铁粉，其他物质不与酸反应。某兴小组在实验室发现了一包破损的“除氧剂”，他们取六份样品，分别加入不同质量的稀硫酸。测得部分数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 样品质量/克 30 30 30 30 30 30 稀硫酸质量/克 30 60 90 120 150 180 产生气体质量/克 0 0.1 0.3 0.5 m 0.6 （1）第1次实验没有气体产生，其理由是：　 　； （2）表格中m的数值为　 　； （3）请计算该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数。 【答案】（1）硫酸与氧化铁先发生反应 （2）0.6 （3）解：设该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数为x Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑ 56 　 2 30gx 　 0.6g 56：2=30gx：0.6g x=56% 答：该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数为56%。 【解析】（1）根据除氧剂中铁发生缓慢氧化生成氧化铁，加入稀硫酸，先氧化铁与硫酸反应分析； （2）根据表格中数据分析每加入30克稀硫酸与铁完全反应生成氢气质量为0.2克，由最后一次加入硫酸产生氢气质量对比计算m值分析； （3）根据生成氢气质量代入方程式计算铁的质量，由此计算样品中铁单质质量分数分析。 【解答】（1）除氧剂中铁发生缓慢氧化生成氧化铁，加入稀硫酸，先氧化铁与硫酸反应，然后铁再反应，所以第1次实验没有气体产生。 （2）由表中数据可知，每加入30克稀硫酸与铁完全反应生成氢气质量为0.2克，第6次产生氢气质量为0.6克，比第4次多0.1克，所以m＝0.6。 故答案为：（1）硫酸与氧化铁先发生反应；（2）0.6；（3）56%。 11．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某科学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取10g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表，试回答下列问题： 加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g） 第1次 10 m 第2次 10 7.4 第3次 10 6.1 第4次 10 5.6 第5次 10 5.6 （1）从以上数据可知，表格中，m=______。 （2）黄铜样品中锌的质量分数为______。 （3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？______ 【答案】8.7     44％     19.6% 【解析】（1）由表中数据可知，第2次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是7.4g，第3次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是6.1g，第4次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是5.6g，故每加入10g稀硫酸，消耗锌的质量是1.3g，故m=10g-1.3g=8.7g； （2）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，故最后剩余固体的质量是铜的质量，故黄铜样品中锌的质量分数为：； （3）设10g稀硫酸中所含硫酸的质量为x Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑ 65    98 1.3g  x x=1.96g 所用稀硫酸中硫酸的质量分数为：。 12．（2023九上·安吉期中）科学小组为测定某实验废液中硫酸铜和硫酸的质量分数，分别在三只烧杯中倒入50g废液，并在烧杯中依次加入一定量的铁粉。实验结束后，测得的数据见如表： 　 第一组 第二组 第三组 反应前加入铁粉质量/g 5.6 8.4 11.2 反应后剩余固体的质量/g 3.2 3.2 6.0 反应后产生氢气（H2）的质量 0.1 0.2 0.2 请回答： （1）对比第一、二组数据，第一组实验结束后，废液中的　 　（填化学式）已全部参加反应。 （2）计算50g废液中所含硫酸的质量分数为多大。 （3）计算第二组反应完全后，所得溶液的溶质质量分数。 【答案】（1）CuSO4 （2）设与铁反应的硫酸的质量为x，同时生成硫酸亚铁的质量为y。 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 98 152 2 X y 0.2g x＝9.8g y＝15.2g 硫酸的质量分数为：(9.8g/50g)100%＝19.6%。 （3）设铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁的质量为y。 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 152 64 Y 3.2g y＝7.6g 硫酸亚铁的质量分数为[(15.2g+7.6g)/(50g+8.4g-3.2g-0.2g)]×100%＝41.5% 【解析】根据表格数据可知，第一组中加入5.6g铁粉，生成0.1g氢气，剩余固体的质量为3.2g；第二组中加入8.4g铁粉，生成0.2g氢气，剩余固体的质量为3.2g，说明废液中的硫酸铜已完全反应； 第三组加入11.2g铁粉，生成0.2g氢气；说明50g废液的稀硫酸能与铁粉反应生成0.2g氢气，进行分析。 【解答】（1）对比第一、二组数据，第一组中加入5.6g铁粉，生成0.1g氢气，剩余固体的质量为3.2g； 第二组中加入8.4g铁粉，生成0.2g氢气，剩余固体的质量为3.2g； 第一组、第二组实验结束后，剩余固体的质量相等，说明第一组实验结束后，废液中的CuSO4已全部参加反应，生成铜的质量为3.2g。 13.（2024九上·南浔期末）现有一份质量为20ｇ的金属混合物，已知该金属混合物由镁、铁和铜三种金属粉末混合而成。某课外兴趣小组为探究该金属混合物的组成，将250ｇ稀硫酸分五次加到盛有该金属混合物的烧杯中，经测定得到如下数据： 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸质量／ｇ 50 50 50 50 50 剩余固体质量／ｇ 17.6 15.2 11.2 ａ 2.8 （1）表格中ａ的值为　 　； （2）所用稀硫酸的溶质质量分数是　 　； （3）该金属混合物中铁的质量是多少？ 【答案】（1）5.6 （2）19.6% （3）设第3次反应中消耗的Mg的质量为x，消耗的Fe的质量为（4-x）， 与Mg反应的硫酸溶质的质量为y1，与Fe反应的硫酸溶质的质量为y2。 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 24 98 56 98 x y1 (4-x) y2 y1=98x/24 y2=[98(4-x)]/56 98x/24+[98(4-x)]/56=9.8g 得x＝1.2g Mg的质量＝2.4g+2.4g+1.2g＝6g Fe的质量=20g-6g-2.8g=11.2g 【解析】根据表中所给数据及金属活动性顺序，确定先镁反应，由固体质量计算出50克稀硫酸完全反应消耗镁的质量，再由镁的质量计算硫酸的溶质质量分数，由参加反应的硫酸的质量计算出a的值及混合物中铁的质量分析。 【解答】镁的活动性大于铁，铜不与酸反应，加入硫酸，先镁发生反应，然后铁再反应，铜不参与反应，由表中数据可知，前2次加入50克稀硫酸是镁与硫酸反应，50g稀硫酸完全反应消耗镁的质量为2.4g，第3次铁开始反应，每加入50克稀硫酸完全反应，设所用稀硫酸溶质质量分数为x Mg+ H2SO4 =MgSO4+ H2↑ 24 98 　 　 2.4g 50gx 　 　 24：98=2.4g：50gx x=19.6% 设50g稀硫酸完全反应消耗铁的质量为y Fe+ H2SO4 =FeSO4+ H2↑ 56 98 　 　 y 50g19.6% 　 　 56：98=y：(50g19.6%) y=5.6g，则a的值为11.2g-5.6g=5.6g. 故答案为：（1）5.6；（2）19.65；（3） 11.2g 。 14.（2023九上·玉环月考）航空母舰作为一个国家综合国力的象征，是技术含量、建造难度、系统集成度最高的水面舰艇。航母很多设备中的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜（假设合金中仅含铜、锌）中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 m （1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为　 　，　 　 （2）该黄铜中铜的质量分数为多少？（写出计算过程） （3）第三次实验溶液中的溶质为　 　。 【答案】（1）0.2；99.8 （2）65 2 0.2g （3） 【解析】（1）根据表中的数据分析，每加入20g的稀硫酸生成的氢气的质量为：0.08g，第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量=59.84g+20g-79.80g=0.04g＜0.08g，说明有剩余的稀硫酸，再结合质量守恒定律分析。 （2）先设未知数，正确写出锌与硫酸反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是生成氢气的质量，未知量是参加反应锌的质量；列比例式计算。 （3）根据（1）分析，第三次加入20g的稀硫酸后，硫酸过量分析。 【解答】（1）由表中的数据可知，每加入20g的稀硫酸生成的氢气的质量为：0.08g，第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量=59.84g+20g-79.80g=0.04g＜0.08g，说明有剩余的稀硫酸。 第三次加入的20g稀硫酸有剩余，则第四次加入的20g稀硫酸没有反应，所以m=79.80+20=99.80。 根据质量守恒定律知，生成氢气的总质量为0.08g+0.08g+0.04g=0.2g。 （3）根据（1）的分析，第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量=59.84g+20g-79.80g=0.04g＜0.08g，说明有剩余的稀硫酸，所以第三次实验溶液中的溶质为硫酸、硫酸锌。 15.某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示： 测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次 加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80 （1）你认为能测出其中铜的质量分数的是________合金。（选填：铜-锌或铜-银） （2）第三次实验中，溶液中所含溶质是________。 （3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少? （4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？ 【答案】（1）铜-锌； （2）ZnSO4、H2SO4； （3）生成氢气的总质量为：20g+80g-99.80g=0.2g； 设样品中锌的质量为x 解得：x=6.5g； 所以黄铜中铜的质量分数为：； （4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H2质量0.08g， 设稀硫酸中溶质质量分数为y 解得：y=19.6%，故所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。 【解析】（1）铜和银都不能与稀硫酸反应，因此无法通过反应生成氢气的方法测出所含某种金属的质量。而锌可以和稀硫酸反应生成氢气，则利用生成氢气的质量可以计算出锌的质量，用合金质量减去锌的质量得到铜的质量，最终计算出铜的质量分数，故选铜-锌合金。 （2）由表中的数据可知，每加入20g的稀硫酸生成的氢气的质量为：0.08g，第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量为：59.84g+20g-79.80g=0.04g＜0.08g，说明有剩余的稀硫酸，所以第三次实验后溶液中的溶质是：H2SO4、ZnSO4。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $