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专题08 金属与酸反应计算-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题（浙江专用）
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这是一份专题08 金属与酸反应计算-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题（浙江专用），文件包含专题08金属与酸反应计算解析版docx、专题08金属与酸反应计算原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
专题08 金属与酸反应计算
题型分析
金属和酸之间的反应未本专题的主要考查重点。考查酸和金属之间反应的化学方程、金属和盐溶液之间的置换反应。计算中主要考查金属和酸反应后的溶质种类、酸的质量分数、金属和盐溶液之间的置换反应的溶质、溶质质量分数等。做题是关键是掌握反应的顺序、反应中的一些现象对下一步加以判断和计算。
题型一、金属与酸反应与溶质质量分数计算
例题1．（2022九上·慈溪竞赛）现有FeCl3和CuCl2的混合溶液195.2g，向其中加人铁粉，反应的先后顺序为：2FeCl3+Fe=3FeCl2，CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。加入铁粉的质量与反应后溶液中剩余固体质量的关系如图所示。
（1）当加入铁粉的质量为7g时,剩余固体的成分是 ，剩余固体质m>6.4g时,剩余固体的成分是 （填化学式）
（2）原FeCl3和CuCl2的混合溶液中CuCl2的质量为 g。
（3）当加入11.2g铁粉时,求反应后所得溶液中FeCl2的质量分数。
【答案】（1）Cu；Fe Cu
（2）13.5
（3）与氯化铁反应的铁粉质量为5.6g，设生成氯化亚铁的质量为y，
2FeCl3+Fe═3FeCl2
56 381
5.6g y
56381＝5.6gy；
解得：y=38.1g；
设铁与氯化铜反应生成氯化亚铁的质量为z，
CuCl2+Fe═FeCl2+Cu
127 64
z 6.4g
64127＝6.4gz；
解得：z=12.7g
反应后所得溶液中FeCl2的质量分数：38.1g+12.7g195.2g+11.2g-6.4g×100%=25.4%。
【解析】（1）根据图像可知，当加入铁粉质量为7g时，恰好处于5.6g~11.2g之间，此时铁粉和氯化铁的反应已经结束，而铁和氯化铜的反应正在进行，则剩余固体的成分为反应产物Cu。当剩余固体的质量m>6.4g时，此时铁和氯化铜的反应已经结束，那么剩余固体的成分为反应产物Cu和过量的Fe。
（2）根据图像可知，反应生成铜的质量为6.4g，
设参加反应的氯化铜的质量为x，
CuCl2+Fe═FeCl2+Cu
135 64
x 6.4g；
135x=646.4g；
解得：x=13.5g。
例题2．（2021九上·慈溪期中）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。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65 2
x 0.2g
65x=20.2g；
解得：x=6.5g；
所以黄铜中铜的质量分数为：20g-6.5g20g×100%=67.5%。
（4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
9820y=20.08g解得：y=19.6%。
【解析】（1）铜和银都不能玉稀硫酸反应，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。
例题3．（2021九上·长兴期中）为了测定某黄铜（铜和锌的合金）样品中铜的质量分数，取 10 克该黄铜样品加入 100 克稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气 0.2 克。
（1）实验室里的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成，在配制稀硫酸时，应该先向烧杯中倒入定量的 （选“浓硫酸”或“水”）。
（2）需用多少克质量分数为 98%的浓硫酸来稀释？
（3）求该样品中铜的质量分数？
【答案】（1）水
（2）设参加反应的硫酸溶质的质量为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
98 2
x 0.2g；
98x=20.2g；
解得：x=9.8g；
需要质量分数为98%的浓硫酸的质量为：9.8g98%=10g。
（3）设参加反应的硫酸溶质的质量为y，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
65 2
y 0.2g；
65y=20.2g；
解得：y=6.5g；
则样品中铜的质量分数为：10g-6.5g10g×100%=35%。
【解析】（1）实验室里的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成，在配制稀硫酸时，应该先向烧杯中倒入定量的 水。
例题4．（2021九上·衢州期中）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：
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
试回答下列问题：
（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】（1）8.7
（2）44％
（3）设所用稀硫酸中硫酸的质量分数为x
H2SO4 +
Zn═ZnSO4+H2↑
98
65
10g·x
1.3g
9810gx = 651.3g
x=19.6%（溶液具有均一性，用其它合理数据计算都可以）
【解析】（1）根据第2次和第3次实验可知，每加入10g稀硫酸，固体质量减小：7.4g-6.1g=1.3g，则第一次剩余固体的质量：7.4g+1.3g=8.7g。
（2）根据表格可知，黄铜中锌的质量为：10g-5.6g=4.4g，则锌的质量分数为：4.4g10g=44%.
题型二、金属相关竞争反应
例题1．（2021九上·镇海期末）某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等
【答案】D
【解析】向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，由图像中溶液中金属离子的种类变化可知，ab段溶液中溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸锌，cd段为硝酸铜和硝酸锌，e之后只有硝酸锌。
A、 ab间的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+ ，不符合题意；
B、 cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ，不符合题意；
C、 当参加反应的锌质量为m3时，溶液中只有一种溶质，则金属离子为Zn2+ ，不符合题意；
D、 当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量不变，但因锌与硝酸银反应时溶液质量减小，则硝酸铜溶质质量分数会随反应而增大，符合题意； 故选D。
例题2．（2021九上·温州期中）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，下图描述的相关变化曲线错误的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，铁先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应；A、加入铁后，开始没有铜生成，当硝酸银反应完全后铜的质量开始增加，至反应结束后保持不变，不符合题意；
B、铁先与硝酸银反应，所以硝酸银质量分数会随铁的加入而不断减少，至全部反应为0，符合题意；
C、铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁会置换出216份质量的银，溶液质量减小，铁与 硝酸铜反应时，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，溶液质量也减少，但减小幅度小于铁与硝酸银的反应，当反应结束后溶液质量保持不变，不符合题意；
D、加入铁后，铁与硝酸银反应，溶液中除铜离子和银离子外，还增加了亚铁离子，当硝酸银完全反应后，溶液中为铜离子和亚铁离子两种金属离子，当硝酸铜完全反应后，溶液中金属离子只有亚铁离子，不符合题意； 故选B。
例题3．（2022九下·义乌开学考）将锌粉和铜粉的混合物M克，同时放入 50 克、质量分数为 6.8%的硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。现进行如下操作，请根据现象回答。
（1）向滤渣中滴加稀盐酸，若有气体产生，则滤渣中肯定含有 。
（2）向滤液里滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，则M取值范围是 。
【答案】（1）Zn、 Cu、Ag（2）M≤0.64
【解析】将锌粉和铜粉的混合物M克，同时放入 50 克、质量分数为 6.8%的硝酸银溶液中，因锌和铜的活动性都大于银，所以都能与硝酸银反应置换出银。
（1） 向滤渣中滴加稀盐酸，若有气体产生，说明滤渣中肯定含有与盐酸反应的锌，锌有剩余，则铜和银也都会被置换出来，所以滤渣成分为Zn、 Cu、Ag ；
（2） 向滤液里滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，则说明硝酸银有剩余，由锌和铜与硝酸银反应的质量关系，分别设硝酸银全部与锌或铜反应时，消耗锌或铜质量为x、y
Zn-----2AgNO3 Cu-----2AgNO3
65 340 64 340
x 50g × 6.8% y 50g × 6.8%
x=0.65g y=0.64g 因硝酸银不能全部反应，则M取值范围是≤0.64g
例题4．（2020九上·鄞州期中）质量相等的四种物质①H2O2、②KMnO4、③KClO3、④H2O，完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为 (填序号，下同)；四种金属①Zn、②Mg、③Al、④Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得四种溶液的质量相等，则投入金属的质量由小到大的顺序为 。
【答案】④①③②；①④②③
【解析】（1）将四种物质制取氧气的方程式，按O2的化学计量数为1进行配平如下：
2H2O2 =MnO2 2H2O+O2↑；
68 32
2KMnO4=△K2MnO4+MnO2+O2↑；
316 32
23KClO3=△KCl+O2↑；
81.7 32
2H2O=通电2H2↑+O2↑
36 32
生成32克的O2所需4种物质的质量分别为：68g、316g、81.7g、36g，
所以完质量相等的4种物质完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为：④①③②。
（2）设锌的质量为a，镁的质量为x，铝的质量为y，铁的质量为z，则：
Zn～H2↑
65 2
a 265a；
Mg～H2↑
24 2
x 112x
2Al～3H2↑
54 6
y 19y
Fe～ H2↑
56 2
z 128z
则a-265a=x-112x=y-19y=z-128z；
解得：a＜z＜x＜y，
那么投入金属的质量从小到大的顺序为：①④②③。
1．（2022九下·余杭开学考）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．所加溶液质量为Mg时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu(NO3)2
【答案】C
【解析】A、由图像可知，所加溶液质量为Mg时，铁部分反应，即剩余铁和生成Cu的质量总和为m1g ，不符合题意；
B、 bc段发生的是铁和AgNO3溶液的反应，cd段为铜与硝酸银的反应 ，不符合题意；
C、 m3的固体只有银，该银的质量即为硝酸银中银的质量，设生成银的质量为x，由铁与银的转化关系可知，
Fe－－2Ag
56 216
5.6g X
56：216＝5.6g:x
x=21.6g ，符合题意；
D、 e点溶液中所加硝酸银过量，溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁 ，不符合题意； 故选C。
2．（2021九上·江干期末）小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是 （ ）
A．点a时的溶液中暂无金属铜生成
B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明
C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡
D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图像不变
【答案】C
【解析】A、 点a时溶液质量减小，即铁与硫酸铜发生了反应生成了硫酸亚铁和铜，不符合题意；
B、 当加入铁粉质量为m1时，铁与硫酸铜恰好完全反应，溶液变为浅绿色 ，不符合题意；
C、 点b时铁粉过量，过滤出烧杯中的固体含有铜和铁，铁与盐酸反应会产生氢气，所以加入稀盐酸后会产生气泡 ，符合题意；
D、 若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则物质总质量一直保持不变，不符合题意； 故选C
3．（2021九上·金华期中）随机取一定量的镁粉和铜粉的混合物于烧杯中，再向其中分次加入同一稀硫酸。实验过程中有关物质的用量及质量测定并记录如下表,请回答问题：
实验次序
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量（克）
35
35
35
35
剩余固体的质量（克）
8.6
7.4
6.2
5.2
（1）随机所取镁粉和铜粉混合物的质量为 克；
（2）第四次实验操作结束后的溶液中溶质的化学式为 ；
（3）所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少？
【答案】（1）9.8
（2）H2SO4 MgSO4
（3）每加入35g稀硫酸，固体质量减小1.2g，
设稀硫酸的溶质质量分数为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；
24 98
1.2g 35gx
241.2g=9835gx；
解得：x=14%。
【解析】（1）第二次加入稀硫酸后，固体质量的减小量为：8.6g-7.4g=1.2g，则第一次加入稀硫酸后固体质量也减小1.2g，那么镁粉和铜粉的混合物质量为：8.6g+1.2g=9.8g。
（2）第四次加入稀盐酸后，固体质量的减小量应该为：1.2g×4=4.8g，即剩余固体质量应该为：9.8g-34.8g=5g。因为5.2g>5g，所以稀硫酸有剩余，而镁完全参加反应，此时的溶质应该是反应产物硫酸镁和剩余的稀硫酸，化学式为 H2SO4、MgSO4 。
（3）每加入35g稀硫酸，固体质量减小1.2g，
设稀硫酸的溶质质量分数为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；
24 98
1.2g 35gx
241.2g=9835gx；
解得：x=14%。
4．（2021九上·新昌期末）在5.6g铁粉中，先逐滴加入M1克Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量（生成溶质均未达到饱和状态）与所加溶液总质量的关系如图所示。
请根据题目所给信息回答下列问题：
（1）写出ab段发生的反应的化学方程式： 。
（2）e点对应的固体为 ，溶液中的溶质有 种。
（3）若c点所得溶液质量为100克，请计算c点溶质的质量分数。
【答案】（1）Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+C（2）Ag；3
（3）解：ac段反生的反应有：Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+Cu
Fe+AgNO₃=Fe(NO₃)₂+2Ag
可知c点所得溶液中的溶质为Fe(NO₃)₂，设生成Fe(NO₃)₂的质量为x，
且5.6克铁粉全部反应，则可得出：
Fe~
Fe(NO₃)₂
56
180
5.6克
x
565.6克=180x 得出x=18克
Fe(NO₃)₂%= 18克100克=18%
【解析】（1）铁粉中加入硝酸铜，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，因参加反应的铁的质量小于生成的铜的质量，所以固体质量会增加，ab段为铁与硝酸铜的反应，方程式为 Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+Cu 。
（2）由图像分析可知，ab段为铁与硝酸铜的反应，bc段为铁与硝酸银的反应，cd段为铜与硝酸银的反应，e点为硝酸银过量，所以对应的固体质量为银，溶液中溶质有硝酸铜、硝酸亚铁和硝酸银三种。
5．（2021九上·萧山期中）在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉,使之充分反应后，有下列情况，
（1）若反应后锌粉有剩余，则溶液中含有的溶质是 。
（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体混合物中一定有 ，可能有 。
（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的金属离子是 。
【答案】（1）硝酸锌（2）Ag；Cu（3）银离子、铜离子、锌离子
【解析】（1）若反应后锌有剩余，则说明硝酸银和硝酸铜已经完全反应，则溶质就是反应产物硝酸锌。
（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，即固体中没有剩余的锌，那么锌肯定已经与硝酸银反应，则固体中肯定存在反应产物Ag。如果锌的质量足够，那么可能与硝酸铜反应，从而置换出铜，即可能有Cu。
（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则白色沉淀为氯化银，即溶液中肯定存在剩余的硝酸银，则此时的溶质为反应产物硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，则此时溶液中金属离子为：银离子、铜离子和锌离子。
6．（2021九上·义乌期末）甲乙丙三位同学用下列试剂分别进行实验，均恰好完全反应，所用试剂与质量见下表：
试剂及质量
反应后所得溶液质量
甲
CaO a1克
10%稀盐酸b1克
c1克
乙
Ca(OH)2 a2克
10%稀盐酸b2克
c2克
丙
CaCO3 a3克
10%稀盐酸b3克
c3克
已知a1+a2+a3=30.8克，b1+b2+b3=292克，现将甲、乙、丙三位同学所得溶液全部倒入一个容器内，称得此溶液为316.2克,求：
（1）a3的值
（2）混合后溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）15
（2）参加反应的稀盐酸的溶质质量为：292g×10%=29.2g；
氯化钙中氯元素的质量为： 29.2×35.536.5=28.4g ；
反应生成氯化钙质量： 28.4g÷71111=44.4g ；
混合后溶液中溶质的质量分数是： 44.4g316.2g×100%=14.0%
【解析】（1） 反应生成二氧化碳质量：30.8g+292g-316.2g=6.6g；
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+
CO2↑
100
44
a3
6.6g
100a3=446.6g ； 解得：a3=15g
7．我们知道，在金属活动顺序中，金属越靠前，越容易把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．现把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中充分反应后过滤，在滤纸上留下少量的金属．然后在滤液里滴入盐酸，用化学符号回答：
（1）若滴加盐酸后产生白色沉淀，则滤纸上的金属是 ，
（2）若滴加盐酸后没有沉淀产生，则滤纸上一定有的金属是 可能有的金属是
（3）滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是
【答案】（1）Ag（2）Ag；Cu（3）Fe2+
【解析】（1）向滤液中滴加稀盐酸产生白色沉淀，说明溶液中硝酸银溶液有剩余，这时铁和铜全部反应，故滤纸上的金属只有Ag；
（2）向滤液中滴加盐酸后没有沉淀产生，说明滤液中没有硝酸银，则硝酸银完全反应，这时滤纸上一定含有被置换出来的银；但不能确定铜是否与生成的硝酸银完全反应，可能含有的金属是铜；
（3）滤纸上出现少量的金属，肯定有银生成，因此铁片肯定硝酸银反应，那么滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是Fe2+。
8．（2021九上·台州期中）小芳同学想测定Cu﹣Zn合金和Cu﹣Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。
（2）小芳同学取该合金的粉末32.5克，与过量的该盐酸充分反应，经测定，产生了0.2克气体，请计算该合金中铜的质量分数。
（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时除了上述数据还必须提供或测出哪些数据？答：______（填序号）．
A．产生气体的质量
B．稀盐酸的质量
C．参加反应的稀盐酸的体积和密度
D．参加反应的合金的质量．
【答案】（1）Cu﹣Zn
（2）解：设32.5克粉末中锌的质量为xx。
Zn+2HCl=ZnCl2+
H2↑
65
2
x
0.2g
65x=20.2g 解得：X=6.5g
铜的质量分数＝ 32.5g-6.5g32.5g×100 %＝80%
答：合金中铜的质量分数为80%。（3）C
【解析】（1）铜和银都不能与稀盐酸反应，而锌能够和稀盐酸反应，然后根据生成氢气的质量可计算出参加反应的锌的质量，再用合金质量减去锌的质量得到铜的质量，进而计算出铜的质量分数，那么能够测出铜的质量分数的是Cu-Zn合金。
（3）根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知，要测出盐酸的质量分数，即必须得到盐酸溶液的质量和溶质的质量。根据生成氢气的质量，利用方程式可计算出稀盐酸的溶质质量，而根据参加反应的稀盐酸的体积和密度，根据m=ρV可计算出参加反应的稀盐酸溶液的质量，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。
9．（2019·温州模拟）烧杯中盛放有一定量的硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液,现向溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使其与溶液中的溶质恰好完全反应。现以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，甲、乙、丙三位同学分别作出了烧杯中的固体质量随加入的锌粉质量变化的大致关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。
（1）三位同学所作的图中，你认为正确的有 。
（2）请解释你认为正确的关系图中烧杯内固体质量变化形成的原因。
【答案】（1）甲、乙、丙（2）①加入AgNO3和Fe(NO3)2的混合液中，根据金属活动性顺序可知，锌先与AgNO3反应：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，从化学方程式可知，每65份锌参加反应能生成216份银，即生成银的质量大于参加反应的锌的质量，所以表示其质量变化关系的线段OB与X轴的夹角要大于45°。 ②BC段表示锌与Fe(NO3)2反应：Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2，从化学方程式可知，每65份锌参加反应只生成56份铁，即生成铁的质量小于参加反应的锌的质量，所以线段BC与X轴的夹角要小于450。③当锌粉恰好与溶液中两种溶液完全反应时：
a.若生成的银与铁的总质量大于参加反应的锌的质量，即C点位于ON线的上方，如甲图所示。
b.若生成的银与铁的总质量等于参加反应的锌的质量，则C点位于ON线上，即如图乙所示。
c.若生成的银与铁的总质量小于参加反应的锌的质量，则C点位于ON线的下方，如丙图所示。
10．（2020九上·西湖月考）某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量（g)
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量（g)
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量（g)
0
a
0.3
0.5
0.6
（1）“双吸剂”的原理是
（2）a的数值为
（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？
【答案】（1）还原性铁粉能与水和氧气反应从而吸收，使铝减慢腐蚀
（2）0.1
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
98 2
30.0gx 0.2g
98:2=30.0gx:0.2g
x=32.7%
【解析】（1） 铁粉能与水和氧气反应，使铝减慢腐蚀；
（2）铁锈与硫酸反应没有气体产生，铁与硫酸反应产生氢气，由表中数据可知，增加30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克气体，加入120.0克稀硫酸产生0.3克氢气，所以加入90.0克稀硫酸，产生氢气质量为0.1克；
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
98 2
30.0gx 0.2g
98:2=30.0gx:0.2g
x=32.7%
11．（2022九下·萧山开学考）为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数进行如下实验
①取200g混合溶液加人足量的AgNO3溶液，经过滤洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体；
②另取原混合溶液各200与含有杂质的废铁用反应（杂质不溶于水，也不参与反应），共做了五组实验，其实验数据如下表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算：
（1）表中第三组实验的m值为 。
（2）铁屑中铁的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
（3）原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）12.8
（2）解：设参加反应的铁的质量为a
Fe+CuCl2=
Cu+FeCl2
56
64
a
16g
5664 = a16g
a=14g
Fe%= m铁m总 ×100%= 14g15g ×100%=93.3%
答：铁屑中铁的质量分数为93.3%．
（3）解：设参加反应的氯化铜的质量为x，生成氯化银的质量为y，参加反应的氯化亚铁的质量为z。
Fe+
CuCl2=
Cu+FeCl2
135
64
x
16g
13564 = x16g
x=33.75g
2AgNO3+
CuCl2=Cu（NO3）2+
2AgCl↓
135
287
33.75g
y
135287 = 33.75gy
y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+
FeCl2=Fe（NO3）2+
2AgCl↓
127
287
z
71.75g
127287 = z71.75g
z=31.75g
FeCl2%= m质m液 = 31.75g200g ×100%=15.9%
答：原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
12．（2022九下·温州模拟）为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。请分析计算：
（1）7.2克固体混合物中含有CuO 克；
（2）加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为 （写出化学式）；
（3）计算a的值；
【答案】（1）4
（2）H2SO4、CuSO4
（3）a为氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜与铜的质量和，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为（30g－10g）×20%=4g，设生成氢氧化铜质量为x
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2+Na2SO4
80 98
4 g x
80:98=4g:x
x=4.9g
则a=4.9g+3.2g=8.1g
【解析】（1）由图像可知，加入氢氧化钠溶液，固体质量先不变，然后增加，说明加入硫酸过量，氢氧化钠先与硫酸反应，由此可知3.2克固体全部是不与硫酸反应的铜，则氧化铜质量为4克；
（2） 氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为H2SO4、CuSO4；
（3）a为氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜与铜的质量和，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为（30g－10g）×20%=4g，设生成氢氧化铜质量为x
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2+Na2SO4
80 98
4 g x
80:98=4g:x
x=4.9g
则a=4.9g+3.2g=8.1g
13．（2022九下·舟山月考）某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 ；
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu(OH)2沉淀（无其它1.96g沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 ▲ 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量？
【答案】（1）蓝色
（2）1.96g；设废液中CuSO4的质量为x
CuSO4+2NaOH=
Cu(OH)2↓+Na2SO4
160
98
x
1.96g
16098=x1.96g x=3.2g
答：50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
专题08 金属与酸反应计算
题型分析
金属和酸之间的反应未本专题的主要考查重点。考查酸和金属之间反应的化学方程、金属和盐溶液之间的置换反应。计算中主要考查金属和酸反应后的溶质种类、酸的质量分数、金属和盐溶液之间的置换反应的溶质、溶质质量分数等。做题是关键是掌握反应的顺序、反应中的一些现象对下一步加以判断和计算。
题型一、金属与酸反应与溶质质量分数计算
例题1．（2022九上·慈溪竞赛）现有FeCl3和CuCl2的混合溶液195.2g，向其中加人铁粉，反应的先后顺序为：2FeCl3+Fe=3FeCl2，CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。加入铁粉的质量与反应后溶液中剩余固体质量的关系如图所示。
（1）当加入铁粉的质量为7g时,剩余固体的成分是 ，剩余固体质m>6.4g时,剩余固体的成分是 （填化学式）
（2）原FeCl3和CuCl2的混合溶液中CuCl2的质量为 g。
（3）当加入11.2g铁粉时,求反应后所得溶液中FeCl2的质量分数。
【答案】（1）Cu；Fe Cu
（2）13.5
（3）与氯化铁反应的铁粉质量为5.6g，设生成氯化亚铁的质量为y，
2FeCl3+Fe═3FeCl2
56 381
5.6g y
56381＝5.6gy；
解得：y=38.1g；
设铁与氯化铜反应生成氯化亚铁的质量为z，
CuCl2+Fe═FeCl2+Cu
127 64
z 6.4g
64127＝6.4gz；
解得：z=12.7g
反应后所得溶液中FeCl2的质量分数：38.1g+12.7g195.2g+11.2g-6.4g×100%=25.4%。
【解析】（1）根据图像可知，当加入铁粉质量为7g时，恰好处于5.6g~11.2g之间，此时铁粉和氯化铁的反应已经结束，而铁和氯化铜的反应正在进行，则剩余固体的成分为反应产物Cu。当剩余固体的质量m>6.4g时，此时铁和氯化铜的反应已经结束，那么剩余固体的成分为反应产物Cu和过量的Fe。
（2）根据图像可知，反应生成铜的质量为6.4g，
设参加反应的氯化铜的质量为x，
CuCl2+Fe═FeCl2+Cu
135 64
x 6.4g；
135x=646.4g；
解得：x=13.5g。
例题2．（2021九上·慈溪期中）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。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65 2
x 0.2g
65x=20.2g；
解得：x=6.5g；
所以黄铜中铜的质量分数为：20g-6.5g20g×100%=67.5%。
（4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
9820y=20.08g解得：y=19.6%。
【解析】（1）铜和银都不能玉稀硫酸反应，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。
例题3．（2021九上·长兴期中）为了测定某黄铜（铜和锌的合金）样品中铜的质量分数，取 10 克该黄铜样品加入 100 克稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气 0.2 克。
（1）实验室里的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成，在配制稀硫酸时，应该先向烧杯中倒入定量的 （选“浓硫酸”或“水”）。
（2）需用多少克质量分数为 98%的浓硫酸来稀释？
（3）求该样品中铜的质量分数？
【答案】（1）水
（2）设参加反应的硫酸溶质的质量为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
98 2
x 0.2g；
98x=20.2g；
解得：x=9.8g；
需要质量分数为98%的浓硫酸的质量为：9.8g98%=10g。
（3）设参加反应的硫酸溶质的质量为y，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
65 2
y 0.2g；
65y=20.2g；
解得：y=6.5g；
则样品中铜的质量分数为：10g-6.5g10g×100%=35%。
【解析】（1）实验室里的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成，在配制稀硫酸时，应该先向烧杯中倒入定量的 水。
例题4．（2021九上·衢州期中）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：
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
试回答下列问题：
（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】（1）8.7
（2）44％
（3）设所用稀硫酸中硫酸的质量分数为x
H2SO4 +
Zn═ZnSO4+H2↑
98
65
10g·x
1.3g
9810gx = 651.3g
x=19.6%（溶液具有均一性，用其它合理数据计算都可以）
【解析】（1）根据第2次和第3次实验可知，每加入10g稀硫酸，固体质量减小：7.4g-6.1g=1.3g，则第一次剩余固体的质量：7.4g+1.3g=8.7g。
（2）根据表格可知，黄铜中锌的质量为：10g-5.6g=4.4g，则锌的质量分数为：4.4g10g=44%.
题型二、金属相关竞争反应
例题1．（2021九上·镇海期末）某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等
【答案】D
【解析】向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，由图像中溶液中金属离子的种类变化可知，ab段溶液中溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸锌，cd段为硝酸铜和硝酸锌，e之后只有硝酸锌。
A、 ab间的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+ ，不符合题意；
B、 cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ，不符合题意；
C、 当参加反应的锌质量为m3时，溶液中只有一种溶质，则金属离子为Zn2+ ，不符合题意；
D、 当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量不变，但因锌与硝酸银反应时溶液质量减小，则硝酸铜溶质质量分数会随反应而增大，符合题意； 故选D。
例题2．（2021九上·温州期中）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，下图描述的相关变化曲线错误的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，铁先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应；A、加入铁后，开始没有铜生成，当硝酸银反应完全后铜的质量开始增加，至反应结束后保持不变，不符合题意；
B、铁先与硝酸银反应，所以硝酸银质量分数会随铁的加入而不断减少，至全部反应为0，符合题意；
C、铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁会置换出216份质量的银，溶液质量减小，铁与 硝酸铜反应时，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，溶液质量也减少，但减小幅度小于铁与硝酸银的反应，当反应结束后溶液质量保持不变，不符合题意；
D、加入铁后，铁与硝酸银反应，溶液中除铜离子和银离子外，还增加了亚铁离子，当硝酸银完全反应后，溶液中为铜离子和亚铁离子两种金属离子，当硝酸铜完全反应后，溶液中金属离子只有亚铁离子，不符合题意； 故选B。
例题3．（2022九下·义乌开学考）将锌粉和铜粉的混合物M克，同时放入 50 克、质量分数为 6.8%的硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。现进行如下操作，请根据现象回答。
（1）向滤渣中滴加稀盐酸，若有气体产生，则滤渣中肯定含有 。
（2）向滤液里滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，则M取值范围是 。
【答案】（1）Zn、 Cu、Ag（2）M≤0.64
【解析】将锌粉和铜粉的混合物M克，同时放入 50 克、质量分数为 6.8%的硝酸银溶液中，因锌和铜的活动性都大于银，所以都能与硝酸银反应置换出银。
（1） 向滤渣中滴加稀盐酸，若有气体产生，说明滤渣中肯定含有与盐酸反应的锌，锌有剩余，则铜和银也都会被置换出来，所以滤渣成分为Zn、 Cu、Ag ；
（2） 向滤液里滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，则说明硝酸银有剩余，由锌和铜与硝酸银反应的质量关系，分别设硝酸银全部与锌或铜反应时，消耗锌或铜质量为x、y
Zn-----2AgNO3 Cu-----2AgNO3
65 340 64 340
x 50g × 6.8% y 50g × 6.8%
x=0.65g y=0.64g 因硝酸银不能全部反应，则M取值范围是≤0.64g
例题4．（2020九上·鄞州期中）质量相等的四种物质①H2O2、②KMnO4、③KClO3、④H2O，完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为 (填序号，下同)；四种金属①Zn、②Mg、③Al、④Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得四种溶液的质量相等，则投入金属的质量由小到大的顺序为 。
【答案】④①③②；①④②③
【解析】（1）将四种物质制取氧气的方程式，按O2的化学计量数为1进行配平如下：
2H2O2 =MnO2 2H2O+O2↑；
68 32
2KMnO4=△K2MnO4+MnO2+O2↑；
316 32
23KClO3=△KCl+O2↑；
81.7 32
2H2O=通电2H2↑+O2↑
36 32
生成32克的O2所需4种物质的质量分别为：68g、316g、81.7g、36g，
所以完质量相等的4种物质完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为：④①③②。
（2）设锌的质量为a，镁的质量为x，铝的质量为y，铁的质量为z，则：
Zn～H2↑
65 2
a 265a；
Mg～H2↑
24 2
x 112x
2Al～3H2↑
54 6
y 19y
Fe～ H2↑
56 2
z 128z
则a-265a=x-112x=y-19y=z-128z；
解得：a＜z＜x＜y，
那么投入金属的质量从小到大的顺序为：①④②③。
1．（2022九下·余杭开学考）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．所加溶液质量为Mg时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu(NO3)2
【答案】C
【解析】A、由图像可知，所加溶液质量为Mg时，铁部分反应，即剩余铁和生成Cu的质量总和为m1g ，不符合题意；
B、 bc段发生的是铁和AgNO3溶液的反应，cd段为铜与硝酸银的反应 ，不符合题意；
C、 m3的固体只有银，该银的质量即为硝酸银中银的质量，设生成银的质量为x，由铁与银的转化关系可知，
Fe－－2Ag
56 216
5.6g X
56：216＝5.6g:x
x=21.6g ，符合题意；
D、 e点溶液中所加硝酸银过量，溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁 ，不符合题意； 故选C。
2．（2021九上·江干期末）小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是 （ ）
A．点a时的溶液中暂无金属铜生成
B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明
C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡
D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图像不变
【答案】C
【解析】A、 点a时溶液质量减小，即铁与硫酸铜发生了反应生成了硫酸亚铁和铜，不符合题意；
B、 当加入铁粉质量为m1时，铁与硫酸铜恰好完全反应，溶液变为浅绿色 ，不符合题意；
C、 点b时铁粉过量，过滤出烧杯中的固体含有铜和铁，铁与盐酸反应会产生氢气，所以加入稀盐酸后会产生气泡 ，符合题意；
D、 若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则物质总质量一直保持不变，不符合题意； 故选C
3．（2021九上·金华期中）随机取一定量的镁粉和铜粉的混合物于烧杯中，再向其中分次加入同一稀硫酸。实验过程中有关物质的用量及质量测定并记录如下表,请回答问题：
实验次序
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量（克）
35
35
35
35
剩余固体的质量（克）
8.6
7.4
6.2
5.2
（1）随机所取镁粉和铜粉混合物的质量为 克；
（2）第四次实验操作结束后的溶液中溶质的化学式为 ；
（3）所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少？
【答案】（1）9.8
（2）H2SO4 MgSO4
（3）每加入35g稀硫酸，固体质量减小1.2g，
设稀硫酸的溶质质量分数为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；
24 98
1.2g 35gx
241.2g=9835gx；
解得：x=14%。
【解析】（1）第二次加入稀硫酸后，固体质量的减小量为：8.6g-7.4g=1.2g，则第一次加入稀硫酸后固体质量也减小1.2g，那么镁粉和铜粉的混合物质量为：8.6g+1.2g=9.8g。
（2）第四次加入稀盐酸后，固体质量的减小量应该为：1.2g×4=4.8g，即剩余固体质量应该为：9.8g-34.8g=5g。因为5.2g>5g，所以稀硫酸有剩余，而镁完全参加反应，此时的溶质应该是反应产物硫酸镁和剩余的稀硫酸，化学式为 H2SO4、MgSO4 。
（3）每加入35g稀硫酸，固体质量减小1.2g，
设稀硫酸的溶质质量分数为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；
24 98
1.2g 35gx
241.2g=9835gx；
解得：x=14%。
4．（2021九上·新昌期末）在5.6g铁粉中，先逐滴加入M1克Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量（生成溶质均未达到饱和状态）与所加溶液总质量的关系如图所示。
请根据题目所给信息回答下列问题：
（1）写出ab段发生的反应的化学方程式： 。
（2）e点对应的固体为 ，溶液中的溶质有 种。
（3）若c点所得溶液质量为100克，请计算c点溶质的质量分数。
【答案】（1）Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+C（2）Ag；3
（3）解：ac段反生的反应有：Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+Cu
Fe+AgNO₃=Fe(NO₃)₂+2Ag
可知c点所得溶液中的溶质为Fe(NO₃)₂，设生成Fe(NO₃)₂的质量为x，
且5.6克铁粉全部反应，则可得出：
Fe~
Fe(NO₃)₂
56
180
5.6克
x
565.6克=180x 得出x=18克
Fe(NO₃)₂%= 18克100克=18%
【解析】（1）铁粉中加入硝酸铜，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，因参加反应的铁的质量小于生成的铜的质量，所以固体质量会增加，ab段为铁与硝酸铜的反应，方程式为 Fe+Cu(NO₃)₂=Fe(NO₃)₂+Cu 。
（2）由图像分析可知，ab段为铁与硝酸铜的反应，bc段为铁与硝酸银的反应，cd段为铜与硝酸银的反应，e点为硝酸银过量，所以对应的固体质量为银，溶液中溶质有硝酸铜、硝酸亚铁和硝酸银三种。
5．（2021九上·萧山期中）在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉,使之充分反应后，有下列情况，
（1）若反应后锌粉有剩余，则溶液中含有的溶质是 。
（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体混合物中一定有 ，可能有 。
（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的金属离子是 。
【答案】（1）硝酸锌（2）Ag；Cu（3）银离子、铜离子、锌离子
【解析】（1）若反应后锌有剩余，则说明硝酸银和硝酸铜已经完全反应，则溶质就是反应产物硝酸锌。
（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，即固体中没有剩余的锌，那么锌肯定已经与硝酸银反应，则固体中肯定存在反应产物Ag。如果锌的质量足够，那么可能与硝酸铜反应，从而置换出铜，即可能有Cu。
（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则白色沉淀为氯化银，即溶液中肯定存在剩余的硝酸银，则此时的溶质为反应产物硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，则此时溶液中金属离子为：银离子、铜离子和锌离子。
6．（2021九上·义乌期末）甲乙丙三位同学用下列试剂分别进行实验，均恰好完全反应，所用试剂与质量见下表：
试剂及质量
反应后所得溶液质量
甲
CaO a1克
10%稀盐酸b1克
c1克
乙
Ca(OH)2 a2克
10%稀盐酸b2克
c2克
丙
CaCO3 a3克
10%稀盐酸b3克
c3克
已知a1+a2+a3=30.8克，b1+b2+b3=292克，现将甲、乙、丙三位同学所得溶液全部倒入一个容器内，称得此溶液为316.2克,求：
（1）a3的值
（2）混合后溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）15
（2）参加反应的稀盐酸的溶质质量为：292g×10%=29.2g；
氯化钙中氯元素的质量为： 29.2×35.536.5=28.4g ；
反应生成氯化钙质量： 28.4g÷71111=44.4g ；
混合后溶液中溶质的质量分数是： 44.4g316.2g×100%=14.0%
【解析】（1） 反应生成二氧化碳质量：30.8g+292g-316.2g=6.6g；
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+
CO2↑
100
44
a3
6.6g
100a3=446.6g ； 解得：a3=15g
7．我们知道，在金属活动顺序中，金属越靠前，越容易把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．现把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中充分反应后过滤，在滤纸上留下少量的金属．然后在滤液里滴入盐酸，用化学符号回答：
（1）若滴加盐酸后产生白色沉淀，则滤纸上的金属是 ，
（2）若滴加盐酸后没有沉淀产生，则滤纸上一定有的金属是 可能有的金属是
（3）滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是
【答案】（1）Ag（2）Ag；Cu（3）Fe2+
【解析】（1）向滤液中滴加稀盐酸产生白色沉淀，说明溶液中硝酸银溶液有剩余，这时铁和铜全部反应，故滤纸上的金属只有Ag；
（2）向滤液中滴加盐酸后没有沉淀产生，说明滤液中没有硝酸银，则硝酸银完全反应，这时滤纸上一定含有被置换出来的银；但不能确定铜是否与生成的硝酸银完全反应，可能含有的金属是铜；
（3）滤纸上出现少量的金属，肯定有银生成，因此铁片肯定硝酸银反应，那么滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是Fe2+。
8．（2021九上·台州期中）小芳同学想测定Cu﹣Zn合金和Cu﹣Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。
（2）小芳同学取该合金的粉末32.5克，与过量的该盐酸充分反应，经测定，产生了0.2克气体，请计算该合金中铜的质量分数。
（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时除了上述数据还必须提供或测出哪些数据？答：______（填序号）．
A．产生气体的质量
B．稀盐酸的质量
C．参加反应的稀盐酸的体积和密度
D．参加反应的合金的质量．
【答案】（1）Cu﹣Zn
（2）解：设32.5克粉末中锌的质量为xx。
Zn+2HCl=ZnCl2+
H2↑
65
2
x
0.2g
65x=20.2g 解得：X=6.5g
铜的质量分数＝ 32.5g-6.5g32.5g×100 %＝80%
答：合金中铜的质量分数为80%。（3）C
【解析】（1）铜和银都不能与稀盐酸反应，而锌能够和稀盐酸反应，然后根据生成氢气的质量可计算出参加反应的锌的质量，再用合金质量减去锌的质量得到铜的质量，进而计算出铜的质量分数，那么能够测出铜的质量分数的是Cu-Zn合金。
（3）根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知，要测出盐酸的质量分数，即必须得到盐酸溶液的质量和溶质的质量。根据生成氢气的质量，利用方程式可计算出稀盐酸的溶质质量，而根据参加反应的稀盐酸的体积和密度，根据m=ρV可计算出参加反应的稀盐酸溶液的质量，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。
9．（2019·温州模拟）烧杯中盛放有一定量的硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液,现向溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使其与溶液中的溶质恰好完全反应。现以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，甲、乙、丙三位同学分别作出了烧杯中的固体质量随加入的锌粉质量变化的大致关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。
（1）三位同学所作的图中，你认为正确的有 。
（2）请解释你认为正确的关系图中烧杯内固体质量变化形成的原因。
【答案】（1）甲、乙、丙（2）①加入AgNO3和Fe(NO3)2的混合液中，根据金属活动性顺序可知，锌先与AgNO3反应：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，从化学方程式可知，每65份锌参加反应能生成216份银，即生成银的质量大于参加反应的锌的质量，所以表示其质量变化关系的线段OB与X轴的夹角要大于45°。 ②BC段表示锌与Fe(NO3)2反应：Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2，从化学方程式可知，每65份锌参加反应只生成56份铁，即生成铁的质量小于参加反应的锌的质量，所以线段BC与X轴的夹角要小于450。③当锌粉恰好与溶液中两种溶液完全反应时：
a.若生成的银与铁的总质量大于参加反应的锌的质量，即C点位于ON线的上方，如甲图所示。
b.若生成的银与铁的总质量等于参加反应的锌的质量，则C点位于ON线上，即如图乙所示。
c.若生成的银与铁的总质量小于参加反应的锌的质量，则C点位于ON线的下方，如丙图所示。
10．（2020九上·西湖月考）某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量（g)
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量（g)
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量（g)
0
a
0.3
0.5
0.6
（1）“双吸剂”的原理是
（2）a的数值为
（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？
【答案】（1）还原性铁粉能与水和氧气反应从而吸收，使铝减慢腐蚀
（2）0.1
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
98 2
30.0gx 0.2g
98:2=30.0gx:0.2g
x=32.7%
【解析】（1） 铁粉能与水和氧气反应，使铝减慢腐蚀；
（2）铁锈与硫酸反应没有气体产生，铁与硫酸反应产生氢气，由表中数据可知，增加30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克气体，加入120.0克稀硫酸产生0.3克氢气，所以加入90.0克稀硫酸，产生氢气质量为0.1克；
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
98 2
30.0gx 0.2g
98:2=30.0gx:0.2g
x=32.7%
11．（2022九下·萧山开学考）为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数进行如下实验
①取200g混合溶液加人足量的AgNO3溶液，经过滤洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体；
②另取原混合溶液各200与含有杂质的废铁用反应（杂质不溶于水，也不参与反应），共做了五组实验，其实验数据如下表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算：
（1）表中第三组实验的m值为 。
（2）铁屑中铁的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
（3）原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）12.8
（2）解：设参加反应的铁的质量为a
Fe+CuCl2=
Cu+FeCl2
56
64
a
16g
5664 = a16g
a=14g
Fe%= m铁m总 ×100%= 14g15g ×100%=93.3%
答：铁屑中铁的质量分数为93.3%．
（3）解：设参加反应的氯化铜的质量为x，生成氯化银的质量为y，参加反应的氯化亚铁的质量为z。
Fe+
CuCl2=
Cu+FeCl2
135
64
x
16g
13564 = x16g
x=33.75g
2AgNO3+
CuCl2=Cu（NO3）2+
2AgCl↓
135
287
33.75g
y
135287 = 33.75gy
y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+
FeCl2=Fe（NO3）2+
2AgCl↓
127
287
z
71.75g
127287 = z71.75g
z=31.75g
FeCl2%= m质m液 = 31.75g200g ×100%=15.9%
答：原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
12．（2022九下·温州模拟）为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。请分析计算：
（1）7.2克固体混合物中含有CuO 克；
（2）加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为 （写出化学式）；
（3）计算a的值；
【答案】（1）4
（2）H2SO4、CuSO4
（3）a为氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜与铜的质量和，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为（30g－10g）×20%=4g，设生成氢氧化铜质量为x
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2+Na2SO4
80 98
4 g x
80:98=4g:x
x=4.9g
则a=4.9g+3.2g=8.1g
【解析】（1）由图像可知，加入氢氧化钠溶液，固体质量先不变，然后增加，说明加入硫酸过量，氢氧化钠先与硫酸反应，由此可知3.2克固体全部是不与硫酸反应的铜，则氧化铜质量为4克；
（2） 氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为H2SO4、CuSO4；
（3）a为氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜与铜的质量和，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为（30g－10g）×20%=4g，设生成氢氧化铜质量为x
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2+Na2SO4
80 98
4 g x
80:98=4g:x
x=4.9g
则a=4.9g+3.2g=8.1g
13．（2022九下·舟山月考）某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 ；
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu(OH)2沉淀（无其它1.96g沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 ▲ 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量？
【答案】（1）蓝色
（2）1.96g；设废液中CuSO4的质量为x
CuSO4+2NaOH=
Cu(OH)2↓+Na2SO4
160
98
x
1.96g
16098=x1.96g x=3.2g
答：50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
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