【备考科学中考2022】冲刺满分压轴培优 08 金属与酸反应计算(含答案)

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名称 【备考科学中考2022】冲刺满分压轴培优 08 金属与酸反应计算(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-04-07 22:10:33

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冲刺满分压轴培优 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
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。
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?
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?
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?
题型二、金属相关竞争反应
5.(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
6.(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.
7.(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   。
8.(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   。
9.(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
10.(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
11.(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?
12.(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。
12.(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   。
13.(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。
14.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   
15.(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.
16.(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。
17.(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?
18.(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%)
19.(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;
20(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?
答案解析部分
1.【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

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

解得:z=12.7g
反应后所得溶液中FeCl2的质量分数:。
2.【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

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H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
解得:y=19.6%。
3.【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;

解得:x=9.8g;
需要质量分数为98%的浓硫酸的质量为:。
(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;

解得:y=6.5g;
则样品中铜的质量分数为:。
4.【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
=
x=19.6%(溶液具有均一性,用其它合理数据计算都可以)
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】(1)Zn、 Cu、Ag
(2)M≤0.64
8.【答案】④①③②;①④②③
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【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

解得:x=14%。
12.【答案】(1)Fe+Cu(NO ) =Fe(NO ) +Cu
(2)Ag;3
(3)解:ac段反生的反应有:Fe+Cu(NO ) =Fe(NO ) +Cu
Fe+AgNO =Fe(NO ) +2Ag
可知c点所得溶液中的溶质为Fe(NO ) ,设生成Fe(NO ) 的质量为x,
且5.6克铁粉全部反应,则可得出:
Fe~ Fe(NO )
56 180
5.6克 x
得出x=18克
Fe(NO ) %=
13.【答案】(1)硝酸锌
(2)Ag;Cu
(3)银离子、铜离子、锌离子
14.【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: ;
反应生成氯化钙质量: ;
混合后溶液中溶质的质量分数是:
15.【答案】(1)Ag
(2)Ag;Cu
(3)Fe2+
16.【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
解得:X=6.5g
铜的质量分数= %=80%
答:合金中铜的质量分数为80%。(3)C
17.【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。
18.【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%
19.【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
=
a=14g
Fe%= ×100%= ×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
=
x=33.75g
2AgNO3+ CuCl2=Cu(NO3)2+ 2AgCl↓
  135 287
  33.75g y
=
y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+ FeCl2=Fe(NO3)2+ 2AgCl↓
  127 287
  z 71.75g
=
z=31.75g
FeCl2%= = ×100%=15.9%
答:原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
20.【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
21.【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
x=3.2g
答:50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
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