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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。
变式1：（2023·杭州模拟）“十四五”期间，我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。建造舱段使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成的。一位科技爱好者自研了一种铝基碳化硅复合材料，为了分析其中铝的质量分数，该科技爱好者取了10g样品溶于足量稀硫酸，所得实验数据如图所示。已知：碳化硅既不溶于水和酸，也不与二者反应。请回答下列问题：
（1）当样品中的铝完全反应时，生成的气体质量为 g。
（2）样品中铝的质量分数为多少？（写出完整解题过程）。
【答案】（1）0.6
（2）设参加反应的铝的质量为X。
2Al+3H SO ＝Al （SO ） + 3H ↑
54 6
X 0.6g
x＝5.4g
样品中铝的质量分数为： ×100%＝54%。
答：样品中铝的质量分数为54%
【解析】（1）根据图像确定生成气体的质量；
（2）写出铝和稀硫酸的反应方程式，根据生成氢气的质量计算出参加反应的铝的质量，再将铝的质量与样品质量作比得到铝的质量分数。
方案二中隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化 ，所以较合理。
变式2：（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
【答案】（1）由图示可知，铝与硫酸反应产生氢气质量为0.2g，设铝的质量为x
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
x 0.2g
54：6＝x：0.2g
x=1.8g；
（2）由图示可知，与铝反应的稀硫酸质量为107.8－9.8＝98g，设硫酸的质量分数为y，生成硫酸铝质量为z
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
342 6
y 0.2g
y=11.4g，由铝元素质量守恒可知，氧化铝反应生成硫酸铝质量为，描点绘制图像，图像随稀硫酸的增加而增大，起点为（0，0），然后在（9.8，1.14）后趋势变大，在（107.8，12.54）后保持不变。
【解析】（1）根据反应产生的氢气质量代入方程式中，利用方程式中物质质量关系计算铝的质量分析；
（2）由氢气质量及铝的质量，利用方程式及反应前后元素质量不变，计算出生成硫酸铝的质量，由描点法绘制图像。
变式3：（2023九上·南浔期末）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
≤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
请回答以下问题：
（1）图中M的值为 克。
（2）AB和BC不在同一直线上的原因是 。
（3）求这块合金样品中所含锌的质量分数。
【答案】（1）109.8
（2）AB段是锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，B点锌刚好反应完，BC段硫酸过量，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量
（3）mH2=10g+120g-129.8g=0.2g
Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.2g
x=6.5g
Zn%=6.5g/10g=65%
【解析】根据铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应，锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，锌反应完全后，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ，由反应后减少质量为产生氢气质量，利用氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量及质量分数分析。
【解答】（1）铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应，由图像可知，反应到B点时结束，则M=129.8g-20g=109.8g.
（2） AB段是锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，B点锌刚好反应完，BC段硫酸过量，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ，所以AB和BC不在同一直线上。
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1：（2023·镇海模拟）初三某班利用稀硫酸与氧化铜粉末反应探究稀硫酸的化学性质，实验后废液集中在一个废液缸中。为了探究废液的成分，同学们又进行了如下实验：取上层废液于烧杯中，加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液。下表为生成沉淀总质量与所加氢氧化钠溶液总质量的关系。
氢氧化钠溶液总质量/g 20 40 60 80 100 120
生成沉淀总质量/g 0.49 2.94 5.39 m n 9.8
（1）表中n= 。
（2）所取的废液中溶质是 。
（3）所加氢氧化钠溶液溶质的质量分数是多少
【答案】（1）9.8
（2）硫酸铜、硫酸（CuSO4、H2SO4）
（3）解：设所加氢氧化钠溶液溶质的质量分数为a
2NaOH +CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓
80 98
20g×a 2.45g
a=10%
答：所加氢氧化钠溶液溶质的质量分数为10%
【解析】（1）分析n值时，先判断每20g的氢氧化钠可以生成多少克氢氧化铜沉淀；
（2）一开始的沉淀只有0.49g，故溶液还有酸过量；
（3） 求氢氧化钠溶液溶质的质量分数，只需在表格中找出氢氧化钠什么时候反应完即可。由表中数据可知，每20g的氢氧化钠溶液可生成（5.39-2.94）=2.45g沉淀。
【解答】（1）每20g的氢氧化钠溶液可生成（5.39-2.94）=2.45g沉淀，故m=7.84g，若在增加2.45g则大于9.8了，故在100g时硫酸铜反应完了，所以n=9.8g；
（2）一开始氢氧化钠20g沉淀只有0.49，故有一部分与酸反应了，废液中的溶质为：硫酸铜、硫酸（CuSO4、H2SO4）
变式1：（2022九上·湖州期中）黄铜是锌和铜的合金，可以用来制造机器零件及日常用品、为了测定某粉末状黄铜样品中锌的质量分数， 取 10g 这种样品放入烧杯中，再将 40g 稀盐酸分四次加入到该烧杯中，均充分反应，测得的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
稀盐酸的用量 10g 10g 10g 10g
剩余固体的质量 8.7g 7.4g 6.7g 6.7g
（1）在第 次实验结束时样品中的锌就已完全反应。
（2）计算该黄铜样品中锌的质量分数。
（3）计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】（1）3
（2）解：锌的质量=10g-6.7g=3.3g，3.3g/10g=33%
（3）解：计算稀盐酸的质量分数，就要用稀盐酸反应完的数据，可以用第一组数据，也可以用第二组数据，这里我们使用第一组数据进行计算：
设稀盐酸的溶质质量分数为x
Zn+ 2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
1.3g 10g×x
x=14.6%
答：所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%
【解析】根据铜不与盐酸反应，锌与盐酸反应，加入盐酸固体减少质量即为反应的锌的质量，由所给数据判断锌与盐酸的反应情况，再由锌的质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸的溶质质量，从而计算稀盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】（1）铜不与盐酸反应，锌与盐酸反应，加入盐酸固体减少质量即为反应的锌的质量，由表中数据可知，10克盐酸完全反应消耗锌的质量为1.3克，而第3次加入10克稀盐酸固体减少0.7克，说明第3次稀盐酸过量，即样品中锌就已完全反应；
变式2：（2022·浙江绍兴·九年级期末）某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据如表。请分析与计算：
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 10 10 20 20
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 180
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2 X
(1)表中X=___________；
(2)第___________次实验中，稀硫酸过量；
(3)求铜铁合金中铁的质量分数_________；
(4)求所加稀硫酸的溶质质量分数_________。
【答案】(1)0.4
(2)一、二、四
(3)解：设铜铁合金中铁的质量为m，所加稀硫酸的溶质质量为n，
铜铁合金中铁的质量分数为×100%=56%；
答：铜铁合金中铁的质量分数为56%；
(4)12.25%。所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=12.25%；
答：所加稀硫酸的溶质质量分数12.25%。
【解析】(1)由表中的数据对比可知，一、二次实验对比，说明10g合金与足量硫酸反应最多生成0.2g氢气；一、三次实验对比，说明80g稀硫酸与足量合金反应最多生成0.2g氢气，即10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气，则第四次实验中加入180g稀硫酸，生成氢气的质量为0.4g，故填：0.4g；
(2)由上述分析可知，10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应，则第一、二、四次实验中，稀硫酸过量，故填：一、二、四；
变式3：（2022九上·义乌期中）Cu，Zn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。化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g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 40 m
第 2 次 40 14.8
第 3 次 40 12.2
第 4 次 40 11.2
第 5 次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的 11.2g 固体的成分是 ；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）Cu；17.4
（2）44%
（3）设稀硫酸质量分数为X
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98
2.6g 40gx
65：98=2.6g：40gx
x=9.8%
【解析】（1）根据黄铜中锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，反应结束后剩余固体为铜分析；
（2）根据样品中铜的质量计算出锌的质量及质量分数分析；
（3）根据反应的锌的质量及方程式中锌与硫酸质量比计算硫酸的质量分数分析。
【解答】（1）黄铜中锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，由表中数据可知，所加稀硫酸过量，最后剩余11.2克固体为铜，加入40克稀硫酸完全反应消耗锌的质量为14.8－12.2＝2.6克，则m＝14.8+2.6＝17.4g.
（2）黄铜样品中锌的质量分数为.
1.（2022九上·杭州期中）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。
2．（2022·浙江杭州·一模）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，铁钉表面看不到明显的气泡，原因是___________。
（2）生成氢气的质量为多少克___________？
【答案】稀盐酸和铁钉表面的铁锈反应，未产生气泡 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）当稀盐酸的质量为10g时，不产生氢气的原因是稀盐酸只和铁钉表面的铁锈氧化铁反应，不产生气体；
3.（2020九上·温岭期中）在学习了金属的化学性质后，科学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑)
（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有________产生，说明“银粉”一定不是银。
（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时，a点所对应的锌的质量m为多少？(通过计算回答)
（3）取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀硫酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。
（4）上述稀硫酸若用密度为1.84g/cm3 ，浓度为98%的浓硫酸稀释，则需要多少毫升这样的浓硫酸？
【答案】（1）气泡
（2）设a点所对应的金属锌的质量为x。
Zn＋2HCl=ZnCl2＋ H2↑
65 2
x 0.2g
＝ ，x＝6.5g。
（3）铝(或Al)；稀硫酸溶质质量分数？设实验中所用稀盐酸的溶质质量为y。
2Al＋ 3H2SO4=Al2(SO4)3＋ 3H2↑
294 6
y 0.2g
y＝9.8g，实验中所用稀硫酸的溶质质量分数＝ ×100%＝19.6%
（4）解：50克 ×19.6% ＝ V × 1.84g/cm3 × 98%
V ＝ 5.4cm3
【解析】（1）在金属活动性顺序表中，锌和铝都排在氢的前面，而银排在氢的后面，因此锌和铝都能和稀盐酸反应生成氢气，而银不能与稀盐酸反应生成氢气；
（2）根据图像确定a点时锌生成氢气质量，然后根据反应的方程式计算出参加反应的锌的质量即可；
（3）根据图像确定“银粉”的种类；写出铝与稀硫酸反应的方程式，利用氢气的质量计算出参加反应的稀硫酸溶质的质量，最后根据计算即可；
（4）稀释前后，溶质的质量保持不变，根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数列出方程，结合密度公式m=ρV计算需要浓硫酸的体积即可。
4.（2021九下·台州月考）某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/克 37 24.9 a 3 3
（1）表格中“a”的值为________；
（2）其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少？
（3）第2次反应结束后，溶液中含有的溶质有________。
【答案】（1）13.7
（2）继续加入100g硫酸，所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g，结果是剩余3g，说明硫酸过量，铁完全反应。
100g硫酸对应锌的减少量为13g，
设100g硫酸中溶质的质量为x．
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
； 解得：x=19.6g；
则硫酸中溶质的质量分数为。
（3）FeSO4、ZnSO4
【解析】（1）在锌、铁和铜三种金属，锌和铁都能和硫酸反应，只有铜不和硫酸反应，所以不断加入硫酸最后剩余的是铜，也就是铜的质量为3g．由于锌铁的活动性是锌比铁活泼，根据金属反应的优先原则，锌先和硫酸反应，等到锌完全后铁才能和硫酸反应，据此分析计算a的值；
（2）根据第1组数据可知，加入100g稀硫酸，固体质量减少13g，即有13g锌完全反应，根据锌和稀硫酸反应的方程式计算出参加反应的硫酸溶质的质量，最后根据计算它的溶质质量分数。
（3）根据前面的分析，确定第2次时参加反应的物质，从而确定溶质种类。
【解答】（1）在锌、铁和铜三种金属，锌和铁都能和硫酸反应，只有铜不和硫酸反应，所以不断加入硫酸最后剩余的是铜，也就是铜的质量为3g．由于锌铁的活动性是锌比铁活泼，根据金属反应的优先原则，锌先和硫酸反应，等到锌完全后铁才能和硫酸反应。
消耗等质量的硫酸，需要锌和铁的质量为65：56，也就是当加入等质量的酸，如果是同种金属，则引起的固体质量变化相等，而现在加入第一次硫酸，引起的质量变化为：50g-37g=13g，而第二次是：37g-24.9g=12.1g，说明第一次加入酸，只有锌参加了反应，第二次是锌和铁参加的反应。
此时如果100g硫酸消耗的铁的质量为 ， 而当加入第三次硫酸的时候只有铁和硫酸反应，所以可知固体在24.9g的基础上减少了11.2g，所以a=24.9g-11.2g=13.7g。
（2）综上所述，继续加入100g硫酸，所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g，结果是剩余3g，说明硫酸过量，铁完全反应。
100g硫酸对应锌的减少量为13g，
设100g硫酸中溶质的质量为x．
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
； 解得：x=19.6g；
则硫酸中溶质的质量分数为。
（3）第2次反应结束后，锌已经完全反应，而铁没有完全反应，那么溶质为硫酸锌和硫酸亚铁，即 FeSO4、ZnSO4 。
5．（2021·浙江衢州·九年级期中）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】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：。
6．（2022·浙江舟山九年级期末）黄铜（铜和锌的合金）因性能优良，被广泛用于制作钱币、饰品和生产中，铜的质量分数在59％-65％之间的黄铜性能优良。兴趣小组为了解某黄铜螺母的材料性能进行如下实验：取多个黄铜螺母称得质量为20.0克，放入烧杯中；另取100克稀硫酸，分五次等质量加入，每次均充分反应，实验过程数据记录如表。
实验次数 1 2 3 4 5
稀硫酸的用量／克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量／克 17.4 14.8 12.2 12.0 12.0
分析数据，回答下列问题：
（1）第5次实验结束后，在溶液中滴入紫色石蕊试液，那么溶液的颜色变为________。
（2）通过计算说明该黄铜螺母的材料性能是否优良________；
（3）实验所用的稀硫酸的溶质质分数为多少________？
【答案】红色 性能优良 19.6%
解：根据表中数据可知，每20g稀硫酸可反应掉20g-17.4g=2.6g的锌。设20g稀硫酸中硫酸的的质量为x。
，x=3.92g
实验所用的稀硫酸的溶质质分数为:=19.6%
【解析】黄铜中的铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应生成氢气。黄铜中加入稀硫酸，固体减少的质量是参加反应的锌的质量，根据表中数据可知，第5次加入稀硫酸后，固体质量不再减少，则剩余的12.0g是不与稀硫酸反应的铜。
（1）根据以上分析可知，第5次实验结束后，稀硫酸有剩余，在溶液中滴入紫色石蕊试液，那么溶液的颜色变为红色。
（2）黄铜中铜的质量分数为：=60%，59％<60%<65％，所以该黄铜性能优良。
7．（2021·浙江宁波·九年级期中）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
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。
8．（2021·浙江师范大学婺州外国语学校九年级期中）用不纯的锌片（杂质不参加反应）与稀硫酸反应，六次实验结果记录如下：
次数 1 2 3 4 5 6
加入锌的质量（g） 2 4 6 8 10 12
稀硫酸的质量（g） 60 60 60 60 60 60
生成的硫酸锌的质量（g） 5 15 16.1 16.1 16.1
（1）上表中第2次实验生成硫酸锌的质量为克；
（2）若将（10+m）g这种锌片放入60g这种稀硫酸中，充分反应后，剩余固体的质量为___________g；
（3）该实验所使用的稀硫酸中溶质的质量分数为多少？
【答案】（1）10
（2）解：设生成16.1g硫酸锌时参加反应的锌的质量为x
=
x=6.5g
将（10+m）g这种锌片放入60g这种稀硫酸中，充分反应后，剩余固体的质量=(10+m)g 6.5g=
（m+3.5）g
答：充分反应后，剩余固体的质量为（m+3.5）g。
（3）解：设该硫酸中溶质硫酸的质量为y
= y=9.8g
该实验所使用的稀硫酸中溶质的质量分数=×100%≈16.3%
答：该硫酸中溶质硫酸的质量分数为 16.3%。
【解析】（1）由表中数据可知，前3次实验中，每多加入2克锌完全反应，产生硫酸锌的质量为5克，则第2次实验生成硫酸锌质量为10克，故填10。
9．（2022·浙江宁波九年级期末）某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定样品中铜元素的含量，小科取部分样品与稀硫酸反应（所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出），进行了四次实验，测定的实验数据如下表所示。
实验次数 一 二 三 四
所取样品质量（g） 20 15 10 15
加入稀硫酸的质量（g） 50 50 50 60
充分反应后剩余固体质量（g） 14 9 a 9
（1）表格中a的数值为___________。
（2）第___________次实验结束后，酸还有剩余。
（3）样品中铜元素的质量分数是多少？___________
（4）所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少？___________
【答案】6 三、四
由（2）分析可知，每20g样品中有8g氧化铜和12g的铜，样品中铜元素的质量为：8g×+12g=18.4g，则样品中铜元素的质量分数为：=92%。
解：由（2）分析可知，50g稀硫酸与6g氧化铜恰好反应，设50g稀硫酸中硫酸的质量为x。
，x=7.35g
答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为：=14.7%。
【解析】（1）样品中的铜不能与稀硫酸反应，氧化铜能与稀硫酸反应。实验二、四中，只有酸的质量不同，即在实验二的基础上，再加入酸，固体也不会溶解，即氧化铜已经完全反应，15g固体至少需要50g酸才能反应完全，故实验三中的固体也完全反应，由15g固体中有9g铜可知，10g固体中有6g铜，所以表格中a的数值为6。
（2）第一次实验有固体20g，完全反应后应该剩余：20g×=12g固体，即第一次实验氧化铜完全反应，酸少量，且50g酸共反应了6g氧化铜固体，故第二次实验中，酸与样品恰好反应，而第三次实验、第四次实验结束后，酸还有剩余。
典例分析
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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。
变式1：（2023·杭州模拟）“十四五”期间，我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。建造舱段使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成的。一位科技爱好者自研了一种铝基碳化硅复合材料，为了分析其中铝的质量分数，该科技爱好者取了10g样品溶于足量稀硫酸，所得实验数据如图所示。已知：碳化硅既不溶于水和酸，也不与二者反应。请回答下列问题：
（1）当样品中的铝完全反应时，生成的气体质量为 g。
（2）样品中铝的质量分数为多少？（写出完整解题过程）。
变式2：（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
变式3：（2023九上·南浔期末）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
≤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
请回答以下问题：
（1）图中M的值为 克。
（2）AB和BC不在同一直线上的原因是 。
（3）求这块合金样品中所含锌的质量分数。
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1：（2023·镇海模拟）初三某班利用稀硫酸与氧化铜粉末反应探究稀硫酸的化学性质，实验后废液集中在一个废液缸中。为了探究废液的成分，同学们又进行了如下实验：取上层废液于烧杯中，加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液。下表为生成沉淀总质量与所加氢氧化钠溶液总质量的关系。
氢氧化钠溶液总质量/g 20 40 60 80 100 120
生成沉淀总质量/g 0.49 2.94 5.39 m n 9.8
（1）表中n= 。
（2）所取的废液中溶质是 。
（3）所加氢氧化钠溶液溶质的质量分数是多少
变式1：（2022九上·湖州期中）黄铜是锌和铜的合金，可以用来制造机器零件及日常用品、为了测定某粉末状黄铜样品中锌的质量分数， 取 10g 这种样品放入烧杯中，再将 40g 稀盐酸分四次加入到该烧杯中，均充分反应，测得的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
稀盐酸的用量 10g 10g 10g 10g
剩余固体的质量 8.7g 7.4g 6.7g 6.7g
（1）在第 次实验结束时样品中的锌就已完全反应。
（2）计算该黄铜样品中锌的质量分数。
（3）计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
变式2：（2022·浙江绍兴·九年级期末）某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据如表。请分析与计算：
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 10 10 20 20
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 180
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2 X
(1)表中X=___________；
(2)第___________次实验中，稀硫酸过量；
(3)求铜铁合金中铁的质量分数_________；
(4)求所加稀硫酸的溶质质量分数_________。
变式3：（2022九上·义乌期中）Cu，Zn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。化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g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 40 m
第 2 次 40 14.8
第 3 次 40 12.2
第 4 次 40 11.2
第 5 次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的 11.2g 固体的成分是 ；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？
1.（2022九上·杭州期中）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？
2．（2022·浙江杭州·一模）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，铁钉表面看不到明显的气泡，原因是___________。
（2）生成氢气的质量为多少克___________？
3.（2020九上·温岭期中）在学习了金属的化学性质后，科学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑)
（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有________产生，说明“银粉”一定不是银。
（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时，a点所对应的锌的质量m为多少？(通过计算回答)
（3）取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀硫酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。
（4）上述稀硫酸若用密度为1.84g/cm3 ，浓度为98%的浓硫酸稀释，则需要多少毫升这样的浓硫酸？
4.（2021九下·台州月考）某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/克 37 24.9 a 3 3
（1）表格中“a”的值为________；
（2）其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少？
（3）第2次反应结束后，溶液中含有的溶质有________。
5．（2021·浙江衢州·九年级期中）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？______
6．（2022·浙江舟山九年级期末）黄铜（铜和锌的合金）因性能优良，被广泛用于制作钱币、饰品和生产中，铜的质量分数在59％-65％之间的黄铜性能优良。兴趣小组为了解某黄铜螺母的材料性能进行如下实验：取多个黄铜螺母称得质量为20.0克，放入烧杯中；另取100克稀硫酸，分五次等质量加入，每次均充分反应，实验过程数据记录如表。
实验次数 1 2 3 4 5
稀硫酸的用量／克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量／克 17.4 14.8 12.2 12.0 12.0
分析数据，回答下列问题：
（1）第5次实验结束后，在溶液中滴入紫色石蕊试液，那么溶液的颜色变为________。
（2）通过计算说明该黄铜螺母的材料性能是否优良________；
（3）实验所用的稀硫酸的溶质质分数为多少________？
7．（2021·浙江宁波·九年级期中）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？
8．（2021·浙江师范大学婺州外国语学校九年级期中）用不纯的锌片（杂质不参加反应）与稀硫酸反应，六次实验结果记录如下：
次数 1 2 3 4 5 6
加入锌的质量（g） 2 4 6 8 10 12
稀硫酸的质量（g） 60 60 60 60 60 60
生成的硫酸锌的质量（g） 5 15 16.1 16.1 16.1
（1）上表中第2次实验生成硫酸锌的质量为克；
（2）若将（10+m）g这种锌片放入60g这种稀硫酸中，充分反应后，剩余固体的质量为___________g；
（3）该实验所使用的稀硫酸中溶质的质量分数为多少？
9．（2022·浙江宁波九年级期末）某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定样品中铜元素的含量，小科取部分样品与稀硫酸反应（所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出），进行了四次实验，测定的实验数据如下表所示。
实验次数 一 二 三 四
所取样品质量（g） 20 15 10 15
加入稀硫酸的质量（g） 50 50 50 60
充分反应后剩余固体质量（g） 14 9 a 9
（1）表格中a的数值为___________。
（2）第___________次实验结束后，酸还有剩余。
（3）样品中铜元素的质量分数是多少？___________
（4）所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少？___________
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