2.2 金属的化学性质 实验探究和计算专项练习（提升版，含解析）

九年级科学第二章2.2金属化学性质的实验探究和计算（提升版）
1．某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：
①将大小相同的铁片和镁片分别加入到浓度相同的稀盐酸中；
②将铜片加入到硝酸银溶液中；
③将金属A加入到B溶液中。
(1)根据实验①可以判断出镁的活动性比铁强，依据的实验现象是_________________________；如果补充一个实验__________________________(用化学方程式表示)，也能说明镁比铁活泼。
(2)根据实验③得出铁、铜的金属活动性顺序，如果B是硫酸铜溶液，则A是________；如果A是铜，则B溶液是________。
(3)用金属活动性顺序还能解释生活中的一些现象，如：_____________________________。
2.小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图1，采集数据，得到如图2所示的气压变化曲线。
（1）镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 （填化学式）。
（2）铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是 。
（3）从图2分析，以下结论正确的是 （填序号）。
①金属镁对应的气压变化曲线是A ②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
3．在学习金属的化学性质时，同学们做了如下实验：
（1）图1实验甲中可观察到的现象是 　 　。
（2）某同学向硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉（图2），充分反应后得到液体A和滤渣B。
①加入锌粉后，一定发生的化学反应是 　 　。（用化学方程式表示）
②若滤渣B的质量与加入锌粉的质量相等，则滤渣B中一定含有的物质是 　 　。
4．某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉，铁粉的除氧效果如何呢？某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果，做了如下实验：
①如图连接好装置，并检查装置的气密性。
②量取一定体积（记为V1）的红墨水倒入小烧杯里，将导管一端浸入液面以下，并将一有孔塑料片盖于烧杯口。
③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片，将浸有饱和食盐水，内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上，并迅速塞紧橡皮塞。（食盐水和炭粉主要起加速反应的作用）
④实验结束后，测出小烧杯内剩余红墨水体积，记为V2打开橡皮塞，继续往锥形瓶（含内容物）和导管内注满水，记录后加入的水的体积，记为V3。
⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉，重复再做2次实验。将实验数据填入表格，并计算。
实验次数 V1/毫升 V2/毫升 V3/毫升 ★
第一次
第二次
第三次
（1）为提高实验的准确性，步骤④中若看到 　 　现象，即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是 　 　。
（3）上述表格中，“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数，其计算式为 　 　。（用V1、V2、V3来表示）。
5．某同学为比较镁（A）和铝（B）的金属活动性强弱，将两块表面积相同并除去氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。
（1）两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的金属质量mA　 　mB（填“＜”“＞”或“＝”）。
（2）利用图甲中A、B仪器可以组装一套实验室量取氢气体积的装置，该装置导管的连接顺序是　 　。
（3）图乙中量气管和水准管也可以用来测量氢气体积，为了准确地测量氢气体积，在读取量气管中液面读数的过程中，应注意 　 　（填字母编号）。
A.保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
B.读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数 C.读数时视线与凹液面最低处相平
6．久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。
【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。
(1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是_________________________________________________________。
(2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是
____________________________________________________________________。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________________共同作用的结果。
【答案】【现象分析】(1)除去水中溶解的氧气 (2)铜生锈需要二氧化碳
【实验结论】氧气、水和二氧化碳
7.某小组对纯铁丝与浓硫酸反应后的产物进行了验证。
已知：2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，SO2能使品红溶液褪色。

（1）B和C位置连接品红溶液和无水硫酸铜装置接口顺序是e→________→L。
（2）将反应后的溶液稀释，取稀释液滴加足量的NaOH溶液，观察到________现象时，证明有Fe2(SO4)3存在。
（3）装置D的作用是________。
（4）将装置末端的气体经干燥后，依次通过灼热的氧化铜和无水硫酸铜粉末，发现氧化铜粉末变成红色，同时无水硫酸铜粉末变成蓝色。分析其原因可能是________。
8.黄铜是Cu与Zn的合金，是一种重要的金属材料。某科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溶液，使之充分反应。每次所用稀硫酸溶液的质量及剩余固体的质量记录于如表：
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 50 m
第2次 50 13.5
第3次 50 10.25
第4次 50 9.8
第5次 50 9.8
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，表格中m＝ ，第4次实验剩余的固体成分是 。
（2）计算该黄铜样品中锌的质量为 。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的溶质质量分数是多少？
9．（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)
10．黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量（g） 25.0 25.0 25.0 25.0
取稀硫酸质量（g） 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量（g） 0.2 0.4 0.5 m
试计算：（1）上表中m的数值是　 　；
（2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为　 　时，两者恰好完全反应；
（3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？
11．（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。
12.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。有关数据如下图：
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。
九年级科学第二章2.2金属化学性质的实验探究和计算（提升版）
1．某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：
①将大小相同的铁片和镁片分别加入到浓度相同的稀盐酸中；
②将铜片加入到硝酸银溶液中；
③将金属A加入到B溶液中。
(1)根据实验①可以判断出镁的活动性比铁强，依据的实验现象是_________________________；如果补充一个实验__________________________(用化学方程式表示)，也能说明镁比铁活泼。
(2)根据实验③得出铁、铜的金属活动性顺序，如果B是硫酸铜溶液，则A是________；如果A是铜，则B溶液是________。
(3)用金属活动性顺序还能解释生活中的一些现象，如：
____________________________________________________________________。
1．【答案】：(1)镁片与稀盐酸反应比铁片更剧烈；
Mg＋FeSO4===Fe＋MgSO4(合理即可)
(2)铁；盐酸(或硫酸亚铁、氯化亚铁溶液等)
(3)不能用铁、铝制成的器具盛放酸性物质(或不能用铁制容器配制农药波尔多液等，合理即可)
【解析】可以利用活泼金属与酸反应的速度不同来确定金属的活动性强弱．也能根据金属与盐溶液反应来确定金属的活动性的强弱．
2.小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图1，采集数据，得到如图2所示的气压变化曲线。
（1）镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 （填化学式）。
（2）铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是 。
（3）从图2分析，以下结论正确的是 （填序号）。
①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
2.【答案】：（1）H2；
（2）铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；
（3）①③。
【解析】：（1）镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是氢气，其化学式为H2。
（2）铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快。
（3）①镁、铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强，反应速率最快，则金属镁对应的气压变化曲线是A。
②M点时AC曲线对应的气压相等，生成氢气的质量相等，生成等质量的氢气，消耗的锌的质量多，则M点时参加反应的镁锌质量不相等。
③稀盐酸的质量相等，最终铝产生的氢气的质量大于镁，等质量的镁和铝与足量的酸反应，铝产生的氢气的质量多，则实验时取用的镁铝质量可能相等。
故答案为：（1）H2；
（2）铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；
（3）①③。
3．在学习金属的化学性质时，同学们做了如下实验：
（1）图1实验甲中可观察到的现象是 　 　。
（2）某同学向硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉（图2），充分反应后得到液体A和滤渣B。
①加入锌粉后，一定发生的化学反应是 　 。（用化学方程式表示）
②若滤渣B的质量与加入锌粉的质量相等，则滤渣B中一定含有的物质是 　 　。
【答案】：（1）析出红色固体，溶液由蓝色变成无色。
（2）①Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。②银、铁。
【解析】：（1）图1实验甲中铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，可观察到的现象是析出红色固体，溶液由蓝色变成无色。
（2）①加入锌粉后，一定发生的化学反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式是Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
②锌和硝酸银反应后固体质量增大，和硝酸亚铁反应后固体质量减小，若滤渣B的质量与加入锌粉的质量相等，说明硝酸银完全反应，硝酸亚铁部分或全部反应，则滤渣B中一定含有的物质是银、铁。
故答案为：（1）析出红色固体，溶液由蓝色变成无色。
（2）①Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。②银、铁。
4．某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉，铁粉的除氧效果如何呢？某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果，做了如下实验：
①如图连接好装置，并检查装置的气密性。
②量取一定体积（记为V1）的红墨水倒入小烧杯里，将导管一端浸入液面以下，并将一有孔塑料片盖于烧杯口。
③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片，将浸有饱和食盐水，内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上，并迅速塞紧橡皮塞。（食盐水和炭粉主要起加速反应的作用）
④实验结束后，测出小烧杯内剩余红墨水体积，记为V2打开橡皮塞，继续往锥形瓶（含内容物）和导管内注满水，记录后加入的水的体积，记为V3。
⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉，重复再做2次实验。将实验数据填入表格，并计算。
实验次数 V1/毫升 V2/毫升 V3/毫升 ★
第一次
第二次
第三次
（1）为提高实验的准确性，步骤④中若看到 　 　现象，即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是 　 　。
（3）上述表格中，“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数，其计算式为 　 　。（用V1、V2、V3来表示）。
【答案】（1）小烧杯的液面不再下降。（2）可防止倒流的红墨水浸没纸袋，隔绝了空气，不利于反应。（3）×100%。
【解析】：（1）测量小烧杯内剩余红墨水的体积，要在锥形瓶中反应停止后，根据锥形瓶中反应的现象判断，步骤四中若看到小烧杯的液面不再下降或导管内的液面（体）不再流动或锥形瓶内的液面不再上升现象，即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
故答案为：小烧杯的液面不再下降。
（2）锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是可防止倒流的红墨水浸没纸袋，隔绝了空气，不利于反应。
故答案为：可防止倒流的红墨水浸没纸袋，隔绝空气，不利于反应。
（3）V1代表红墨水体积，V2 代表小烧杯内剩余红墨水体积、V3代表后加入的水的体积。
则消耗的氧气体积为V1﹣V2；原有气体体积V1﹣V2+V3；
消耗的氧气的体积分数是×100%。
故答案为：×100%。
5．某同学为比较镁（A）和铝（B）的金属活动性强弱，将两块表面积相同并除去氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。
（1）两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的金属质量mA　 　mB（填“＜”“＞”或“＝”）。
（2）利用图甲中A、B仪器可以组装一套实验室量取氢气体积的装置，该装置导管的连接顺序是 　 　。
（3）图乙中量气管和水准管也可以用来测量氢气体积，为了准确地测量氢气体积，在读取量气管中液面读数的过程中，应注意 　 　（填字母编号）。
A.保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
B.读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
C.读数时视线与凹液面最低处相平
【答案】（1）＞；（2）b接c；（3）BC。
【解析】：（1）镁与酸反应时化合价为+2价、铝与酸反应时的化合价为+3价，利用一定量金属完全反应产生氢气质量＝×金属质量，可以较简单地计算出产生相同质量氢气时，设消耗掉镁和铝的质量mA、mB，则有mA×＝mB×，mA＞mB；
（2）利用等量代替的方法，量筒内水的体积就是收集到氢气的体积可知该装置导管的连接顺序是：b接c；
（3）读数时，要注意视线应于量气管凹液面的最低处保持水平；每次读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数是为了防止水的压强造成的误差；故选：BC。
故答案为：（1）＞；（2）b接c；（3）BC。
6．久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。
【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。
(1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是_________________________________________________________。
(2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是
____________________________________________________________________。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________________共同作用的结果。
【答案】【现象分析】(1)除去水中溶解的氧气 (2)铜生锈需要二氧化碳
【实验结论】氧气、水和二氧化碳
6．【答案】【现象分析】(1)除去水中溶解的氧气 (2)铜生锈需要二氧化碳
【实验结论】氧气、水和二氧化碳
【解析】（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是除去水中溶解的二氧化碳和氧气。
（2）B瓶与D瓶中的现象对比可知，B中不含有二氧化碳，不能生锈，D中含有二氧化碳，能够生锈，可以得出的结论是铜生锈需要二氧化碳。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，A中不含有水，B中不含有二氧化碳，C中不含有氧气，都不能生锈，D中同时含有水、二氧化碳和氧气，能够生锈，因此铜生锈是铜与空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气 共同作用的结果。
7.某小组对纯铁丝与浓硫酸反应后的产物进行了验证。
已知：2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，SO2能使品红溶液褪色。

（1）B和C位置连接品红溶液和无水硫酸铜装置接口顺序是e→________→L。
（2）将反应后的溶液稀释，取稀释液滴加足量的NaOH溶液，观察到________现象时，证明有Fe2(SO4)3存在。
（3）装置D的作用是________。
（4）将装置末端的气体经干燥后，依次通过灼热的氧化铜和无水硫酸铜粉末，发现氧化铜粉末变成红色，同时无水硫酸铜粉末变成蓝色。分析其原因可能是________。
7.【答案】（1）h→k→g→f
（2）红褐色沉淀
（3）吸收生成的SO2气体，防止污染大气
（4）随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，铁与稀硫酸反应生成了H2 ， H2还原氧化铜生成了水，使无水硫酸铜粉末变成蓝色。
【解析】（1）根据验证二氧化硫和水时要先验证水，后验证二氧化硫分析；
（2）根据氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀分析；
（3）根据二氧化硫有毒，排放到空气中会污染空气分析；
（4）根据硫酸与铁反应产生氢气，氢气可与氧化铜反应生成铜和水分析。
【解答】（1）要验证生成物有二氧化硫和水，需先利用无水硫酸铜验证水，然后再利用品红溶液验证二氧化硫，装置接口顺序为 e→ h→k→g→f ；
（2）氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀，所以加入氢氧化钠溶液，若面容到有 红褐色沉淀生成时，证明有硫酸铁的存在；
（3）二氧化硫有毒，排放到空气中会污染空气，所以根据二氧化硫与碱溶液反应，利用装置D来吸收生成的SO2气体，防止污染大气 ；
（4） 随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，铁与稀硫酸反应生成了H2 ， H2还原氧化铜生成了铜和水， 氧化铜粉末变成红色， 使无水硫酸铜粉末变成蓝色 ；
8.黄铜是Cu与Zn的合金，是一种重要的金属材料。某科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溶液，使之充分反应。每次所用稀硫酸溶液的质量及剩余固体的质量记录于如表：
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 50 m
第2次 50 13.5
第3次 50 10.25
第4次 50 9.8
第5次 50 9.8
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，表格中m＝ ，第4次实验剩余的固体成分是 。
（2）计算该黄铜样品中锌的质量为 。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的溶质质量分数是多少？
8.【解析】：（1）由第2、3次反应后剩余的固体质量可知，加入50g稀硫酸完全反应后，固体减少的质量为13.5g﹣10.25g＝3.25g，则表格中m＝13.5g+3.25g＝16.75g；第4次实验后固体质量不再变化，而铜不能和稀硫酸反应，则剩余的固体成分是铜。
（2）由表中数据可知，剩余的固体成分是铜，则该黄铜样品中锌的质量为20g﹣9.8g＝10.2g。
（3）由表中数据可知，50g稀硫酸与3.25g锌完全反应，
设所用稀硫酸中硫酸的溶质质量分数是x，
H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑
98 65
50gx 3.25g
x＝9.8%
答：所用稀硫酸中硫酸的溶质质量分数是9.8%。
故答案为：（1）16.75；铜；（2）10.2g；（3）9.8%
9．（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。
10．黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量（g） 25.0 25.0 25.0 25.0
取稀硫酸质量（g） 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量（g） 0.2 0.4 0.5 m
试计算：
（1）上表中m的数值是　0.5　；
（2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为　1：4　时，两者恰好完全反应；
（3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？
【答案】：分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，当加入硫酸120.0g时，产生氢气为0.5g，说明25.0g样品中锌完全反应完了，所以第4份，加入160.0g的稀硫酸时，产生氢气也应为0.5g，则m＝0.5，故填：0.5；
（2）分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，生成氢气为0.5g时，消耗硫酸的质量为＝100g，则恰好完全反应时，黄铜样品和稀硫酸的质量比为25g：100g＝1：4，故填：1：4；
（3）设100g稀硫酸中硫酸的质量为x
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.5g
＝ x＝24.5g
则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为×100%＝24.5%
答：所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。
11．（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。
12.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。有关数据如下图：
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。
21.【答案】（1）黄铜中Cu的质量分数=33.75g/50.00g×100%=67.5%
（2）解：设样品恰好完全反应生成的H2的质量为x，消耗HCl的质量为y。
Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑
65 73 2
16.25g y x
解得： x =0.5 g ；y =18.25g
答：样品完全反应产生的H2的质量是0.5g
（3）解；稀盐酸的质量是：198.25g +0.5g-16.25g=182.5g
HCl%=18.25g/182.5g×100%=10%
答：稀盐酸的溶质质量分数是10% 。
【解析】（1）锌和稀盐酸反应，而铜不与稀盐酸反应，因此反应结束后剩余固体的质量就是其中铜的质量，根据图1确定铜的质量，然后根据计算即可。
（2）用样品的质量减去铜的质量就是锌的质量，根据锌和稀盐酸反应的方程式计算出生成氢气的质量，以及参加反应的HCl溶质的质量。
（3）反应后的溶液质量=稀盐酸的质量+锌的质量-氢气的质量，根据图2得到反应后溶液的质量，进而计算出消耗稀盐酸的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）根据图1可知，反应结束后剩余固体的质量为33.75g，因此铜的质量就是33.75g。
那么黄铜中铜的质量分数：。
（2）黄铜中锌的质量为：50g-33.75g=16.25g；
设样品恰好完全反应生成的H2的质量为x，消耗HCl的质量为y。 ；
Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑
65 73 2
16.25g y x
解得：x=0.5g，y=18.25g。
（3）根据图2可知，反应结束后溶液的质量为198.25g；
那么稀盐酸的质量为：198.25g +0.5g-16.25g=182.5g；
稀盐酸的溶质质量分数HCl%=。
第4题
第5题
第4题
第5题