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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：（2023九上·平湖期中）钢铁工业是一个国家的支柱产业之一，某同学采集了一些生铁样品（含杂质，杂质不溶于水，不与稀硫酸反应）采用如下左图所示装置进行分析。分别称得锥形瓶与棉花的质量为44.1g，生铁样品的质量为9.0g。在锥形瓶中加入足量稀硫酸后，立即开始记录电子天平的示数，记录数据如下右图。
请认真分析数据，回答下列问题：
（1）小军数据处理的图象中正确的是　 　
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）计算反应后所得溶液中硫酸亚铁的质量分数。
【答案】（1）B
（2）93.33%
（3）20%
【解析】根据反应记录数据，完全反应放出氢气质量=159.0g-158.7g=0.3g，加入稀硫酸的质量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g。
先设未知数，正确写出铁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，未知量是参加反应铁、生成硫酸亚铁的质量；列比例式计算。
【解答】（1）A、由于生铁样品中的杂质不溶于水且不与酸发生反应，因此反应停止后样品的质量不为0，故错误；
B、随着生铁不断与稀硫酸反应，放出氢气质量逐渐增大，至完全反应，放出氢气的质量=159.0g-158.7g=0.3g，故正确；
C、加入稀硫酸的质量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g，反应使溶液的质量逐渐增大，直到反应停止溶液质量不再改变，故错误；
故答案为：B；
（2）设反应的铁的质量为x，生成的硫酸亚铁的质量为y，
Fe +H2SO4═ FeSO4+ H2↑
56 　 152 2
x 　 y 0.3g
x=8.4g y=22.8g
铁的质量分数=×100%=93.3%。
（3）硫酸亚铁的溶质质量分数=×100%=20%。
变式1：（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。
变式2：（2023九上·义乌月考）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，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）7
（2）解：
65 161 2
20-7g x=32.2g y=0.4g
=28.6%
【解析】（1）根据铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应，结合图像中所给数据分析；
（2）根据锌的质量及方程式中物质间质量关系计算生成的硫酸锌质量和氢气质量，再由质量守恒计算出生成溶液质量，由此计算生成溶液中溶质质量分数分析。
【解答】（1）加入稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应，由图像可知，反应结束后剩余杰7克，则铜的质量为7克。
故答案为：（1）7；（2）28.6%。
变式3：（2023九上·衢江期中）将一定溶质质量分数的稀硫酸逐渐加入10克表面被氧化的镁条中，测得产生氢气的质量与加入的稀硫酸质量关系如图。
（1）当加入稀硫酸的质量为70克，产生氢气的质量为　 　克。
（2）当加入稀硫酸的质量为10克时，不产生氢气，原因是　 　。
（3）计算镁条中镁单质的质量分数（写出计算过程）。
【答案】（1）0.5 （2）稀硫酸先与表面的氧化镁反应生成硫酸镁和水
（3）
解：产生0.5g的氢气需要镁的质量为X
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 　
24 　 　 2 　
X 　 　 0.5g 　
24 = 2 　 　
X 0.5g 　 　
X=6gMg%= 　
【解析】(1)由图可知：加入70克稀硫酸产生的氢气质量为0.5g
（2）结合题干信息可知：稀硫酸加入10克表面被氧化的镁条中，稀硫酸先与表面的氧化镁反应生成硫酸镁和水，故没有气体生成。
（3）根据产生氢气的质量结合化学方程式可直接求出镁单质的质量，进而求出镁单质的质量分数。
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：（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。
变式1：（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 。
变式2：（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。
变式3：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。
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．（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%。
3．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；
4.（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。
5．（2023九下·义乌期中）某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、饰合金)样品中锌的质量分数，取10g样品放入烧杯中。再取 60g稀硫酸分六次加入烧杯中，直至充分反应，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H2SO4的质量（g） 10 10 10 10 10 10
剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.95
　
（1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？
（2）所用稀硫酸的质量分数为多少
【答案】（1）解：由表中的数据可知，每加入10g的稀硫酸消耗固体的质量为0.65g，第五次加入10g的稀硫酸只反应掉的固体是0.45g<0.65g，说明有剩余硫酸，剩余的固体是不反应的铜，所以黄铜样品中锌的质量为：10g-6.95g=3.05g；
所以黄铜样品中锌的质量分数为：
答：黄铜样品中锌的质量分数为30.5%；
（2）设10g稀硫酸中溶质质量为x
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
0.65g x
解得：x=0.98g
稀硫酸中溶质质量分数为：
答：所用稀硫酸的质量分数为9.8%.
【解析】（1）根据锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，加入过量稀硫酸，剩余固体质量为铜的质量分析；
（2）根据反应的锌的质量及方程式中物质间质量关系计算硫酸的质量，从而计算稀硫酸的溶质质量分数分析。
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·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%。
9．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：。
10．（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。
11．（2023九上·余姚期中）为测定某黄铜（铜锌合金）样品中铜的含量，某化学活动小组分三次进行实验，实验数据如表，请回答下列问题：
所取药品 第一次 第二次 第三次 第四次
黄铜样品质量 100g 100g 100g 100g
烧杯＋盐酸质量 140g 150g 160g 170g
充分反应后，烧杯＋剩余物质质量 239.6g 249.5g 259.4g 269.4g
（1）第　 　次实验中，盐酸和样品恰好完全反应；
（2）第一次产生氢气的质量　 　克；
（3）黄铜样品中铜的质量分数是多少？
（4）请计算稀盐酸的质量分数？
【答案】（1）3
（2）0.4
（3）解：设黄铜中锌的质量为x
Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑
65 　 　 2
x 　 　 0.6g
x=19.5g
则黄铜样品中铜的质量分数是
（4）解：设稀盐酸的质量分数 y
Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑
　 73 　 2
　 10gy 　 0.1g
73：2=10gy：0.1g
y=36.5%
【解析】（1）根据表中数据分别各组实验反应情况，由此确定恰好反应的实验组分析；
（2）根据反应后减少质量为生成氢气质量分析；
（3）根据生成氢气质量及方程式中物质质量关系计算出锌的质量，再由样品总质量计算出铜的质量及质量分数分析；
（4）根据生成氢气质量及方程式中物质质量关系计算出盐酸的溶质质量，再计算盐酸质量分数分析。
【解答】（1）由表中数据及质量守恒定律可知，第一次产生氢气质量为100+140－239.6＝0.4g，第二次盐酸增加10g，产生氢气质量为100+150－249.5＝0.5g，即增加10克盐酸，完全反应产生0.1克氢气，第三次盐酸再增加10g，产生氢气质量为100+160－259.4＝0.6g，第四次盐酸再增加10g，产生氢气质量为100+170－269.4＝0.6g，则第3次实验，盐酸和样品恰好完全反应。
（2）第一次产生氢气质量为0.4克。
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】（1）根据铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，结合表中所给固体质量分析；
（2）根据生成氢气质量代入方程式中，利用方程式中物质间质量关系计算硫酸质量及质量分数分析；
（3）根据生成铜、氢气质量代入方程式中，利用方程式中物质间质量关系计算生成硫酸亚铁的质量，由质量守恒定律计算出硫酸亚铁溶液质量，从而计算硫酸亚铁溶液的溶质质量分数分析。
【解答】（1）第一组加入5.6克铁，固体剩余3.2克，产生0.1克氢气，第二组加入8.4克铁，反应后剩余固体质量仍为3.2克，氢气质量为0.2克，固体为铁与硫酸铜反应生成的铜的质量，由此可知，第一组实验结束后，废液中CuSO4 已全部参加反应。
故答案为：（1）CuSO4；（2）19.6%；（3） 41.5% 。
13．（2023九上·北仑期中）某科学兴趣小组同学取一定质量的铁粉，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸溶液质量/g 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
剩余固体质量/g 8.5 7.8 a 6.4 6.4
请分析计算：
（1）表中a的值是　 　。
（2）稀盐酸的溶质质量分数是多少 （要有计算过程）
（3）与硫酸铜反应的铁的质量是多少 （要有计算过程）
【答案】（1）7.1
（2）解：设稀盐酸的溶质质量分数是x
Fe+ 2HCl= FeCl2+ H2↑
56 73 　 　
0.7g 12.5gx 　 　
56：73=0.7g：12.5gx
x=7.3%
答：稀盐酸的溶质质量分数是7.3%。
（3）解：铁与硫酸铜反应生成铜的质量为6.4克，设反应的铁的质量为y
Fe+ CuSO4= FeSO4+ Cu
56 　 　 64
y 　 　 6.4g
56：64=y：6.4g
y=5.6g
答： 与硫酸铜反应的铁的质量是 5.6g.
【解析】（1）根据表中数据及铁能与酸反应，铜不与酸反应分析；
（2）根据反应的铁的质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸的溶质质量分数分析；
（3）根据生成铜的质量及方程式中物质间质量关系计算反应的铁的质量分析。
【解答】（1）9.2克固体中加入盐酸，固体减少，说明固体中有能与酸反应的铁和不能与酸反应的铜，由表中数据可知，加入12.5克盐酸完全反应，消耗铁的质量为0.7g，则a＝7.1。
故答案为：（1）7.1；（2）7.3%；（3）5.6g.
14．（2023九上·杭州期中）小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶稀盐酸和相关的仪器。
（1）根据现有的条件，你认为能测出　 　中铜的质量分数。（填“Cu-Zn合金”、“Cu-Ag合金”或“两种合金”）
（2）为了测定该合金的组成，小华称取15克该合金粉末，在粉末中连续三次加入稀盐酸反应。每加一次盐酸，小华记录所得气体的质量，根据下表实验数据。（列式计算，结果精确到0.1%）
①求出加入稀盐酸的质量分数；②求出该合金中铜的质量分数。
　 第一次 第二次 第三次
连续加入盐酸的质量（g） 40 40 40
生成氢气的质量（g） 0.08 0.08 0.04
【答案】（1）Cu-Zn合金
（2）①解：设40g稀盐酸中HCl溶质质量为x.
Zn+2HCI=ZnCl2+H2↑
73 2
X 0.08g
x=2.92g
②解：设合金中锌的质量为y，生成氢气的总质量为：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2 mCu=15g-6.5g-8.5g
Y 0.2g
y=6.5g
【解析】（1）根据金属与酸反应的性质分析；
（2）根据实验数据可知，第一次和第二次加入40g稀盐酸后生成氢气的质量都是0.08g，说明前两次的酸都完全反应，且与酸反应的锌的质量也相等，但第三次加入40g稀盐酸后生成的氢气只有0.04g，说明此时锌完全反应而稀盐酸有剩余，据此计算。
【解答】（1）由于铜和银都不能和酸反应，而只有锌能和稀盐酸反应，因此利用稀盐酸与铜锌合金中的锌反应可以测定其铜的质量分数，而与铜银合金不会发生反应无法测，故填： Cu-Zn合金
（2）见答案
15．（2023九上·滨江期中）某科学兴趣小组同学取8.5g铁，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸溶液质量(g) 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
剩余固体质量(g) 8.5 7.8 a 6.4 6.4
求：
（1）表中a的值是　 　。
（2）9.2g固体中各成分的含量　 　。
（3）稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】（1）7.1
（2）Fe的质量2.8g，Cu的质量6.4g
（3）7.3%
【解析】先设未知数，正确写出化学方程式；再找准有关物质，已知量是氧化铁的质量，未知量是生成铁的质量；列比例式计算。
【解答】（1）由表格中的数据可知，第1次反应掉固体的质量=9.2g 8.5g=0.7g，第2次反应掉固体的质量=8.5g 7.8g=0.7g，即每12.5g稀盐酸反应掉固体的质量为0.7g；
则第3次反应后剩反应后固体的质量=7.8g 0.7g=7.1g，
第4次反应后剩余固体的质量=7.1g 0.7g=6.4g，所以m=7.1。
（2）由表中数据可知，实验后剩余的6.4g固体是铜的质量，则9.2g固体中铁的质量=9.2g 6.4g=2.8g。
（3）由表中数据分析可知，每12.5g的稀盐酸完全反应，反应掉的铁的质量为0.7g，
设12.5g的稀盐酸中氯化氢的质量为x，
Fe+ 2HCl =FeCl2+H2↑
56 73 　
0.7g x 　
x=0.9125g
则稀盐酸的溶质质量分数=×100%=7.3%；
答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
16．（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。
17．（2023·宁波模拟）某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。小宁进行了如下实验；取200克该混合溶液于烧杯中，然后将240克20%的NaOH溶液分6次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如表所示。
　 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 240 280 315.1 345.3 375.5 415.5
每次产生沉淀的质量/g 0 0 4.9 m 9.8 0
（1）上述表格中m＝　 　；第二次混合液中的硫酸　 　（填“被”或“未被”）反应完。
（2）求混合溶液中硫酸的质量。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）画出上述过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的关系图。
【答案】（1）9.8；未被
（2）与硫酸反应的氢氧化钠溶液质量为40g+40g+20g＝100g，设200g的混合溶液中硫酸的质量为x。
2NaOH+H2SO4＝2H2O+Na2SO4
80 98
100g×20%x x＝24.5g
（3）解：设第五次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为y
根据钠元素守恒可得关系为
2NaOH ～ Na2SO4
80 142
200g×20% 375.5g y y≈18.9%
（4）
【解析】(1)根据表中数据结合质量守恒定律可得：第四次产生沉淀的质量=315.1g+40g-345.3g=9.8g；依据第3次产生的沉淀4.9g，第4次产生的沉淀9.8g，说明第3次中还含有硫酸来分析解答；
(2)根据表中数据可知：40g氢氧化钠与硫酸铜完全反应产生沉淀9.8g，所以第三次实验加入的40g氢氧化钠与硫酸反应了20g，所以跟硫酸的氢氧化钠共有100g。依据硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式来分析解答；
(3)氢氧化钠与硫酸反应产生硫酸钠和水，氢氧化钠与硫酸铜反应产生氢氧化铜沉淀和硫酸钠，两个反应都只生成硫酸钠溶液。所以依据氢氧化钠的质量和元素质量守恒来分析解答
(4)依据表中数据来分析解答。第1次，第2次加入的氢氧化钠都全部与硫酸反应了，从第4、5次实验可知：40g氢氧化钠完全反应会产生9.8g氢氧化铜沉淀，第3 次实验产生沉淀4.9g，需要氢氧化钠20g，所以与硫酸反应的氢氧化钠总共有100g，硫酸铜全部反应完需要氢氧化钠100g，产生沉淀（9.8g+9.8g+4.9g=24.5g）。所以起点是（0，0），转折点在硫酸反应完的时刻（100，0）到第5次实验结束时，溶液中的硫酸铜恰好完全反应（200，24.5）。
18．（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）
19．（2023·鄞州模拟）为测定某镁矿石中镁元素的质量分数，兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末，加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤、除杂，得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g，将该100g混合溶液放于烧杯中，然后取40g氢氧化钠溶液，分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中，充分反应，测得的实验数据如下表所示：
实验编号 第一次 第二次 第三次 第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g 10 10 10 10
烧杯中生成沉淀的总质量/g 0.464 1.044 1.160 1.160
请计算：
（1）100g混合液中硫酸镁的质量。
（2）该镁矿石中镁元素的质量分数。(假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素)
（3）加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
【答案】（1）解：设100混合溶液中含MgSO4的质量为x
2NaOH+MgSO4＝Na2SO4+Mg（OH）2↓
120 58
x 1.160g
x＝2.4g
答：100混合溶液中含MgSO4的质量为2.4g
（2）根据质量守恒定律，化学变化前后元素的质量不变，因此MgSO4中的镁元素的质量即为5g镁矿石中的镁元素，由题意得：镁矿石中镁元素的质量分数为2.4g× ×100%÷5g×100%＝9.6%
答：镁矿石中镁元素的质量分数为9.6%
（3）由实验一、二可知每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀1.044g-0.464g＝0.580g，第三次再增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为1.160g-1.044g＝0.116g，说明此时硫酸镁完全反应，氢氧化钠已过量，
设10g氢氧化钠溶液中溶质的质量为y
2NaOH+MgSO4＝Na2SO4+Mg（OH）2↓
80 58
y 0.58g
加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数为： ×100%＝8%
答：加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数8%。
【解析】【解答】
（1）MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时，氢氧化钠先与硫酸反应，后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，根据生成沉淀的总质量结合化学方程式计算；
（2）根据质量守恒定律，化学变化前后元素的质量不变分析。
（3）根据计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数，氢氧化钠应完全反应，MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时，氢氧化钢先与硫酸反应，后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，因此第一次是氢氧化钠先与硫酸反应，然后再与硫酸镁反应，虽然完全反应，但计算复杂。第二次加入10g氢氧化钠溶液只与硫酸镁反应，且完全反应生成沉淀质量为1.044g-0.464g=0.580g；第三次再加入10g氢氧化钠溶液继续生成沉淀，说明第二次介入的氢氧化钠完全反应，因此可根据第二次生成氢氧化镁的质量求出10g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量，从而求出加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
解表格题注意：
①计算依据总体较为基础，多数为直接给出，少数用质量守恒定律求出气体或沉淀的质量；
②判断表格中的哪一组数据表示反应已经完成或过量，关键看数据是否成比例，不成比例即所加试剂已过量；
③求的每一种物质，都要求是该物质已经反应完全；
④若给溶液，使用相关数据进行计算时，要注意溶质质量＝溶液质量 x 溶质％。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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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：（2023九上·平湖期中）钢铁工业是一个国家的支柱产业之一，某同学采集了一些生铁样品（含杂质，杂质不溶于水，不与稀硫酸反应）采用如下左图所示装置进行分析。分别称得锥形瓶与棉花的质量为44.1g，生铁样品的质量为9.0g。在锥形瓶中加入足量稀硫酸后，立即开始记录电子天平的示数，记录数据如下右图。
请认真分析数据，回答下列问题：
（1）小军数据处理的图象中正确的是　 　
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）计算反应后所得溶液中硫酸亚铁的质量分数。
变式1：（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”）
变式2：（2023九上·义乌月考）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，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）
变式3：（2023九上·衢江期中）将一定溶质质量分数的稀硫酸逐渐加入10克表面被氧化的镁条中，测得产生氢气的质量与加入的稀硫酸质量关系如图。
（1）当加入稀硫酸的质量为70克，产生氢气的质量为　 　克。
（2）当加入稀硫酸的质量为10克时，不产生氢气，原因是　 　。
（3）计算镁条中镁单质的质量分数（写出计算过程）。
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：（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）
变式1：（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？
变式2：（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　 　。
变式3：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？
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．（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）
3．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___________？
4.（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。
5．（2023九下·义乌期中）某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、饰合金)样品中锌的质量分数，取10g样品放入烧杯中。再取 60g稀硫酸分六次加入烧杯中，直至充分反应，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H2SO4的质量（g） 10 10 10 10 10 10
剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.95
　
（1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？
（2）所用稀硫酸的质量分数为多少
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·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。
9．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？______
10．（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。
11．（2023九上·余姚期中）为测定某黄铜（铜锌合金）样品中铜的含量，某化学活动小组分三次进行实验，实验数据如表，请回答下列问题：
所取药品 第一次 第二次 第三次 第四次
黄铜样品质量 100g 100g 100g 100g
烧杯＋盐酸质量 140g 150g 160g 170g
充分反应后，烧杯＋剩余物质质量 239.6g 249.5g 259.4g 269.4g
（1）第　 　次实验中，盐酸和样品恰好完全反应；
（2）第一次产生氢气的质量　 　克；
（3）黄铜样品中铜的质量分数是多少？
（4）请计算稀盐酸的质量分数？
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．（2023九上·北仑期中）某科学兴趣小组同学取一定质量的铁粉，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸溶液质量/g 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
剩余固体质量/g 8.5 7.8 a 6.4 6.4
请分析计算：
（1）表中a的值是　 　。
（2）稀盐酸的溶质质量分数是多少 （要有计算过程）
（3）与硫酸铜反应的铁的质量是多少 （要有计算过程）
14．（2023九上·杭州期中）小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶稀盐酸和相关的仪器。
（1）根据现有的条件，你认为能测出　 　中铜的质量分数。（填“Cu-Zn合金”、“Cu-Ag合金”或“两种合金”）
（2）为了测定该合金的组成，小华称取15克该合金粉末，在粉末中连续三次加入稀盐酸反应。每加一次盐酸，小华记录所得气体的质量，根据下表实验数据。（列式计算，结果精确到0.1%）
①求出加入稀盐酸的质量分数；②求出该合金中铜的质量分数。
　 第一次 第二次 第三次
连续加入盐酸的质量（g） 40 40 40
生成氢气的质量（g） 0.08 0.08 0.04
15．（2023九上·滨江期中）某科学兴趣小组同学取8.5g铁，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸溶液质量(g) 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
剩余固体质量(g) 8.5 7.8 a 6.4 6.4
求：
（1）表中a的值是　 　。
（2）9.2g固体中各成分的含量　 　。
（3）稀盐酸的溶质质量分数。
16．（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？___________
17．（2023·宁波模拟）某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。小宁进行了如下实验；取200克该混合溶液于烧杯中，然后将240克20%的NaOH溶液分6次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如表所示。
　 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 240 280 315.1 345.3 375.5 415.5
每次产生沉淀的质量/g 0 0 4.9 m 9.8 0
（1）上述表格中m＝　 　；第二次混合液中的硫酸　 　（填“被”或“未被”）反应完。
（2）求混合溶液中硫酸的质量。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）画出上述过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的关系图。
18．（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
19．（2023·鄞州模拟）为测定某镁矿石中镁元素的质量分数，兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末，加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤、除杂，得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g，将该100g混合溶液放于烧杯中，然后取40g氢氧化钠溶液，分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中，充分反应，测得的实验数据如下表所示：
实验编号 第一次 第二次 第三次 第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g 10 10 10 10
烧杯中生成沉淀的总质量/g 0.464 1.044 1.160 1.160
请计算：
（1）100g混合液中硫酸镁的质量。
（2）该镁矿石中镁元素的质量分数。(假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素)
（3）加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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