专题7 金属全题型总结（教师版）-2020化学《满分中考·重难点题型》精准练（九上）

专题7金属全题型总结出题方向根据金属活动性及金属量的多少对产物是否剩余及质量进行计算根据金属的相对原子质量进行简单的化学方程式对应的计算根据合金的相对质量进行金属组成成分的推断根据合金与酸反应后产生氢气的量进行合金成分的推断根据金属冶炼原理进行简单方程式的计算一、通过金属相对质量算氢气及金属的相对质量（不出难题）1．（最小公倍数法）Wg铁与足量的稀硫酸充分反应产生ag氢气，Wg锌与足量的稀盐酸充分反应产生bg氢气，则a与b的关系是A．a>b B．a＜b C．a=b D．无法比较【答案】A【解析】由于稀硫酸、稀盐酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属的质量决定，根据化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑知每56g铁生成2g氢气，根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑知每65g锌反应生成2g氢气，设铁和锌的质量都是56*65，则铁能产生65分子氢气，而锌是56分子。所以相等质量的铁和锌与足量硫酸反应铁生成氢气多，即a>b；故选项为：A。2．等质量的下列金属，分别与足量稀盐酸反应，生成氢气最多的是A．AgB．MgC．FeD．Zn【答案】B【解析】银不能与稀盐酸反应，不能生成氢气．Mg的相对原子质量为24，24g镁可反应生成2g氢气，即1g镁生成克氢气．铁的相对原子质量56，56g铁可反应生成2g氢气，即1g铁生成g氢气．Zn的相对原子质量为65，65g锌可反应生成2g氢气，即1g锌生成克氢气．所以镁放出的氢气最多。3．（多选）在定量研究金属与酸的化学反应时，绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图像。分析图像得到的以下结论中，正确的是A．Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢B．生成等质量的氢气消耗金属的质量为Na>Mg=ZnQUOTEC．生成等质量的氢气消耗Na、Mg、Zn的质量比为23∶24∶65D．生成等质量的氢气消耗Na、Mg、Zn的原子个数比为2∶1∶1【答案】AD【解析】由图象中的数据，1.2g镁会生成0.1g氢气，3.25g锌会生成0.1g氢气，4.6g的钠会生成0.2g的氢气，所以A．Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢，故正确；B．生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Zn>Na>Mg，故错误；C．生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比为为46：24：65，故错误；D．生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为：=2：1：1，故正确。故选：AD。4．某实验小组在探究金属的化学性质时，得到金属与酸反应制取氢气的质量关系（见图）．请根据图象信息判断，下列说法正确的是​A．四种金属与酸反应的速率：Al>Mg>Fe>ZnB．四种金属的活动性顺序：Mg>Al>Zn>FeC．同质量的四种金属与足量酸反应得到氢气的质量：Al>Mg>Fe>ZnD．Al、Mg、Fe、Zn四种金属与酸反应得到氢气的质量比：QUOTE【答案】C【解析】A、在金属活动性顺序中Mg>Al>Zn>Fe，活动性越强，与酸反应的速率越快，因此反应速率为：Mg>Al>Zn>Fe，不能根据坐标判断，故选项错误；B、在金属活动性顺序中，四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg>Al>Zn>Fe，但不能根据图象信息判断，故选项错误；C、根据坐标可知若都是0.9g的Al、Mg、Fe、Zn四种金属，分别跟足量的酸反应产生氢气由多到少的顺序为：Al>Mg>Fe>Zn，故选项正确；D、观察坐标，最终不同质量的四种金属产生的氢气质量相等，故选项错误；故选：C。5．某小组利用实验数据，求算金属M的相对原子质量。已知金属M和硫酸反应的化学方程式为：M+H2SO4===MSO4+H2↑。现取20g该金属样品于烧杯中，然后向其中加入稀硫酸，实验数据记录如下：实验编号12345加入硫酸的质量/g100200300400500烧杯中剩余物质量/g119.8219.6319.4419.4519.4第5次实验后，烧杯中还有0.5g剩余固体。计算该金属的相对原子质量。【答案】20g该金属样品中最后还有0.5g剩余固体不能参加反应，参加反应的金属质量=20g–0.5g=19.5

g

生成氢气的质量500g+20g-519.4g=0.6g

设该金属的相对原子质量为x

M+H2SO4=MSO4+H2↑

x

2

19.5g

0.6g

QUOTE

x=65

答：该金属的相对原子质量为65【解析】20g该金属样品中最后还有0.5g剩余固体不能参加反应，参加反应的金属质量=20g–0.5g=19.5g

生成氢气的质量500g+20g-519.4g=0.6g

设该金属的相对原子质量为x

M+H2SO4=MSO4+H2↑

x

2

19.5g

0.6g

QUOTE

x=65

答：该金属的相对原子质量为65。6．将100g硫酸溶液均分成5次滴加在20g含锌铜的金属片中，测得氢气的质量如表所示。硫酸溶液的质量/g20406080100氢气的质量/g0.10.20.30.40.4请计算：①最终生成H2的物质的量是________。②该金属片中含铜的质量________。【答案】0.2mol7g【分析】①根据表格中的数据可以知道，随着加入硫酸的质量的增加，生成气体的质量不断增加，至第四次、第五次加入的硫酸的质量不同，但是生成气体的质量相同，可以判断此时金属中锌已完全反应，生成气体的质量为0.4g，可以据此完成解答；②根据氢气的质量可以计算出锌的质量，进而求出铜的质量即可。二、通过产生氢气的量算合金的组成（较难）1．现有铁与另一种金属的混合物36g，与足量酸反应生成氢气质量为3g，则混合物中的另一种金属可能是A．MgB．AlC．ZnD．Cu【答案】B【解析】若36g全部是Fe，生成氢气的质量约为1.3g，题目告知金属组成的混合物生成H23g，则36g另一种金属生成氢气的质量应该大于1.3g，因为Cu不与酸反应，所以，排除D，根据等质量的金属完全反应时，相对原子质量越大，产生的氢气越少的原则，排除C，36gMg生成氢气恰好3g，错误，36gAl生成氢气为4g，大于3g，因此另一种金属可能是Al。2．11.2g某种铁合金样品（只含两种成分）与足量的稀硫酸充分反应后，生成0.44g氢气，则该铁合金中所含的另一种成分可能是A．

Cu

B．

Al

C．

Zn

D．

C【答案】B【解析】设11.2g纯铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为x．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

56

2

11.2g

x

QUOTE

x=0.4g＜0.44g

说明等质量的铁和所含杂质相比，杂质与稀硫酸反应产生的氢气多．

同时根据金属与酸反应规律与等质量的酸反应，等价金属相对质量小的产生氢气多3．将一定质量的铁和氧化铜的混合物粉末放入足量稀盐酸中，充分反应后产生气体0.4g，并得到残留固体6.4g。则原混合物粉末的质量是A．8.0gB．11.2gC．16.0gD．19.2g【答案】D【解析】根据题中的叙述可知，发生的反应为：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑；CuO+2HCl==CuCl2+H2O；Fe+CuCl2==Cu+FeCl2；只有金属铁与盐酸反应产生氢气，故生成0.4g氢气，设需要的铁的质量为x；Fe+2HCl===FeCl2+H2↑562X0.4gX=11.2g；因为盐酸足量故残留的固体的质量为金属铜的质量6.4g；设需要氧化铜的质量为：6.4g÷6.4/80=8g故原混合物粉末的质量是11.2g+8g=19.2g4．（多选）铁铝合金xg与足量的盐酸反应后共生成2g氢气。则x的值可能为A．18 B．20 C．24 D．无法确定【答案】BC【解析】铁铝合金中铁、铝以单质形式存在，如果2g氢气完全是由金属铁和盐酸反应得到的，根据化学方程式，求得需要金属铁的质量为；如果2g氢气完全是由金属铝和盐酸反应得到的，根据化学方程式，求得需要金属铝的质量为；那么铁铝合金和足量盐酸反应一共生成2g氢气，合金的质量应该在18g和56g之间，B和C选项正确，符合题意。故选BC。5．我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜，黄铜是铜和锌的合金（Cu－Zn），它可以用来制造电器零件及日用品。小华利用一瓶稀盐酸和相关的仪器，测定黄铜样品的组成（不考虑铜中的其它杂质）。将30ml稀盐酸分别加入到10g黄铜粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据见下表：第一次第二次第三次连续加入盐酸的体积/mL101010生成氢气的质量/g0.080.080.04（1）从上表数据分析，小华用10g合金粉末共收集到氢气g；（2）求该合金中铜的质量分数。【答案】（1）0.2（2）35%【解析】（1）因三次产生的氢气的质量和为10g合金粉末总共收集到氢气的质量，则0.08g+0.08g+0.04g═0.2g，（2）解：设该合金中锌的质量为x，Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑65

2x

0.2gQUOTE解得x=6.5g合金中铜的质量为10g-6.5g═3.5g该合金中铜的质量分数为：QUOTE×100%=35%答：该合金中铜的质量分数为35%。三、金属冶炼的简单方程式计算1．某钢铁厂每天需消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含杂质的4%生铁多少吨？（写出具体的计算过程）【答案】583.3t【解析】设理论上可日产含杂质的4%生铁的质量为x．答：理论上可日产含杂质的4%生铁的质量为583.3t．2．有一包黑色粉末由氧化铜和木炭混合而成，将其装入试管中充分加热，有红色物质生成，其加热过程如图所示，请回答：（1）bc段固体质量减少的原因是因为生成了，该物质的质量为。（2）求参加反应的氧化铜质量。【答案】二氧化碳3.3g12g【解析】（1）氧化铜和木炭加热反应生成铜和二氧化碳，因此固体质量减小，则二氧化碳的质量为。（2）设参加反应的氧化铜质量为x答：参加反应的氧化铜质量为12g。3．人类的生活离不开金属材料。（1）金属材料应用广泛，试回答下列生活中的问题：①多数合金的熔点_________(填“高于”或“低于”)组成它的成分金属。②家用热水瓶内胆壁的银白色金属是___(填化学式)，它在自然界中主要以____(填“单质”、“化合物”)形式存在。③制造奥运火炬的铝合金材料具有较好的抗腐蚀性，这是因为常温下铝和空气中的氧气反应生成一层________；火炬中的燃料（C3H8)在空气中完全燃烧的化学方程式为_________________；火炬传递结束，采用关闭燃气阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是___________________。（2）科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO2、Fe2O3的混合物．现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：①写出硬质玻璃管中CO和TiO2反应的化学方程式：______________。②用CO还原钛铁矿，得到钛和铁的混合物，请用简单的物理方法将两种物质分开_____________。③开始实验时，A装置中首先要进行的操作是___________(填“加热”或“通CO”)，这样做的理由是___________；C装置中点燃酒精灯的作用是_____________________。④若TiO2、Fe2O3的混合物的质量为10克，充分反应后，②中分离出的铁的质量为5.6克，试计算：含氧钛铁矿中Fe2O3的质量分数_________。(写出计算过程)【答案】（1）低于Ag单质致密的氧化膜C3H8+5O23CO2+4H2O（2）隔离可燃物2CO+TiO22CO2+Ti磁铁吸引通CO排净装置内空气，防止爆炸一氧化碳转化为二氧化碳，防止污染空气80%【解析】（1）①合金要比它的组成成分金属的熔点低、硬度大、耐腐蚀性强；②银具有辐射热量的作用，在家用热水瓶内胆壁具有保温作用，由于银的化学性质稳定，主要以单质的形式存在；③铝与氧气反应生成氧化铝是一层致密的氧化膜，对内部起到保护作用；C3H8在空气中完全燃烧的反应物是C3H8和氧气，生成物是二氧化碳和水，反应的化学方程式是：C3H8+5O23CO2+4H2O；关闭燃气阀门的方法熄灭火炬，是将可燃物隔离了，没有了可燃物就不能燃烧了；（2）①硬质玻璃管中CO和TiO2反应生成CO2和Ti，反应的化学方程式为：2CO+TiO22CO2+Ti；②因为磁铁能够吸引铁，而不能吸引其他金属，所以用磁铁吸引就行；③开始实验时，A装置中首先要进行的操作是通CO，排净装置内空气，防止爆炸，由于CO有毒，排放到空气中污染空气，所以用酒精灯点燃，使一氧化碳转化为二氧化碳；④含氧钛铁矿中Fe2O3的质量分数=5.6÷（×100%）÷10×100%=80%。四、与化合价和相对质量有关的计算1．金属A和B的相对原子质量比为8：9，等质量的A和B分别与足量稀盐酸反应，生成的氢气质量比为3：4．则这两种金属的化合价之比为A．

1：2

B．

2：1

C．

2：3

D．

3：2【答案】C【解析】设金属的质量为m，AB的化合价分别是x、y；则有QUOTE=QUOTE解得QUOTE【分析】依据金属与酸反应制得的氢气质量=×金属的质量分析解答．2．某正二价金属的氧化物中，金属元素和氧元素的质量之比为5：2，该金属的相对原子质量为A．40

B．56

C．27

D．24【答案】A【解析】设金属的元素符号为M，氧元素显﹣2价，则金属的氧化物的化学式为MO，金属元素和氧元素的质量之比为5：2，设该金属的相对原子质量为x，则x：16＝5：2，x＝40。故答案为：A。五、新题型1．甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸．将镁逐渐加入甲烧杯，铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量△m，画出△M﹣m曲线oac和obc的示意图，如图所示．根据图中信息，下列说法错误的是A．

m1：m2=3：7

B．

m1﹣△M1＜m2﹣△M2

C．

曲线oac表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系

D．

当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，溶液中溶质不止一种【答案】B【解析】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式分别是Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．Mg+2HCl═MgCl2+ H2↑ △M1 Fe+2HCl═FeCl2+ H2↑ △M224 2 24-2=22 56 2 56-2=54A、由图示，m1、m2时金属与稀盐酸完全反应，由反应的化学方程式可知，参加反应的稀盐酸的质量相同时，此时消耗的镁与铁的质量比为24：56=3：7，故选项说法正确．B、由题意，m1﹣△M1、m2﹣△M2即为金属质量与烧杯内物质质量变化量的差值，即生成氢气的质量，由反应的化学方程式，参加反应的盐酸的质量相等，则生成氢气的质量相等，即m1﹣△M1=m2﹣△M2，故选项说法错误．C、由A选项的分析，完全反应时消耗的镁的质量少，则曲线oac表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系，故选项说法正确．D、当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，稀盐酸有剩余，溶液中溶质不止一种，为氯化亚铁和HCl，故选项说法正确．故选：B。2．某金属氧化物RO，取该金属氧化物8g和100g7.3%的稀盐酸恰好完全反应后，产生水和金属氧化物，则该金属氧化物中金属元素的质量分数为A．

20%