2024年中考化学专题复习：有关金属性质的计算（解析版）

这是一份2024年中考化学专题复习：有关金属性质的计算（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，填空与简答，实验题，科学探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．在某铁的样品中，含有Zn、Mg、A1、Cu金属杂质中的两种，取56g样品跟足量稀硫酸反应，得到2克H2，则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是（ ）
A．Cu和MgB．Mg和AlC．Zn和AlD．Al和Cu
2．现有含硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸银的混合废液．下列有关说法正确的是（ ）
A．若要回收银，较为经济合理的方案是向废液中加稍过量的铁粉，过滤后向滤渣中加过量盐酸
B．若向废液中加入过量的锌粉，先置换出来的是铁
C．若向废液中加入一定量锌粉充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸一定无现象
D．若向废液中加入一定量锌粉充分反应后过滤，滤液与原溶液相比，质量一定减小
3．按如图所示流程进行实验（每步均充分反应）。下列判断正确的是
A．现象X应为无明显现象
B．由实验可判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C．烧杯中固体一定含有Ag，可能含有铜，一定没有铁
D．滤液的质量大于加入的AgNO3、Cu（NO3）2溶液的质量之和
4．取一定量某种合金加入100g溶质质量分数为10%的稀盐酸中，充分反应后，测得生成氢气0.2g，此时溶液中无固体，将反应后的溶液蒸发得到13.1g固体，则该合金可能是
A．铁铝合金B．铁锌合金C．铜锌合金D．镁铝合金
5．小瑾同学按下图所示进行了有关金属性质的探究实验。下列有关说法中，错误的是（ ）。

A．烧杯②中的溶液可能呈蓝色
B．烧杯②中的固体可能为铜和铁的混合物
C．烧杯③中的溶液中，一定含有 Fe2+、Cu2+、Ag+
D．烧杯③中的固体质量一定大于烧杯②中的固体质量
6．在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后在左、右盘的烧杯中分别投入等质量的金属X、Y粉末，观察到天平的指针先偏向右边，当两种金属全部溶解后，天平的指针偏向左边。则X、Y是下列组合中的
A．Fe、MgB．Zn、MgC．Zn、FeD．Fe、Zn
7．黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为杂质。某工厂处理黄铜渣可得到硫酸锌晶体，其主要流程如图：（杂质不溶于水，不参与反应）对流程说法正确的是
A．步骤Ⅰ中需要通风以保证有足够多的空气
B．溶液A中的阳离子有Zn2+、Cu2+
C．步骤Ⅰ、步骤Ⅱ和步骤Ⅲ操作是相同的
D．溶液A与溶液C质量有可能相等
8．已知一包铁粉中含有两种杂质，小明同学取5.6g该粉末，向其中加入足量的稀硫酸，充分反应后，固体有剩余，得到0.3g氢气。则该样品中的杂质可能是
A．C和ZnB．Al和ZnC．Zn和FeD．Mg和Cu
9．某金属混合物由Mg、Al、Fe、Cu四种金属中的两种组成。5.5g该金属混合物与足量的盐酸反应，生成0.2g氢气，则下列金属的组合中不可能的是
A．Mg和CuB．Fe和CuC．Al和FeD．Al和Cu
10．将一定量的铁粉和锌粉的混合物加入溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出。根据实验现象分析判断下列说法中，正确的是
A．滤液一定是无色的B．滤液中可能有Cu2+
C．滤渣中一定有Cu和FeD．滤渣质量一定大于原固体粉末质量
二、填空与简答
11．某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液进行了如图实验，已知溶液甲为无色。
(1)请写出一个使溶液质量增加的反应的化学方程式 。
(2)溶液甲中含有的溶质有 种；请设计实验验证固体乙中可能含有的成分。
12．向一定量和的混合溶液中逐渐加入足量锌粒，如图是反应过程中氧化亚铁的质量变化情况：
（1）B点时，反应的化学方程式为 ；
（2）C点时，溶液中的溶质有 ；
（3）C点与A点相比，溶液质量 （填“增加”、“减小”或“不变”）。
三、实验题
13．某化学小组的同学为测定铜铁合金粉末中铜的质量分数，先称得两份质量均为m克的合金粉末，然后甲乙两名同学分别按以下两种方案进行实验：
甲同学方案：合金粉末过滤，将得到固体洗涤、干燥、称量，称得质量为a克。
乙同学方案：合金粉末过滤，将得到的固体洗涤、干燥、称量，称得质量为b克。
请回答下列问题：
(1)甲同学方案中，反应开始发生时的明显现象是 。
(2)实验结束后，甲同学计算出合金中铜的质量分数为：；
乙同学计算出合金中铜的质量分数为：。
经过同学们讨论，一致认为 同学的计算结果是错误的，原因是 。
四、填空与简答
14．向一定量硝酸铜、硝酸银和硝酸铝的混合溶液中逐渐加入金属R（在化合物中的化合价为+2），溶液的质量与加入R的质量关系如图所示。
（1）请写出R的相对原子质量的取值范围 。
（2）写出AB段发生反应的化学方程式 。
（3）D点对应溶液中的溶质成分是什么？ （写化学式）
五、科学探究题
15．实验室贮存的镁条表面有一层灰黑色的物质，用砂纸打磨后发现镁是一种银白色的金属。镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体。某化学实验小组对镁条表面的灰黑色物质产生了兴趣，并对其成分进行如下探究。
【提出问题】镁条表面的灰黑色物质是什么？
【猜想与假设】同学们根据空气的成分对镁条表面的灰黑色物质提出以下猜想：
猜想一：是MgO
猜想二：是MgCO3
猜想三：是Mg（OH）2
猜想四：是Mg2（OH）2CO3
实验小组的小军同学认为灰黑色物质是氧化镁，但是遭到了其他同学的一致反对，
【设计实验】
【结论与反思】（1）写出实验Ⅰ中澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
（2）根据实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论，猜想 是正确的。
（3）写出实验Ⅱ中灰黑色物质受热分解的化学方程式 。
【拓展与提升】
镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、 共同作用，发生一系列化学反应形成的。为了防止镁条表面形成灰黑色物质，工业上往往将镁和铝制成合金。现有一块21g的镁铝合金与足量的稀硫酸充分反应，生成2g氢气，则这块镁铝合金中镁的质量是 g。
六、计算题
16．在锥形瓶中加入80.0g质量分数为10%的硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净后在天平上称得质量为56.0g，再将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在天平上称量，记录所称得质量m1．将上述铁钉浸到硫酸铜溶液中，待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和锥形瓶放在天平上称量，记录所称的质量为m2。
（1）m1_____m2（填“＞”或“＝”或“＜”）。
（2）锥形瓶的质量为_____（用含m1或m2的代数式表示）。
（3）若硫酸铜反应完全，求此时所得溶液的质量（写出计算结果）。_______
实验序号
实验操作
实验现象
分析与结论
实验Ⅰ
取一定量的灰黑色物质于试管中，滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水
试管中固体溶解，有气泡产生。生成的气体使澄清石灰水变浑浊
生成的气体是
实验Ⅱ
另取一定量干燥的灰黑色物质于试管中，加热，将生成的气体依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水
一段时间后，试管中的灰黑色物质变为白色，无水硫酸铜变为蓝色，澄清石灰水变浑浊
无水硫酸铜变为蓝色，说明产物中一定有
参考答案：
1．B
【详解】解：得到0.2g氢气需要消耗金属铁的质量m，×m=0.2g，则m=5.6g，所以铁样品中另两种金属为：产生0.2g氢气，需要金属的质量一种大于5.6g，另一种小于5.6g；根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量=×金属质量，可计算得知，产生0.2g氢气，消耗铝、镁的质量为1.8克、2.4克，都小于5.6g，不可能同时含有镁和铝；而消耗锌的质量为6.5克，大于5.6g，铜不能与酸反应产生氢气；因此可判断样品中的两种金属杂质为金属铝、镁中的一种与金属锌、铜中一种所形成。故选B。
2．A
【详解】A、铁的金属活动性强于银，弱于锌，则铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，且铁价格便宜，若要回收银，较为经济合理的方案是向废液中加稍过量的铁粉，过滤后向滤渣中加过量盐酸，该选项说法正确；
B、由于金属活动性顺序锌>铁>银，则若向废液中加入过量的锌粉，先置换出来的是银；若向废液中加入过量的锌粉，锌先与硝酸盐反应生成银和硝酸锌，再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，则先置换出的是银，该选项说法不正确；
C、硝酸银能与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，则若向废液中加入一定量锌粉充分反应后过滤，若锌的量较少，没能将废液中的银全部置换出来，则向滤液中加入稀盐酸将出现白色沉淀，该选项说法不正确；
D、由于、，根据质量守恒定律，可知锌与硝酸银反应溶液质量增大，锌与硝酸亚铁反应溶液质量增大，则滤液与原溶液相比，可能增大、也可能不变或减小，该选项说法不正确。
故选A。
3．C
【详解】A、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，溶液变成浅绿色，析出固体，该选项说法不正确；
B、铁能和硝酸银、硝酸铜反应，说明铁最活泼，不能比较银和铜的活泼性，该选项说法不正确；
C、烧杯中固体一定含有Ag，可能含有铜，一定没有铁，是因为加入稀盐酸无明显现象，该选项说法正确；
D、滤液的质量小于加入的AgNO3、Cu（NO3）2溶液的质量之和，是因为铁和硝酸银、硝酸铜反应后溶液质量都减小，该选项说法不正确。
故选：C。
4．B
【详解】参加反应的氯化氢的质量为0.2g÷(×100%)=7.3g，则参加反应的氯元素的质量为7.3g-0.2g=7.1g，参加反应的金属质量为13.1g-7.1g=6g；完全反应后溶液中无固体，则一定没有铜；
方法一：假设6g金属全部是铁，设产生氢气质量为x，
假设6g金属全部是铝，设产生氢气质量为y，
假设6g金属全部是锌，设产生氢气质量为z，
假设6g金属全部是镁，设产生氢气质量为m，
两种金属生成的氢气质量应该是一种大于0.2g，一种小于0.2g，金属混合物才有可能生成0.2g的氢气，故选B。
方法二：设合金为R，化合价为+2价，平均相对原子质量为N，
铝为+3价，可折算为+2价，即相对原子质量可认为是27×=18；
两种金属的相对原子质量，一种大于60，一种小于60，金属混合物才有可能生成0.2g的氢气，故选B。
5．C
【详解】A、铁粉与硝酸铜溶液反应，生成铜与硝酸亚铁。烧杯②中的固体，可能全部是反应生成的铜（硝酸铜溶液可能恰好反应完也可能有剩余），也可能是铜和未反应完的铁（铁粉有剩余），故烧杯②中的溶液可能呈蓝色，正确；
B、由A知烧杯②中的固体可能为铜和铁的混合物，正确
C、向烧杯②中加入硝酸银溶液，若有剩余的铁粉，则铁先与硝酸银溶液反应生成银和硝酸亚铁。若铁反应完，则反应生成的铜再与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银。溶液中一定含有Fe2+，可能有Cu2+或Cu2+、Ag+，错误；
D、铁或者铜与硝酸银溶液反应生成银，银的质量比铁和铜的质量大，故烧杯③中的固体质量一定大于烧杯②中的固体质量，正确。故选C。
【点睛】掌握金属活动性顺序是解题的关键，在金属活动性顺序中铁＞铜＞银。
6．C
【详解】开始时天平的指针先偏向右边，说明天平右边质量减少的较慢，即X与酸反应比Y剧烈，金属X活动性比Y的活动性强；金属Mg、Fe、Zn的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe；最后偏向左边，说明到反应结束时，右边产生气体较多，即等质量金属完全反应X产生氢气的量小于Y；由反应的质量关系、、可知，等质量的Mg、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为：Mg＞Fe＞Zn；综上所述只有C符合。
故选C。
7．B
【详解】A、黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，加入过量稀硫酸时，发生的反应有锌和稀硫酸、氧化锌和稀硫酸、氧化铜和稀硫酸，三个反应都是固体和液体之间的反应，与空气无关，故说法错误，不符合题意；
B、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，其中含有的金属阳离子是铜离子和锌离子，说法正确，符合题意；
C、通过步骤Ⅰ、步骤Ⅱ操作可以将固体与液体分离，则步骤Ⅰ、步骤Ⅱ的操作均为过滤，而步骤Ⅲ的操作为加热蒸发，才能够得到硫酸锌晶体，步骤Ⅰ、步骤Ⅱ与步骤Ⅲ的操作不相同，说法错误，不符合题意；
D、由上述分析可知：在溶液A中加入过量锌粉，能和锌反应的是硫酸铜，故该反应是硫酸铜和锌反应生成硫酸锌和铜。反应物硫酸铜的相对分子质量为160，而生成的硫酸锌相对原子质量为161，说明反应后溶液质量增大，故说法错误，不符合题意。
故选B。
8．D
【分析】
，5.6g铁可以生成氢气的质量为0.2g，而实际得到0.3g，则一定混入了一种物质，放出0.2g氢气需要的质量比5.6g少。固体有剩余，则有不和硫酸反应的物质存在。
【详解】A、碳不和硫酸反应，，放出0.2g氢气需要6.5g锌，大于5.6g，错误；
B、铝和锌都和硫酸反应，错误；
C、锌和铁都和硫酸反应，错误；
D、铜不和硫酸反应，，放出0.2g氢气需要2.4g镁，小于2.4g，正确；
故选D。
9．B
【分析】5.5g铝完全反应生成氢气的质量为：
5.5g镁完全反应生成氢气的质量为：
5.5g铁完全反应生成氢气的质量为：
铜和稀盐酸不反应。
【详解】A、5.5g镁完全反应生成氢气的质量大于0.2g，铜和稀盐酸不反应，故金属的组合可能是镁和铜，不符合题意；
B、5.5g铁完全反应生成氢气的质量小于0.2g，铜和稀盐酸不反应，故金属的组合不可能是铁和铜，符合题意；
C、5.5g铝完全反应生成氢气的质量大于0.2g，5.5g铁完全反应生成氢气的质量小于0.2g，故金属的组合可能是铝和铁，不符合题意；
D、5.5g铝完全反应生成氢气的质量大于0.2g，铜和稀盐酸不反应，故金属的组合可能是铝和铜，不符合题意。
故选B。
10．C
【分析】根据金属活动性顺序可知，将一定量的铁粉和锌粉的混合物加入溶液中，金属锌先与硝酸铜溶液反应，若锌的量不足，铁继续和硝酸铜反应。充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出，说明有活泼金属剩余，所以分类讨论：①当锌不足，铁过量时，溶液中含有硝酸锌、硝酸亚铁，一定不含硝酸铜，滤渣中含有铁和铜；②当锌过量时，溶液中一定没有硝酸铜，一定含有硝酸锌，滤渣中一定含有锌、铜和铁；③当锌和硝酸铜恰好完全反应时，溶液中一定含有硝酸锌，一定不含硝酸铜，滤渣中含有铁和铜；
【详解】A、如果金属锌较少，金属铁参加反应，溶液中含有亚铁离子溶液呈现浅绿色，故A错误；
B、根据分析，活泼金属有剩余时，溶液中一定不含铜离子，故B错误；
C、根据分析，滤渣中一定有Cu和Fe，故C正确；
D、滤渣质量不一定大于原固体粉末质量。锌和硝酸铜反应时，65份质量的锌能置换出64份质量的铜，固体质量减小；若是铁和硝酸铜反应时，56份质量的铁能置换出64份质量的铜，固体质量增大，而锌、铁分别和硝酸铜反应的量未知，所以不能确定滤渣质量和原固体质量的关系，故D错误；
故选C。
11．(1)Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
(2) 1/一 取少量固体于试管中，滴加稀硫酸，若有气泡产生，说明固体中含有锌
【分析】三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag，向一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，若锌有剩余，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应后溶液甲为无色，说明硝酸铜已反应完全，则滤液中只有硝酸锌，滤渣中一定有铜、银，可能含有锌。
【详解】（1）锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，固体质量增加，溶液的质量会减少；锌与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌溶液和铜，反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，固体质量减少，溶液的质量会增加，故填：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu；
（2）由分析可知，溶液甲中含有的溶质只有硝酸锌；滤渣中一定有铜、银，可能含有锌，验证固体乙中含有锌的方法为取少量固体于试管中，滴加稀硫酸，若有气泡产生，说明固体中含有锌，故填：1或一；取少量固体于试管中，滴加稀硫酸，若有气泡产生，说明固体中含有锌。
12． 、 增加
【详解】向一定量和的混合溶液中逐渐加入足量锌粒，锌先与发生置换反应生成氯化锌和单质铜，溶液中反应完之后，锌与发生置换反应生成氯化锌和单质铁，则有：
（1）图中B点时，锌与发生置换反应生成氯化锌和单质铜，反应的化学方程式为
；
（2）C点时，发生的反应为锌与的置换反应，此时已经完全反应，反应了一部分，因此溶液中的溶质有、两种；
（3）C点为和的混合溶液，A点为和的混合溶液，锌的相对原子质量大于铜和铁的相对原子质量，发生置换反应的过程中，生成的氯化锌的质量比原溶液中氯化铜、氯化亚铁的质量大，因此C点与A点相比，溶液质量增加。
13．(1)有气泡生成
(2) 乙 称得固体中既有原混合物中的铜，还有新生成的铜
【详解】（1）根据金属活动性顺序可以判断，铜铁合金中的铁能与稀硫酸反应生成氢气，反应开始发生时的明显现象是有气泡产生，故答案为：有气泡产生；
（2）乙同学的方案，根据金属活动性顺序可以判断，铜铁合金中的铁能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，这样实验结束时将得到的固体洗涤、干燥、称量，称得质量为b克，包括原混合物中的铜和新生成的铜，要比原来铜铁合金中的铜质量大，故答案为：乙；称得固体中既有原混合物中的铜，还有新生成的铜。
14． 64～216 Al（NO3）3、R（NO3）2
【详解】（1）由题中题中图像可知，R先后与硝酸银、硝酸铜反应，AB段发生反应：R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag，溶液质量减小，说明R的相对原子质量小于216，BC段发生反应：R+Cu（NO3）2=R（NO3）2+Cu，溶液质量增大，说明R的相对原子质量大于64，则R的相对原子质量的取值范围为 64～216，故填：64～216；
（2）由（1）分析可知，写出AB段发生反应的化学方程式：R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag（R为+2价），故填：R+2AgNO3=R（NO3）2+2Ag；
（3）D点时，R过量，硝酸银和硝酸铜都反应完了，则D点对应溶液中的溶质为Al（NO3）3、 R（NO3）2，故填：Al（NO3）3、R（NO3）2。
15． CO2/二氧化碳 水/H2O 四 水、二氧化碳 设：铝的质量是m，产生的氢气质量为x；则镁的质量是21g-m，产生氢气质量为y。
，，
则，解得：m=9g，则镁的质量=21g-9g=12g。
答：这块镁铝合金中镁的质量12g。
【详解】设计实验：
实验Ⅰ：二氧化碳能使石灰水变浑浊，则产生的气体中有二氧化碳；
实验Ⅱ：水和无水硫酸铜反应后变为蓝色，则产物中有水；
结论与反思：
（1）实验Ⅰ中：二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（2）实验Ⅰ：产生的气体中有二氧化碳，灰黑色物质含有C；实验Ⅱ：产物中有水，灰黑色物质含有H；则灰黑色物质是Mg2(OH)2CO3，猜想四正确；
（3）实验Ⅱ中灰黑色物质：Mg2(OH)2CO3，受热分解产生白色固体氧化镁、水和二氧化碳，化学方程式 ：；
拓展与提升：Mg2(OH)2CO3中含有镁、碳、氢和氧四种元素，根据质量守恒定律，氧气提供氧元素，则水提供氢元素，二氧化碳提供碳元素，则镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、水、二氧化碳共同作用的结果；
2g氢气是由铝、镁共同产生。详见答案。
16．（1）根据质量守恒得：反应过程中反应体系没有物质脱离或进入锥形瓶，因此m1＝m2。故填：＝
（2）锥形瓶的质量为：m1﹣（56.0g+80.0g）＝m1﹣136g，或m2﹣（56.0g+80.0g）＝m2﹣136g，故填：m1﹣136g（或m2﹣136g）
（3）设反应的铁的质量为x，生成铜质量为y。
x＝2.8g，y＝3.2g，
若硫酸铜反应完全，此时所得溶液的质量：80.0g+2.8g﹣3.2g＝79.6g，
答：若硫酸铜反应完全，此时所得溶液的质量是79.6g。故填：79.6g
【详解】见答案。
【点睛】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。