專題7金屬全題型總結出題方向根據(jù)金屬活動性及金屬量的多少對產(chǎn)物是否剩余及質量進行計算根據(jù)金屬的相對原子質量進行簡單的化學方程式對應的計算根據(jù)合金的相對質量進行金屬組成成分的推斷根據(jù)合金與酸反應后產(chǎn)生氫氣的量進行合金成分的推斷根據(jù)金屬冶煉原理進行簡單方程式的計算一、通過金屬相對質量算氫氣及金屬的相對質量（不出難題）1．（最小公倍數(shù)法）Wg鐵與足量的稀硫酸充分反應產(chǎn)生ag氫氣，Wg鋅與足量的稀鹽酸充分反應產(chǎn)生bg氫氣，則a與b的關系是A．a(chǎn)>b B．a(chǎn)＜b C．a(chǎn)=b D．無法比較【答案】A【解析】由于稀硫酸、稀鹽酸過量，因此充分反應后放出氫氣的質量大小由金屬的質量決定，根據(jù)化學方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑知每56g鐵生成2g氫氣，根據(jù)化學方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑知每65g鋅反應生成2g氫氣，設鐵和鋅的質量都是56*65，則鐵能產(chǎn)生65分子氫氣，而鋅是56分子。所以相等質量的鐵和鋅與足量硫酸反應鐵生成氫氣多，即a>b；故選項為：A。2．等質量的下列金屬，分別與足量稀鹽酸反應，生成氫氣最多的是A．AgB．MgC．FeD．Zn【答案】B【解析】銀不能與稀鹽酸反應，不能生成氫氣．Mg的相對原子質量為24，24g鎂可反應生成2g氫氣，即1g鎂生成克氫氣．鐵的相對原子質量56，56g鐵可反應生成2g氫氣，即1g鐵生成g氫氣．Zn的相對原子質量為65，65g鋅可反應生成2g氫氣，即1g鋅生成克氫氣．所以鎂放出的氫氣最多。3．（多選）在定量研究金屬與酸的化學反應時，繪制出如圖所示金屬與氫氣質量關系的圖像。分析圖像得到的以下結論中，正確的是A．Na、Mg、Zn三種金屬都能置換出酸中的氫B．生成等質量的氫氣消耗金屬的質量為Na>Mg=ZnQUOTEC．生成等質量的氫氣消耗Na、Mg、Zn的質量比為23∶24∶65D．生成等質量的氫氣消耗Na、Mg、Zn的原子個數(shù)比為2∶1∶1【答案】AD【解析】由圖象中的數(shù)據(jù)，1.2g鎂會生成0.1g氫氣，3.25g鋅會生成0.1g氫氣，4.6g的鈉會生成0.2g的氫氣，所以A．Na、Mg、Zn三種金屬都能置換出酸中的氫，故正確；B．生成相同質量的氫氣消耗金屬的質量為Zn>Na>Mg，故錯誤；C．生成相同質量的氫氣消耗Na、Mg、Zn三種金屬的質量比為為46：24：65，故錯誤；D．生成相同質量的氫氣消耗Na、Mg、Zn三種金屬的原子個數(shù)比為：=2：1：1，故正確。故選：AD。4．某實驗小組在探究金屬的化學性質時，得到金屬與酸反應制取氫氣的質量關系（見圖）．請根據(jù)圖象信息判斷，下列說法正確的是?A．四種金屬與酸反應的速率：Al>Mg>Fe>ZnB．四種金屬的活動性順序：Mg>Al>Zn>FeC．同質量的四種金屬與足量酸反應得到氫氣的質量：Al>Mg>Fe>ZnD．Al、Mg、Fe、Zn四種金屬與酸反應得到氫氣的質量比：QUOTE【答案】C【解析】A、在金屬活動性順序中Mg>Al>Zn>Fe，活動性越強，與酸反應的速率越快，因此反應速率為：Mg>Al>Zn>Fe，不能根據(jù)坐標判斷，故選項錯誤；B、在金屬活動性順序中，四種金屬的活動性由強到弱的順序為：Mg>Al>Zn>Fe，但不能根據(jù)圖象信息判斷，故選項錯誤；C、根據(jù)坐標可知若都是0.9g的Al、Mg、Fe、Zn四種金屬，分別跟足量的酸反應產(chǎn)生氫氣由多到少的順序為：Al>Mg>Fe>Zn，故選項正確；D、觀察坐標，最終不同質量的四種金屬產(chǎn)生的氫氣質量相等，故選項錯誤；故選：C。5．某小組利用實驗數(shù)據(jù)，求算金屬M的相對原子質量。已知金屬M和硫酸反應的化學方程式為：M+H2SO4===MSO4+H2↑。現(xiàn)取20g該金屬樣品于燒杯中，然后向其中加入稀硫酸，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗編號12345加入硫酸的質量/g100200300400500燒杯中剩余物質量/g119.8219.6319.4419.4519.4第5次實驗后，燒杯中還有0.5g剩余固體。計算該金屬的相對原子質量?！敬鸢浮?0g該金屬樣品中最后還有0.5g剩余固體不能參加反應，參加反應的金屬質量=20g–0.5g=19.5

g

生成氫氣的質量500g+20g-519.4g=0.6g

設該金屬的相對原子質量為x

M+H2SO4=MSO4+H2↑

x

2

19.5g

0.6g

QUOTE

x=65

答：該金屬的相對原子質量為65【解析】20g該金屬樣品中最后還有0.5g剩余固體不能參加反應，參加反應的金屬質量=20g–0.5g=19.5g

生成氫氣的質量500g+20g-519.4g=0.6g

設該金屬的相對原子質量為x

M+H2SO4=MSO4+H2↑

x

2

19.5g

0.6g

QUOTE

x=65

答：該金屬的相對原子質量為65。6．將100g硫酸溶液均分成5次滴加在20g含鋅銅的金屬片中，測得氫氣的質量如表所示。硫酸溶液的質量/g20406080100氫氣的質量/g0.10.20.30.40.4請計算：①最終生成H2的物質的量是________。②該金屬片中含銅的質量________。【答案】0.2mol7g【分析】①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以知道，隨著加入硫酸的質量的增加，生成氣體的質量不斷增加，至第四次、第五次加入的硫酸的質量不同，但是生成氣體的質量相同，可以判斷此時金屬中鋅已完全反應，生成氣體的質量為0.4g，可以據(jù)此完成解答；②根據(jù)氫氣的質量可以計算出鋅的質量，進而求出銅的質量即可。二、通過產(chǎn)生氫氣的量算合金的組成（較難）1．現(xiàn)有鐵與另一種金屬的混合物36g，與足量酸反應生成氫氣質量為3g，則混合物中的另一種金屬可能是A．MgB．AlC．ZnD．Cu【答案】B【解析】若36g全部是Fe，生成氫氣的質量約為1.3g，題目告知金屬組成的混合物生成H23g，則36g另一種金屬生成氫氣的質量應該大于1.3g，因為Cu不與酸反應，所以，排除D，根據(jù)等質量的金屬完全反應時，相對原子質量越大，產(chǎn)生的氫氣越少的原則，排除C，36gMg生成氫氣恰好3g，錯誤，36gAl生成氫氣為4g，大于3g，因此另一種金屬可能是Al。2．11.2g某種鐵合金樣品（只含兩種成分）與足量的稀硫酸充分反應后，生成0.44g氫氣，則該鐵合金中所含的另一種成分可能是A．

Cu

B．

Al

C．

Zn

D．

C【答案】B【解析】設11.2g純鐵與稀硫酸反應生成氫氣的質量為x．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

56

2

11.2g

x

QUOTE

x=0.4g＜0.44g

說明等質量的鐵和所含雜質相比，雜質與稀硫酸反應產(chǎn)生的氫氣多．

同時根據(jù)金屬與酸反應規(guī)律與等質量的酸反應，等價金屬相對質量小的產(chǎn)生氫氣多3．將一定質量的鐵和氧化銅的混合物粉末放入足量稀鹽酸中，充分反應后產(chǎn)生氣體0.4g，并得到殘留固體6.4g。則原混合物粉末的質量是A．8.0gB．11.2gC．16.0gD．19.2g【答案】D【解析】根據(jù)題中的敘述可知，發(fā)生的反應為：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑；CuO+2HCl==CuCl2+H2O；Fe+CuCl2==Cu+FeCl2；只有金屬鐵與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，故生成0.4g氫氣，設需要的鐵的質量為x；Fe+2HCl===FeCl2+H2↑562X0.4gX=11.2g；因為鹽酸足量故殘留的固體的質量為金屬銅的質量6.4g；設需要氧化銅的質量為：6.4g÷6.4/80=8g故原混合物粉末的質量是11.2g+8g=19.2g4．（多選）鐵鋁合金xg與足量的鹽酸反應后共生成2g氫氣。則x的值可能為A．18 B．20 C．24 D．無法確定【答案】BC【解析】鐵鋁合金中鐵、鋁以單質形式存在，如果2g氫氣完全是由金屬鐵和鹽酸反應得到的，根據(jù)化學方程式，求得需要金屬鐵的質量為；如果2g氫氣完全是由金屬鋁和鹽酸反應得到的，根據(jù)化學方程式，求得需要金屬鋁的質量為；那么鐵鋁合金和足量鹽酸反應一共生成2g氫氣，合金的質量應該在18g和56g之間，B和C選項正確，符合題意。故選BC。5．我國約在南北朝時就開始冶煉黃銅，黃銅是銅和鋅的合金（Cu－Zn），它可以用來制造電器零件及日用品。小華利用一瓶稀鹽酸和相關的儀器，測定黃銅樣品的組成（不考慮銅中的其它雜質）。將30ml稀鹽酸分別加入到10g黃銅粉末中，每次充分反應后，測定生成氫氣的質量，實驗數(shù)據(jù)見下表：第一次第二次第三次連續(xù)加入鹽酸的體積/mL101010生成氫氣的質量/g0.080.080.04（1）從上表數(shù)據(jù)分析，小華用10g合金粉末共收集到氫氣g；（2）求該合金中銅的質量分數(shù)?！敬鸢浮浚?）0.2（2）35%【解析】（1）因三次產(chǎn)生的氫氣的質量和為10g合金粉末總共收集到氫氣的質量，則0.08g+0.08g+0.04g═0.2g，（2）解：設該合金中鋅的質量為x，Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑65

2x

0.2gQUOTE解得x=6.5g合金中銅的質量為10g-6.5g═3.5g該合金中銅的質量分數(shù)為：QUOTE×100%=35%答：該合金中銅的質量分數(shù)為35%。三、金屬冶煉的簡單方程式計算1．某鋼鐵廠每天需消耗1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含雜質的4%生鐵多少噸？（寫出具體的計算過程）【答案】583.3t【解析】設理論上可日產(chǎn)含雜質的4%生鐵的質量為x．答：理論上可日產(chǎn)含雜質的4%生鐵的質量為583.3t．2．有一包黑色粉末由氧化銅和木炭混合而成，將其裝入試管中充分加熱，有紅色物質生成，其加熱過程如圖所示，請回答：（1）bc段固體質量減少的原因是因為生成了，該物質的質量為。（2）求參加反應的氧化銅質量?！敬鸢浮慷趸?.3g12g【解析】（1）氧化銅和木炭加熱反應生成銅和二氧化碳，因此固體質量減小，則二氧化碳的質量為。（2）設參加反應的氧化銅質量為x答：參加反應的氧化銅質量為12g。3．人類的生活離不開金屬材料。（1）金屬材料應用廣泛，試回答下列生活中的問題：①多數(shù)合金的熔點_________(填“高于”或“低于”)組成它的成分金屬。②家用熱水瓶內膽壁的銀白色金屬是___(填化學式)，它在自然界中主要以____(填“單質”、“化合物”)形式存在。③制造奧運火炬的鋁合金材料具有較好的抗腐蝕性，這是因為常溫下鋁和空氣中的氧氣反應生成一層________；火炬中的燃料（C3H8)在空氣中完全燃燒的化學方程式為_________________；火炬?zhèn)鬟f結束，采用關閉燃氣閥門的方法熄滅火炬，其中蘊含的滅火原理是___________________。（2）科學家發(fā)現(xiàn)月球的沙土中含有豐富的含氧鈦鐵礦，成分為TiO2、Fe2O3的混合物．現(xiàn)利用CO來還原TiO2、Fe2O3的混合物提煉單質鈦和鐵，裝置如圖所示，試回答：①寫出硬質玻璃管中CO和TiO2反應的化學方程式：______________。②用CO還原鈦鐵礦，得到鈦和鐵的混合物，請用簡單的物理方法將兩種物質分開_____________。③開始實驗時，A裝置中首先要進行的操作是___________(填“加熱”或“通CO”)，這樣做的理由是___________；C裝置中點燃酒精燈的作用是_____________________。④若TiO2、Fe2O3的混合物的質量為10克，充分反應后，②中分離出的鐵的質量為5.6克，試計算：含氧鈦鐵礦中Fe2O3的質量分數(shù)_________。(寫出計算過程)【答案】（1）低于Ag單質致密的氧化膜C3H8+5O23CO2+4H2O（2）隔離可燃物2CO+TiO22CO2+Ti磁鐵吸引通CO排凈裝置內空氣，防止爆炸一氧化碳轉化為二氧化碳，防止污染空氣80%【解析】（1）①合金要比它的組成成分金屬的熔點低、硬度大、耐腐蝕性強；②銀具有輻射熱量的作用，在家用熱水瓶內膽壁具有保溫作用，由于銀的化學性質穩(wěn)定，主要以單質的形式存在；③鋁與氧氣反應生成氧化鋁是一層致密的氧化膜，對內部起到保護作用；C3H8在空氣中完全燃燒的反應物是C3H8和氧氣，生成物是二氧化碳和水，反應的化學方程式是：C3H8+5O23CO2+4H2O；關閉燃氣閥門的方法熄滅火炬，是將可燃物隔離了，沒有了可燃物就不能燃燒了；（2）①硬質玻璃管中CO和TiO2反應生成CO2和Ti，反應的化學方程式為：2CO+TiO22CO2+Ti；②因為磁鐵能夠吸引鐵，而不能吸引其他金屬，所以用磁鐵吸引就行；③開始實驗時，A裝置中首先要進行的操作是通CO，排凈裝置內空氣，防止爆炸，由于CO有毒，排放到空氣中污染空氣，所以用酒精燈點燃，使一氧化碳轉化為二氧化碳；④含氧鈦鐵礦中Fe2O3的質量分數(shù)=5.6÷（×100%）÷10×100%=80%。四、與化合價和相對質量有關的計算1．金屬A和B的相對原子質量比為8：9，等質量的A和B分別與足量稀鹽酸反應，生成的氫氣質量比為3：4．則這兩種金屬的化合價之比為A．

1：2

B．

2：1

C．

2：3

D．

3：2【答案】C【解析】設金屬的質量為m，AB的化合價分別是x、y；則有QUOTE=QUOTE解得QUOTE【分析】依據(jù)金屬與酸反應制得的氫氣質量=×金屬的質量分析解答．2．某正二價金屬的氧化物中，金屬元素和氧元素的質量之比為5：2，該金屬的相對原子質量為A．40

B．56

C．27

D．24【答案】A【解析】設金屬的元素符號為M，氧元素顯﹣2價，則金屬的氧化物的化學式為MO，金屬元素和氧元素的質量之比為5：2，設該金屬的相對原子質量為x，則x：16＝5：2，x＝40。故答案為：A。五、新題型1．甲、乙兩燒杯內盛有等質量、等質量分數(shù)的鹽酸．將鎂逐漸加入甲燒杯，鐵逐漸加入乙燒杯，測量加入的金屬質量m和相應的燒杯內物質質量變化量△m，畫出△M﹣m曲線oac和obc的示意圖，如圖所示．根據(jù)圖中信息，下列說法錯誤的是A．

m1：m2=3：7

B．

m1﹣△M1＜m2﹣△M2

C．

曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關系

D．

當乙燒杯內加入鐵的質量為m1時，溶液中溶質不止一種【答案】B【解析】鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式分別是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、由圖示，m1、m2時金屬與稀鹽酸完全反應，由反應的化學方程式可知，參加反應的稀鹽酸的質量相同時，此時消耗的鎂與鐵的質量比為24：56=3：7，故選項說法正確．B、由題意，m1﹣△M1、m2﹣△M2即為金屬質量與燒杯內物質質量變化量的差值，即生成氫氣的質量，由反應的化學方程式，參加反應的鹽酸的質量相等，則生成氫氣的質量相等，即m1﹣△M1=m2﹣△M2，故選項說法錯誤．C、由A選項的分析，完全反應時消耗的鎂的質量少，則曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關系，故選項說法正確．D、當乙燒杯內加入鐵的質量為m1時，稀鹽酸有剩余，溶液中溶質不止一種，為氯化亞鐵和HCl，故選項說法正確．故選：B。2．某金屬氧化物RO，取該金屬氧化物8g和100g7.3%的稀鹽酸恰好完全反應后，產(chǎn)生水和金屬氧化物，則該金屬氧化物中金屬元素的質量分數(shù)為A．

20%