專題7金屬全題型總結出題方向根據金屬活動性及金屬量的多少對產物是否剩余及質量進行計算根據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合金的相對質量進行金屬組成成分的推斷根據合金與酸反應后產生氫氣的量進行合金成分的推斷根據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．（最小公倍數法）Wg鐵與足量的稀硫酸充分反應產生ag氫氣，Wg鋅與足量的稀鹽酸充分反應產生bg氫氣，則a與b的關系是A．a>b B．a＜b C．a=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，根據化學方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑知每56g鐵生成2g氫氣，根據化學方程式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的原子個數比為2∶1∶1【答案】AD【解析】由圖象中的數據，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，但不能根據圖象信息判斷，故選項錯誤；C、根據坐標可知若都是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．某小組利用實驗數據，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↑。現取20g該金屬樣品于燒杯中，然后向其中加入稀硫酸，實驗數據記錄如下：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。【答案】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=19.5

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根據表格中的數據可以知道，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，可以據此完成解答；②根據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、通過產生氫氣的量算合金的組成（較難）1．現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，根據等質量的金屬完全反應時，相對原子質量越大，產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生的氫氣多．

同時根據金屬與酸反應規律與等質量的酸反應，等價金屬相對質量小的產生氫氣多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】根據題中的敘述可知，發生的反應為：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，實驗數據見下表：第一次第二次第三次連續加入鹽酸的體積/mL101010生成氫氣的質量/g0.080.080.04（1）從上表數據分析，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。【答案】（1）0.2（2）35%【解析】（1）因三次產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為：QUOTE×100%=35%答：該合金中銅的質量分數為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】設理論上可日產含雜質的4%生鐵的質量為x．答：理論上可日產含雜質的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。【答案】二氧化碳3.3g12g【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_________________；火炬傳遞結束，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）科學家發現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_________。(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=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為A．

20%