专题7图表分析(原卷版+解析)2

专题7图表分析【命题重点】1.图表类试题的含义:表格和坐标图在自然科学中经常使用,具有条理清晰、整齐有序、简明系统的特点。而前者要比后者更加系统、鲜明和直观。

2.图表类试题的范围:物质变化规律(沉淀、气体、酸碱度随物质、时间的变化趋势)。

3.图表题的目标要求:弄清图像中纵、横坐标轴所表示的物理量以及曲线的变化趋势,特别是曲线的拐点或转变点说明了什么事实。

【方法要点】1.图表题的解题策略

(1)图像类试题:在充分理解题意的基础上运用数学方法正确分析函数图像解决实际问题。

①读坐标—一弄清坐标的含义;②看三点一起点、转折点、终点;③取一点一一作x轴或y轴的平行线。

(2)表格类试题:表中的数据常隐含着变化规律,我们可以根据表中数据的变化趋势直接分析推理作出解答

①读懂题目,获取有用信息;②对表格数据进行比较分析;③针对问题答题。

2.图表题的一般类型

(1)图像类:化学反应,溶液溶质、溶剂关系等。

(2)表格类:定性定量分析能力,从繁琐的数据中找出有用数据,错误数据的判断与处理。

【例题精析】类型1图像类分析1．实验室中有一瓶已部分变质的Ca（OH）2（杂质为CaCO3），取质量为mg的该固体样品于烧杯中，加入足量的水，搅拌，通入二氧化碳，静置，实验过程中上层清液中钙离子的质量与反应的CO2的质量关系如图所示。下列有关说法正确的是（）【提示：CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3）2（碳酸氢钙易溶）】A．Q点时，上层清液中溶质为Ca（OH）2 B．b的数值为12.4 C．实验中，烧杯中沉淀质量的最大值为15g D．向K点时烧杯中加入足量的稀盐酸，能生成11gCO22．向由40g盐酸和一定质量的氯化铜组成的混合溶液中慢慢滴入20%的氢氧化钠溶液的少杯中并振荡，所加氢氧化钠溶液质量与生成沉淀的质量关系如图所示。下列判断正确的是（）A．最终生成沉淀的质量是9.8g B．40g盐酸的溶质质量分数是27.375% C．生成沉淀的质量随氢氧化钠溶液的滴加而逐渐增加 D．当加入氢氧化钠溶液为20g时，反应所得溶液为氯化钠溶液3．将一定量的稀盐酸逐渐加入到30g黄铜（铜锌合金）样品中，恰好完全反应，产生气体质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示。试计算：（1）样品中含锌的质量；（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数；（3）将反应后溶液蒸发44.6g水仍无晶体析出，计算溶液中溶质的质量分数。4．在一烧杯中盛有CaCl2和HCl的混合溶液100g，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。（1）在实验过程中，其中出现冒气泡的是（填“PA”或“AB”）段。（2）逐渐滴入碳酸钠溶液的过程中，杯中溶液的pH如何变化？（3）原溶液中HCl的质量是多少克？（4）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求烧杯中（不饱和溶液）溶质的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）类型2表格类分析5．实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如下表。请分析计算：实验组别一二三四稀盐酸质量/g200.0200.0200.0200.0混合物质量/g12.024.036.048.0所得溶液质量/g207.6215.2220.0a剩余固体质量/g00mn（1）混合物中能和稀盐酸反应的物质是。（2）第二组实验反应产生二氧化碳的质量是g。（3）求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比。（4）求第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数？（写出计算过程，结果精确到0.1%）（5）根据表格数据，求得表中m的值。（写出计算过程）6．镁条在空气中容易被氧化，取4g表面被氧化成氧化镁的镁条于烧杯中，取质量分数为19.6%的硫酸100g，分五次等质量逐滴加入烧杯中，每次均充分反应，实验过程数据记录如表：第一次第二次第三次第四次第五次稀硫酸用量/g20.0020.0020.0020.0020.00烧杯内物质质量/g24.0043.9263.84a103.80分析上述数据，请回答下列问题：（1）表格中a的值为。（2）该镁条中镁单质的质量分数是多少？（3）利用该镁条和该稀硫酸，能否得到溶质质量分数为25%的硫酸镁溶液（不考虑溶剂蒸发）？请通过计算说明情况。（计算结果精确到0.1%）（4）利用质量守恒定律有时候可以方便我们计算，若第五次实验后加入过量的氢氧化钠溶液，最终得到固体质量g。7．某实验小组选择“铜和硫酸反应的探究”的课题开展探究，下表是他们分别用相同质量的铜粉和足量硫酸反应的几组实验数据：实验编号硫酸的质量分数/%温度/℃铜粉消失的时间/s①98120400②98200200③80120500④80200280⑤70200不消失⑥40200不消失（1）实验①、②表明：该反应快慢与有关，其关系是；能表明硫酸浓度对反应快慢有影响的实验编号组合是。（2）如果把实验①中硫酸的质量分数改为85%，请你推出铜粉消失时间（用t表示）的取值范围。（3）从上表来看，能与铜粉发生反应的硫酸溶液最低浓度a%的范围是（取整数）。（4）影响金属和酸化学反应速度的因素除了，上述因素以外还可能有。【拓展延伸】已知浓硫酸与铜粉加热时产生刺激性气体氧化物，同时溶液变蓝。如图是利用压强传感器测定浓硫酸与铜粉加热产生气体与NaOH溶液产生喷泉实验过程及压强变化曲线图。（5）请写出铜粉与浓硫酸加热生成刺激性气体和溶液变蓝的化学方程式。（6）实验过程：三颈瓶内装有收集满的气体，采集数据，将吸有NaOH溶液的胶头滴管塞紧颈口c，挤尽胶头滴管液体，然后打开阀门b，烧杯内的NaOH溶液喷到三颈瓶内形成喷泉，则曲线AB段下降的原因是；CD段上升的原因是。8．已知影响金属与酸反应速度的因素有温度和酸溶液的溶质质量分数。绣绣为验证该结论，现将等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，组别设置如下表所示。组别盐酸的溶质质量分数温度（℃）183221250382041232（1）分析实验（填组别）数据，可知温度对金属与酸反应速率的影响。（2）测得实验数据如图甲所示。绣绣分析数据得出温度越高，酸溶液溶质质量分数越大，则反应越快。那么图甲中表示第4组实验数据的曲线是。（填字母）（3）图乙为足量镁片与20mL10%的稀盐酸反应，利用压强传感器测得反应后瓶内气压变化如图丙中图线Ⅰ所示，而其气压变化理论计算结果如图线Ⅱ所示，发现实验测得的实际值比理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点）。【针对训练】一．选择题（共8小题）1．实验室有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙，已知：氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2△¯MgO+H2O；碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数，取15.8gA．a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量逐渐减小 B．图中ab间任一点（不含a、b两点）的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg（OH）2 C．若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%，则剩余固体的成分为CaCO3、MgO D．若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应生成CO2的质量为（15.8﹣x）g2．往含有少量HCl的MgSO4溶液中滴加Ba（OH）2溶液，最终得到BaSO4和Mg（OH）2两种沉淀，生成沉淀的质量与加入的Ba（OH）2溶液质量的关系图象为（）A． B． C． D．3．小曹探究氢氧化钙的性质，进行图甲所示实验。实验后，他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液，溶液pH的变化如图乙所示，假设溶液均未饱和，下列分析正确的是（）A．图甲中的实验操作没有错误 B．图乙中a﹣b段反应过程中有沉淀产生 C．图乙中c点时溶液中所含NaCl质量是b点时2倍 D．图乙中c点之后溶液中的溶质有NaOH和NaCl4．如图是稀盐酸和NaOH溶液反应的pH变化曲线图，下列据图分析得出的结论正确的是（）A．该反应是将NaOH溶液滴入稀盐酸中 B．B点时加入无色酚酞溶液，溶液显红色 C．A点时，溶液的溶质为NaOH、NaCl D．B点时加入的溶液的质量和另一种溶液的质量一定相同5．烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液，向其中逐滴滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．0～a溶液的pH不变 B．a～b段产生两种沉淀 C．b～c段发生两个反应 D．c点对应溶液中溶质有BaCl2、Ba（OH）26．小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是（）A．点a时的溶液中暂无金属铜生成 B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明 C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡 D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变7．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图（如图所示），下列说法中不正确的是（）A．Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱 B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为2种 C．c～d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ D．从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数不变8．向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况，以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是（）A．线段BC表示锌与硝酸银的反应 B．反应结束时，三种情况的溶液溶质种类不同 C．丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量 D．线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同二．解答题（共4小题）9．某同学采用如图装置，用马铃薯来代替MnO2作催化剂，分解H2O2制取氧气，记录数据如下表。组别H2O2溶液的质量（克）H2O2溶液的溶质质量分数植物的器官及质量收集气体体积（毫升）收集气体的时间（分钟）12015%大颗粒马铃薯16克8010.522015%小颗粒马铃薯16克804（1）由于氧气（选填“不易”或“易”）溶于水，所以可以采用如图方法收集。（2）比较两组数据，发现同样收集80毫升气体，第2组所用的时间更短，可以说明H2O2的分解速率与反应物和催化剂的接触面积（选填“有关”或“无关”）。（3）第一组实验过程中，当收集到0.32克氧气时，溶液中剩余的H2O2质量为多少？10．某校课外兴趣小组用6g含少量CO2的CO的混合气体还原某二价金属氧化物RO实验，实验装置如图，数据记录如下表。已知：CO还原RO，生成金属R和二氧化碳，且装置中每个反应都充分进行，冷却C装置过程中不考虑金属R重新氧化。实验记录表：实验装置代号ABCD实验前药品质量（g）707011.670实验后药品质量（g）7170.51074.4请分析计算：（1）6g混合气体中CO2的质量是克。（2）参加反应的CO的质量是多少？（3）实验结束后，对装置C中的10g药品进行测量，测得其中R元素的质量分数为92.8%，请你求出金属R的相对原子质量？11．科学兴趣小组的同学在老师的指导下，对用铁碳合金制作的校徽中单质铁的含量进行了测定。他们将几枚校徽样品进行粉碎处理，四组同学各取6.0克粉末样品置于烧杯中，然后加入不同体积的稀硫酸，完全反应后，对烧杯中剩余固体进行称量。相关的实验数据记录如下：组别编号样品质量（克）加入稀硫酸体积（毫升）剩余固体质量（克）16.020.03.226.030.01.836.040.00.446.050.00.4（1）判断第3次加入的稀硫酸有无完全反应，并说明理由：。（2）6.0克样品与稀硫酸完全反应能产生氢气多少克？（3）同一枚校徽在生锈前后，完全反应消耗稀硫酸的质量如何改变？。12．在实验室中，语馨同学发现了一瓶敞口的氢氧化钠固体。她对该固体的成分进行了定量实验分析：称取固体21.3g放入锥形瓶中，加入一定量的水配制成50g溶液，再向锥形瓶中依次滴加20g盐酸充分反应。测得部分数据如表。请根据有关信息回答问题。第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次加入盐酸的质量/g20202020202020锥形瓶中物质的质量/g7090110130147.8166.7a（1）a的数值为，生成CO2的质量为。（2）语馨同学通过实验，得出该试剂已部分变质的结论，其依据是。（3）计算该固体（固体不含水）中氢氧化钠的质量（写出具体的计算过程）。专题7图表分析【命题重点】1.图表类试题的含义:表格和坐标图在自然科学中经常使用,具有条理清晰、整齐有序、简明系统的特点。而前者要比后者更加系统、鲜明和直观。

2.图表类试题的范围:物质变化规律(沉淀、气体、酸碱度随物质、时间的变化趋势)。

3.图表题的目标要求:弄清图像中纵、横坐标轴所表示的物理量以及曲线的变化趋势,特别是曲线的拐点或转变点说明了什么事实。

【方法要点】1.图表题的解题策略

(1)图像类试题:在充分理解题意的基础上运用数学方法正确分析函数图像解决实际问题。

①读坐标—一弄清坐标的含义;②看三点一起点、转折点、终点;③取一点一一作x轴或y轴的平行线。

(2)表格类试题:表中的数据常隐含着变化规律,我们可以根据表中数据的变化趋势直接分析推理作出解答

①读懂题目,获取有用信息;②对表格数据进行比较分析;③针对问题答题。

2.图表题的一般类型

(1)图像类:化学反应,溶液溶质、溶剂关系等。

(2)表格类:定性定量分析能力,从繁琐的数据中找出有用数据,错误数据的判断与处理。

【例题精析】类型1图像类分析1．实验室中有一瓶已部分变质的Ca（OH）2（杂质为CaCO3），取质量为mg的该固体样品于烧杯中，加入足量的水，搅拌，通入二氧化碳，静置，实验过程中上层清液中钙离子的质量与反应的CO2的质量关系如图所示。下列有关说法正确的是（）【提示：CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3）2（碳酸氢钙易溶）】A．Q点时，上层清液中溶质为Ca（OH）2 B．b的数值为12.4 C．实验中，烧杯中沉淀质量的最大值为15g D．向K点时烧杯中加入足量的稀盐酸，能生成11gCO2【解答】解：通过分析图象中的数据可知，与碳酸钙反应生成碳酸氢钙的二氧化碳质量为11g﹣4.4g＝6.6g，与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀的二氧化碳质量为4.4g，CO2+CaCO3+H2O＝Ca（HCO3）2，44100181626.6g15g24.3gCa（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O74441007.4g4.4g10gA、P点后溶液中的钙离子质量逐渐增大，所以Q点时，上层清液中溶质为碳酸氢钙，故A错误；B、b的数值为24.3g×40162×100%＝6gC、溶液中的钙离子减小到零时，沉淀质量最大，然后碳酸钙、水和二氧化碳才会反应生成碳酸氢钙，所以实验中，烧杯中沉淀质量的最大值为15g，故C正确；D、Ca（HCO3）2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2CO2，1628824.3g13.2g所以向K点时烧杯中加入足量的稀盐酸，能生成13.2g二氧化碳，故D错误。故选：C。2．向由40g盐酸和一定质量的氯化铜组成的混合溶液中慢慢滴入20%的氢氧化钠溶液的少杯中并振荡，所加氢氧化钠溶液质量与生成沉淀的质量关系如图所示。下列判断正确的是（）A．最终生成沉淀的质量是9.8g B．40g盐酸的溶质质量分数是27.375% C．生成沉淀的质量随氢氧化钠溶液的滴加而逐渐增加 D．当加入氢氧化钠溶液为20g时，反应所得溶液为氯化钠溶液【解答】解：A、和氯化铜反应的氢氧化钠的质量为40gx20%＝8g，设生成沉淀的质量为x，则：CuCl2+2NaOH═Cu（OH）2↓+2NaCl80988gx8098解得：x＝9.8g，故A正确。B、和盐酸反应的氢氧化钠的质量为20gx20%＝4g，设盐酸的质量分数为y，则：NaOH+HCl═NaCl+H2O4036.54g40g•y4036.5=4g40g⋅y，解得：y＝C、一开始加入氢氧化钠溶液不会产生沉淀，到最后把盐酸消耗完之后，才产生沉淀，把氯化铜反应完后，沉淀质量不再增加，故C错；D、由上分析中所发生的两个化学反应及图可知，加入60g氢氧化钠溶液时，恰好把氯化铜和盐酸消耗掉，所以最后所得溶液中的溶质只有氯化钠，也就是氯化钠溶液，故D错。故选：A。3．将一定量的稀盐酸逐渐加入到30g黄铜（铜锌合金）样品中，恰好完全反应，产生气体质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示。试计算：（1）样品中含锌的质量；（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数；（3）将反应后溶液蒸发44.6g水仍无晶体析出，计算溶液中溶质的质量分数。【解答】解：设参加反应的锌的质量为x，所用稀盐酸中溶质的质量分数为y，生成的氯化锌的质量为z。Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65731362x100.0gyz0.4g65xx＝13gy＝14.6%z＝27.2g将反应后溶液蒸发44.6g水仍无晶体析出，溶液中溶质的质量分数为27.2g13g+100.0g−44.6g−0.4g×100%答：（1）样品中含锌的质量为13g；（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%；（3）将反应后溶液蒸发44.6g水仍无晶体析出，溶液中溶质的质量分数为40%。4．在一烧杯中盛有CaCl2和HCl的混合溶液100g，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。（1）在实验过程中，其中出现冒气泡的是PA（填“PA”或“AB”）段。（2）逐渐滴入碳酸钠溶液的过程中，杯中溶液的pH如何变化？（3）原溶液中HCl的质量是多少克？（4）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求烧杯中（不饱和溶液）溶质的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）【解答】解：在实验过程中，由于混合溶液中含有盐酸和氯化钙，所以加入碳酸钠溶液时，先生成气体后生成沉淀，所以出现冒气泡的是PA段，而AB段是生成沉淀的。加入的碳酸钠先和盐酸反应，这个过程中pH值由酸性变成中性。当盐酸反应完时，碳酸钠与氯化钙反应，这个时候pH始终为7，因此不变，当氯化钙反应完后，溶液由中性变成碱性，所以pH大于7。设原溶液中HCl的质量是x，生成的氯化钠的质量为y，生成的二氧化碳的质量为z。Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑1067311744106g×10%xyz106106g×10%x＝7.3gy＝11.7gz＝4.4g设碳酸钠与氯化钙反应生成的碳酸钙的质量为a，生成的氯化钠的质量为bCaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl106100117106g×10%ab106106g×10%a＝10gb＝11.7g当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，烧杯中（不饱和溶液）溶质的质量分数为11.7g+11.7g100g+212g−4.4g−10g×100%答：（1）在实验过程中，其中出现冒气泡的是PA段。（2）逐渐滴入碳酸钠溶液的过程中，杯中溶液的pH先变大后不变再继续变大。（3）原溶液中HCl的质量是7.3g。（4）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，烧杯中（不饱和溶液）溶质的质量分数为7.9%。类型2表格类分析5．实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如下表。请分析计算：实验组别一二三四稀盐酸质量/g200.0200.0200.0200.0混合物质量/g12.024.036.048.0所得溶液质量/g207.6215.2220.0a剩余固体质量/g00mn（1）混合物中能和稀盐酸反应的物质是碳酸钙。（2）第二组实验反应产生二氧化碳的质量是8.8g。（3）求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比5：1。（4）求第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数？（写出计算过程，结果精确到0.1%）（5）根据表格数据，求得表中m的值。（写出计算过程）【解答】解：根据图表中数据分析，每消耗12.0g混合物，溶液增加7.6g，第三组加入混合物36.0g，溶液增加质量为20.0g小于7.6g×3，说明混合物剩余，稀盐酸完全反应；第一、二组稀盐酸还有剩余，故：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙与盐酸不反应，所以混合物中能和稀盐酸反应的物质是碳酸钙；（2）由第二组数据可知，二氧化碳的质量为200.0+24.0g﹣215.2g＝8.8g（3）设12.0g混合物中碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，10044x8.8g100x解得x＝20.0g故混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比为20.0g：（24.0g﹣20.0g）＝5：1；（4）设第二次实验反应后氯化钙的质量为yCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，11144y8.8g111yy＝22.2g第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数为：22.2g+(24.0g−20.0g)215.2g×100%≈（5）由于第三组混合物剩余，稀盐酸完全反应；所以第四组比第三组多溶解了48.0g﹣36.0g＝12.0g混合物中的氯化钙，12.0g混合物中的氯化钙质量为12.0g﹣10.0g＝2.0g，所以a＝220.0+2.0＝222.0；第三组中产生二氧化碳的质量为200.0g+36.0g﹣220.0g﹣m＝16.0g﹣m。设反应的碳酸钙的质量为y。CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，10044y16.0g﹣m100y解得y=100×(16.0g−m)36.0g混合物中的碳酸钙质量为36.0g×20.0g24.0g=30.0g，所以100×(16.0g−m)44+m＝30.0g故答案为：（1）碳酸钙；（2）8.8；（3）5：1；（4）12.2%；（3）5.0。6．镁条在空气中容易被氧化，取4g表面被氧化成氧化镁的镁条于烧杯中，取质量分数为19.6%的硫酸100g，分五次等质量逐滴加入烧杯中，每次均充分反应，实验过程数据记录如表：第一次第二次第三次第四次第五次稀硫酸用量/g20.0020.0020.0020.0020.00烧杯内物质质量/g24.0043.9263.84a103.80分析上述数据，请回答下列问题：（1）表格中a的值为83.8。（2）该镁条中镁单质的质量分数是多少？（3）利用该镁条和该稀硫酸，能否得到溶质质量分数为25%的硫酸镁溶液（不考虑溶剂蒸发）？请通过计算说明情况。（计算结果精确到0.1%）（4）利用质量守恒定律有时候可以方便我们计算，若第五次实验后加入过量的氢氧化钠溶液，最终得到固体质量8.12g。【解答】解：（1）4g表面被氧化成氧化镁的镁条与硫酸反应，开始是氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水，然后镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，从表中的数据可以看出，第一次加入20.00g硫酸，烧杯内物质质量为24g，说明第一次硫酸只与氧化镁反应，第二次再加入硫酸20g，生成氢气的质量为40.00g+4g﹣43.92g＝0.08g，第二次再加入硫酸20g，生成氢气的质量为40.00g+4g﹣43.92g＝0.08g，第三次再加入硫酸20g，生成氢气的质量为60.00g+4g﹣63.84g＝0.16g，因此第三次加入的20g硫酸与镁反应生成氢气的质量为0.16g﹣0.08g＝0.08g，由此说明20g的硫酸可生成氢气0.08g，又因第五次再加入硫酸20g，生成氢气的质量为100.00g+4g﹣103.8g＝0.2g，说明生成氢气总质量为0.2g，所以第四次加入20g硫酸只生成了0.2g﹣0.16g＝0.04g氢气，因此第四次硫酸过量，所以烧杯内物质质量＝63.84g+20g﹣0.04g＝83.8g；故填：83.8g；（2）由表中数据分析，生成氢气的总质量为100.00g+4g﹣103.8g＝0.2g设镁的质量为xMg+H2SO4＝MgSO4+H2↑242x0.2g24x解得：x＝2.4g该镁条中镁单质的质量分数是2.4g4g×100%答：该镁条中镁单质的质量分数是60%；（3）若硫酸与氧化镁恰好反应，设所需硫酸溶液的质量为y，生成硫酸镁的质量为zMgO+H2SO4＝MgSO4+H2O40981204g﹣2.4g19.6%yz40y＝20gz＝4.8g此时所得硫酸镁溶液的溶质的质量分数：4.8g20g+1.6g×100%若硫酸与镁恰好反应，设所需硫酸溶液的质量为m，生成硫酸镁的质量为nMg+H2SO4＝MgSO4+H2↑24981202.4g19.6%mn242.4gm＝50gn＝12g此时所得硫酸镁溶液的溶质的质量分数：12g+4.8g20g+50g+4g−0.2g×100%因所得硫酸镁溶液的溶质的质量分数均小于25%，所以得不到溶质质量分数为25%的硫酸镁溶液；答：得不到溶质质量分数为25%的硫酸镁溶液；（4）根据质量守恒定律，由MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O，Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑MgSO4+2NaOH＝Na2SO4+Mg（OH）2↓得，最终沉淀固体为氢氧化镁，设氢氧化镁的质量为aMgSO4～+Mg（OH）21205812g+4.8ga12012g+4.8ga＝8.12g故填：8.12g。7．某实验小组选择“铜和硫酸反应的探究”的课题开展探究，下表是他们分别用相同质量的铜粉和足量硫酸反应的几组实验数据：实验编号硫酸的质量分数/%温度/℃铜粉消失的时间/s①98120400②98200200③80120500④80200280⑤70200不消失⑥40200不消失（1）实验①、②表明：该反应快慢与温度有关，其关系是在其它条件相同时，温度越高反应速率越快；能表明硫酸浓度对反应快慢有影响的实验编号组合是①③或②④或②⑤或②⑥。（2）如果把实验①中硫酸的质量分数改为85%，请你推出铜粉消失时间（用t表示）的取值范围400＜t＜500。（3）从上表来看，能与铜粉发生反应的硫酸溶液最低浓度a%的范围是71%﹣﹣﹣80%之间整数都可以（取整数）。（4）影响金属和酸化学反应速度的因素除了，上述因素以外还可能有金属的活动性强弱、金属颗粒的大小。【拓展延伸】已知浓硫酸与铜粉加热时产生刺激性气体氧化物，同时溶液变蓝。如图是利用压强传感器测定浓硫酸与铜粉加热产生气体与NaOH溶液产生喷泉实验过程及压强变化曲线图。（5）请写出铜粉与浓硫酸加热生成刺激性气体和溶液变蓝的化学方程式Cu+H2SO4（浓）△¯CuSO4+SO2↑+H2O（6）实验过程：三颈瓶内装有收集满的气体，采集数据，将吸有NaOH溶液的胶头滴管塞紧颈口c，挤尽胶头滴管液体，然后打开阀门b，烧杯内的NaOH溶液喷到三颈瓶内形成喷泉，则曲线AB段下降的原因是因为氢氧化钠溶液与二氧化硫反应，使瓶内压强减小；CD段上升的原因是氢氧化钠溶液进入三颈瓶中填补气体反应后引起的压强差，使压强恢复至原状态。【解答】解：（1）对比实验①、②数据可知当硫酸的浓度都为98%时，200℃比120℃时铜消失的时间越短，所以实验①、②表明：该反应快慢与温度有关，在其它条件相同时，温度越高反应速率越快，实验①③或②④或②⑤或②⑥都是探究温度相同，硫酸浓度不同对反应速率的影响。故填：温度，在其它条件相同时，温度越高反应速率越快，①③或②④或②⑤或②⑥；（2）依据表中数据在120℃时，98%的硫酸，铜消失的时间为400s，80%的硫酸，铜消失的时间为500s，则85%的硫酸铜消失的时间为400s～500s之间。故填：400＜t＜500；（3）分析表中实验④⑤的数据可知能与铜粉发生反应的硫酸溶液最低浓度a%的范围是71%﹣﹣﹣80%，故填：71%72%73%74%75%76%77%78%79%（71%﹣﹣﹣80%之间整数都可以）。（4）因为金属活性强弱和反应物的接触面积都会影响反应速率，故填：金属的活动性强弱、金属颗粒的大小；（5）依据题中已知浓硫酸与铜粉加热时产生刺激性气体氧化物，同时溶液变蓝，可知生成物有硫酸铜、二氧化硫，故填Cu+H2SO4（浓）△¯CuSO4+SO2↑+H2O（6）因为氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，使烧瓶内压强减小，曲线AB段对应的是压强减小，故填因为氢氧化钠溶液与二氧化硫反应，使瓶内压强减小；瓶内二氧化硫被吸收，氢氧化钠溶液进入三颈瓶中填补气体反应后引起的压强差，使压强恢复至原状态。故答案为：（1）温度，在其它条件相同时，温度越高反应速率越快，①③或②④或②⑤或②⑥；（2）400＜t＜500；（3）71%﹣﹣﹣80%之间整数都可以。（4）金属的活动性强弱、金属颗粒的大小【拓展延伸】（5）Cu+H2SO4（浓）△¯CuSO4+SO2↑+H2O（6）因为氢氧化钠溶液与二氧化硫反应，使瓶内压强减小；氢氧化钠溶液进入三颈瓶中填补气体反应后引起的压强差，使压强恢复至原状态。8．已知影响金属与酸反应速度的因素有温度和酸溶液的溶质质量分数。绣绣为验证该结论，现将等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，组别设置如下表所示。组别盐酸的溶质质量分数温度（℃）183221250382041232（1）分析实验1、3（填组别）数据，可知温度对金属与酸反应速率的影响。（2）测得实验数据如图甲所示。绣绣分析数据得出温度越高，酸溶液溶质质量分数越大，则反应越快。那么图甲中表示第4组实验数据的曲线是b。（填字母）（3）图乙为足量镁片与20mL10%的稀盐酸反应，利用压强传感器测得反应后瓶内气压变化如图丙中图线Ⅰ所示，而其气压变化理论计算结果如图线Ⅱ所示，发现实验测得的实际值比理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点）镁和稀盐酸反应放热，盐酸挥发等。【解答】解：（1）分析实验1、3数据，可知温度对金属与酸反应速率的影响，即酸溶液质量分数相等时，温度越高反应速率越快。故填：1、3。（2）图甲中表示第4组实验数据的曲线是b，是因为abcd反应速率依次加快，分别表示2413。故填：b。（3）发现实验测得的实际值比理论值偏大，可能的原因：镁和稀盐酸反应放热，导致气体膨胀，盐酸中挥发出氯化氢气体等。故填：镁和稀盐酸反应放热，盐酸挥发等。【针对训练】一．选择题（共8小题）1．实验室有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙，已知：氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2△¯MgO+H2A．a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量逐渐减小 B．图中ab间任一点（不含a、b两点）的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg（OH）2 C．若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%，则剩余固体的成分为CaCO3、MgO D．若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应生成CO2的质量为（15.8﹣x）g【解答】解：A、碳酸钙高温下分解的反应方程式为CaCO3高温¯CaO+CO2B、分析图像可知，ab段的反应为Mg（OH）2△¯MgO+H2O；根据图像可知，a点为氢氧化镁开始分解，b点温度下固体质量刚好不再减少，说明氢氧化镁恰好完全分解，碳酸钙还没有分解，故ab间任一点（不含a、b两点）的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg（OH）2C、设氢氧化镁的质量为x，生成氧化镁的质量为B。Mg（OH）2△¯MgO+H2584018xB15.8g﹣14.0g5818=x＝5.8gB＝4.0g则水垢中碳酸钙的质量为15.8g﹣5.8g＝10.0g，钙元素的质量为10.0g×40若剩余固体的成分为CaCO3、MgO，即为b点，b点时固体中钙元素的质量分数为4.0g14.0gD、根据图像可知，c点到d点是碳酸钙受热分解，减少的质量即为二氧化碳的质量，与等质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量相等，若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应生成CO2的的质量为（14.0﹣x）g，故D错误；故选：B。2．往含有少量HCl的MgSO4溶液中滴加Ba（OH）2溶液，最终得到BaSO4和Mg（OH）2两种沉淀，生成沉淀的质量与加入的Ba（OH）2溶液质量的关系图象为（）A． B． C． D．【解答】解：因含少量稀盐酸的硫酸镁溶液中加入氢氧化钡后，氢氧化钡中的钡离子与溶液中的硫酸根反应生成既不溶于水又不溶于酸的硫酸钡沉淀，氢氧根离子先跟酸中的氢离子发生中和反应，待氢离子完全反应后，氢氧根离子与镁离子开始生成氢氧化镁沉淀，即第一段是硫酸钡沉淀，此时由于是酸性环境，所以不能生成氢氧化镁沉淀即此过程镁离子浓度并没有减少；第二段斜率很大，此时氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁两种沉淀，所以产生的沉淀较多；第三段，随着硫酸镁溶液反应完后，再滴加氢氧化钡溶液，产生氢氧化镁沉淀，最后一段，镁离子反应完，溶液中的沉淀质量不变，在图中表现出来的就是，图中应该有三个拐点；分析所给的选项可以知道D选项符合题意。故选：D。3．小曹探究氢氧化钙的性质，进行图甲所示实验。实验后，他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液，溶液pH的变化如图乙所示，假设溶液均未饱和，下列分析正确的是（）A．图甲中的实验操作没有错误 B．图乙中a﹣b段反应过程中有沉淀产生 C．图乙中c点时溶液中所含NaCl质量是b点时2倍 D．图乙中c点之后溶液中的溶质有NaOH和NaCl【解答】解：A、图甲中的实验操作滴加稀盐酸时，胶头滴管不能伸入试管内，故A错误；B、由溶液pH的变化图，a～b段pH增大，发生的是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，a﹣b段反应过程中有气泡产生，故B错误；C、依据钠元素守恒，a﹣b段反应的碳酸钠是V1，b﹣c段反应的碳酸钠是2V1，所以图乙中c点时溶液中所含NaCl质量是b点时2倍，故C正确；D、图乙中c点之后溶液中的溶质有氯化钠和过量的碳酸钠，故D错误。故选：C。4．如图是稀盐酸和NaOH溶液反应的pH变化曲线图，下列据图分析得出的结论正确的是（）A．该反应是将NaOH溶液滴入稀盐酸中 B．B点时加入无色酚酞溶液，溶液显红色 C．A点时，溶液的溶质为NaOH、NaCl D．B点时加入的溶液的质量和另一种溶液的质量一定相同【解答】解：A、由图象可知，pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中，故选项说法错误。B、B点时溶液的pH等于7，溶液显中性，B点时加入无色酚酞溶液，溶液显无色，故选项说法错误。C、A点时溶液的pH大于7，溶液显碱性，溶液的溶质为NaOH、NaCl，故选项说法正确。D、B点时溶液的pH等于7，稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，但B点时加入的溶液的质量和另一种溶液的质量不一定相同，故选项说法错误。故选：C。5．烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液，向其中逐滴滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．0～a溶液的pH不变 B．a～b段产生两种沉淀 C．b～c段发生两个反应 D．c点对应溶液中溶质有BaCl2、Ba（OH）2【解答】解：A、0～a过程中，钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡，氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，盐酸减少，酸性减弱，溶液的pH升高，该选项说法不正确；B、a～b段产生两种沉淀，即硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，该选项说法正确；C、b～c段发生一个反应，即镁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，该选项说法不正确；D、c点对应溶液中溶质中没有Ba（OH）2，该选项说法不正确。故选：B。6．小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是（）A．点a时的溶液中暂无金属铜生成 B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明 C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡 D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变【解答】解：A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，随着反应进行，溶液的质量减少，当加入铁粉质量为m1时，恰好完全反应，点a时的溶液中有金属铜生成，故错误；B、当加入铁粉质量为m1时，恰好完全反应，溶液由蓝色变为浅绿色，故错误；C、点b时，铁粉过量，过滤出烧杯中的固体为铜和铁，加入稀盐酸后会产生气泡，故正确；D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则随着铁粉的加入，总质量在增加，故错误；故选：C。7．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图（如图所示），下列说法中不正确的是（）A．Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱 B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为2种 C．c～d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ D．从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数不变【解答】解：A、Cu的活动性比Ag强，铜、银均不能与稀盐酸反应，只用盐酸无法探究两者活动性强弱，故选项说法正确。B、当溶质种类为1种时，可能是锌与硝酸铜恰好完全反应，金属单质种类可能为银、铜2种，故选项说法正确。C、c～d间（不含两点），发生的是锌与硝酸铜的反应，溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+，故选项说法正确。D、从m1变化到m2时，发生的是Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则溶液中硝酸铜的质量分数增大，故选项说法错误。故选：D。8．向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况，以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是（）A．线段BC表示锌与硝酸银的反应 B．反应结束时，三种情况的溶液溶质种类不同 C．丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量 D．线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同【解答】解：锌的金属活动性比银、铁强，向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应，锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，锌粉才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁。Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，固体的质量会增加；Zn+Fe（NO3）2═Zn（NO3）2+Fe，每65份质量的锌可置换出56份质量的铁，固体的质量会减少。当增加的质量大于减少的质量时，甲正确；当增加的质量等于减少的质量时，乙正确；增加的质量小于减少的质量时，丙正确；图象甲、乙、丙均有可能正确。A、线段BC表示锌与硝酸亚铁的反应，故选项说法错误。B、反应结束时，三种情况的溶液溶质种类是相同的，均是硝酸锌，故选项说法错误。C、丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量，故选项说法正确。D、线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因，是三种金属的质量的不同，故选项说法错误。故选：C。二．解答题（共4小题）9．某同学采用如图装置，用马铃薯来代替MnO2作催化剂，分解H2O2制取氧气，记录数据如下表。组别H2O2溶液的质量（克）H2O2溶液的溶质质量分数植物的器官及质量收集气体体积（毫升）收集气体的时间（分钟）12015%大颗粒马铃薯16克8010.522015%小颗粒马铃薯16克804（1）由于氧气不易（选填“不易”或“易”）溶于水，所以可以采用如图方法收集。（2）比较两组数据，发现同样收集80毫升气体，第2组所用的时间更短，可以说明H2O2的分解速率与反应物和催化剂的接触面积有关（选填“有关”或“无关”）。（3）第一组实验过程中，当收集到0.32克氧气时，溶液中剩余的H2O2质量为多少？【解答】解：（1）由于氧气不易溶于水，所以可以采用如图方法收集；（2）发现同样收集80毫升气体，采用小颗粒马铃薯的第2组所用的时间更短，可以说明H2O2的分解速率与反应物和催化剂的接触面积有关，即和催化剂的接触面积越大反应越快；（3）设收集到0.32克氧气时，溶液中反应的H2O2质量为x。2H2O2MnO2¯2H26832x0.32克6832x＝0.68g溶液中剩余的H2O2质量为20g×15%﹣0.68g＝2.32g。答：当收集到0.32克氧气时，溶液中剩余的H2O2质量为2.32g。答案为：（1）不易；（2）有关；（3）2.32g。10．某校课外兴趣小组用6g含少量CO2的CO的混合气体还原某二价金属氧化物RO实验，实验装置如图，数据记录如下表。已知：CO还原RO，生成金属R和二氧化碳，且装置中每个反应都充分进行，冷却C装置过程中不考虑金属R重新氧化。实验记录表：实验装置代号ABCD实验前药品质量（g）707011.670实验后药