九年級化學(xué) 表格數(shù)據(jù)分析題解析 魯教版（通用）

表格數(shù)據(jù)分析題解析有關(guān)合金成分判斷的計算試題在中考中多有出現(xiàn)，其中，以實驗數(shù)據(jù)測定為情境的表格分析題，綜合性強，難度較大。在該類試題中，往往糅合了對金屬性質(zhì)的考查，有關(guān)溶液計算的考查，有關(guān)化學(xué)方程式計的考查算等多方面化學(xué)知識。解答這樣的試題，需要學(xué)生有很強的數(shù)據(jù)分析能力，邏輯推理能力。在解題過程中，使學(xué)生認識和體驗數(shù)據(jù)分析和定量計算在化學(xué)中的作用和意義。 面對此類試題，學(xué)生往往無從下手，不知所措，主要的問題體現(xiàn)在學(xué)生對反應(yīng)原理不夠清楚，不會用簡單的計算方法分析表格中的數(shù)據(jù)，不能正確解讀表格中數(shù)據(jù)所包含的信息。筆者遴選2020年各地中考試題中的幾個相關(guān)試題，加以歸類并簡要分析，希望能幫助學(xué)生有效的解答類似試題。 一、對銅鋅合金組成的分析 【例題1】2020湖南婁底中考第31題 Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某黃銅的組成，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應(yīng)。每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：  加入稀硫酸的質(zhì)量（g）充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量（g）第1次20174第2次20148第3次20122第4次20120第5次20m試回答下列問題： （1）上述表格中m的值為           ； （2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為       ； （3）所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？                 。 【解析】根據(jù)金屬活動性，黃銅中只有鋅能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，銅不和稀硫酸反應(yīng)。表格中的數(shù)據(jù)顯示，共進行5次實驗，每次所使用的稀硫酸均為20g，黃銅樣品的質(zhì)量為20g，在第一、二、三次實驗中，每加20g稀硫酸，固體質(zhì)量均減少26g,說明20g溶液中的硫酸與26g鋅恰好完全反應(yīng)。當?shù)谒拇渭尤?0g稀硫酸時，若硫酸反應(yīng)完全，固體也應(yīng)減少26g，但實際減少的為122g-120g=02g，小于26g,說明硫酸過量，樣品中的鋅已經(jīng)完全反應(yīng)，剩余的固體應(yīng)為銅，且質(zhì)量為120g。則第五次再加入硫酸時，剩余固體只有銅，質(zhì)量不會減少，所以m=120g。樣品中鋅的質(zhì)量為20g - 120g = 80g。則鋅的質(zhì)量分數(shù)為：80g/200g×100% = 40%。若要計算所用稀硫酸的質(zhì)量，則取用的硫酸中的溶質(zhì)應(yīng)完全反應(yīng)，根據(jù)對上述表格數(shù)據(jù)的分析，在第一、二、三次實驗中硫酸完全反應(yīng)，可用于計算。如下述過程所示：  解：設(shè)所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為x，據(jù)題意得： Zn     +         H2SO4  =   ZnSO4  +   H2 65                98 20g-174g     20g×x  65/26g = 98/(20g×x) x=196%                         答：所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為196%。 【參考答案】（1）120（或12）    （2）40%  （3）196% 【例題2】2020浙江寧波中考第37題 為了測定某種黃銅(銅和鋅的合金)的組成，取該黃銅樣品碎屑100g，把400g稀硫酸分4次加入到該樣品中，測得數(shù)據(jù)記錄如下表：    第1次第2次第3次第4次加人稀硫酸質(zhì)量(g)100100100100剩余固體質(zhì)量(g)8774675675 (1)第2次測得剩余固體質(zhì)量為74g，其成分為        。 A銅        B鋅       C銅和鋅 (2)該黃銅樣品中銅和鋅的質(zhì)量比m銅：m鋅：         。 (3)計算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，并畫出反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系圖。  【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，每次使用稀硫酸的質(zhì)量相同，由第1、2組數(shù)據(jù)分析，每加100g稀硫酸，固體質(zhì)量減少13g，當?shù)?次加入稀硫酸時，固體減少了74g 675g = 65g,小于13g,說明在第2次加入硫酸剩余的固體中還含有鋅，銅不和稀硫酸反應(yīng)，并且在第3次實驗中稀硫酸是過量的，金屬鋅已經(jīng)完全反應(yīng)，剩余銅的的質(zhì)量為675g,則鋅的質(zhì)量為1000g 675g = 325g, m銅:m鋅為675:325 = 27:13。第1、2次實驗中硫酸完全反應(yīng)，可用于計算稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。 解：設(shè)參加反應(yīng)的H2SO4的質(zhì)量為x 反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為100 g87 g = 13 g Zn   +   H2SO4  =   ZnSO4  +   H2  65        98 13g        x 65/98 = 13g/x, x=196 g 196 g/100 g×100 =196% 答：所用稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為196% 根據(jù)數(shù)據(jù)可得每反應(yīng)13 g鋅消耗100 g稀硫酸，則合金中共325 g鋅，完全反應(yīng)共消耗稀硫酸250 g，并最多生成氫氣10 g，可據(jù)此繪圖（如圖示）。 【參考答案】（1）C （2）27:13 （3）196% 二、對鐵碳合金組成的分析 【例題3】2020四川樂山中考第47題 生鐵是鐵和碳的合金。為測定某煉鐵廠生產(chǎn)的生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)稱得該生鐵樣品60g，放入燒杯中，向其中加入650g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）。測得的實驗數(shù)據(jù)如下： 反應(yīng)前反應(yīng)后燒杯及其中物質(zhì)的質(zhì)量970g968g請你完成有關(guān)計算（結(jié)果保留一位小數(shù)）： （1）反應(yīng)放出的氫氣是多少？ （2）生鐵樣品的質(zhì)量分數(shù)是多少？ （3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？ 【解析】反應(yīng)加入物質(zhì)的總質(zhì)量為970g，鐵與稀硫酸反應(yīng)生氫氣使得物質(zhì)質(zhì)量減少，則反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量=97g968g=02g。再根據(jù)化學(xué)方程式，計算樣品中鐵的質(zhì)量和反應(yīng)后硫酸亞鐵的質(zhì)量。過程如下： 解：設(shè)生鐵中鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵質(zhì)量為y，則 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 56          152    2 x            y    02g x=02g×56/2=56g       y=02g×152/2=152g     Fe%=56g/6g×100%=933%      反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量為 650g + 56g -02g = 704g    則： FeSO4%=152g/704g×100% = 216% 【參考答案】（1）02g   （2）933%   （3）216% 三、對合金中金屬種類的確定 【例題4】2020廣東茂名中考第19題 某合金可能由銅與鎂、鋅中的一種組成，現(xiàn)欲測定其組成，進行如下實驗：取該合金樣品100g放入燒杯中，然后將560g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為140的稀硫酸平均分四次依次加入該燒杯中,每次均充分實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:編號1234加入硫酸的質(zhì)量/g14141414剩余固體的質(zhì)量/g87746160試求: （1）該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)是       。 （2）該合金除銅外,另一種金屬是什么呢?（寫出過程） （3）第三次加入硫酸充分反應(yīng)后,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少?（寫出計算過程,精確到01） 【解析】銅不與稀硫酸反應(yīng)，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，每次加入的硫酸的質(zhì)量均為14g，實驗1，2，3中剩余固體質(zhì)量均比上一次減少13g，第4次實驗中剩余固體的質(zhì)量比第3次減少61g - 60g = 01g，說明在第4次實驗中硫酸是過量的，金屬完全反應(yīng)，只剩下銅，則銅的質(zhì)量為60g，其質(zhì)量分數(shù)為：60g/100g×100% =600%。欲判斷M金屬是何種金屬，計算步驟如下： 解：設(shè)M金屬的相對原子質(zhì)量為x M    +   H2SO4   =   MSO4    +  H2 x         98 10.0 g-6.1 g    420g×140 x:98=（100g61g）：420g×140 得：x=65 所以M是鋅，即合金中另一種金屬為鋅。 第3次中硫酸完全反應(yīng)，可設(shè)第三次實驗所生成硫酸鋅質(zhì)量為y，生成氫氣質(zhì)量為z Zn   +   H2SO4   =    ZnSO4    +     H2 98                  161             2 420g×140      y             z 98：161=420g×140：y     420g×140：2 = 420g×140：z y=966g             z=012g 所以反應(yīng)后，硫酸鋅的質(zhì)量分數(shù)為966g÷（42g+39g-012g）×100=211 【參考答案】（1）600，（2）M是鋅，（3）211 根據(jù)以上分析，對于此類試題的解答，一是要掌握反應(yīng)原理，熟練應(yīng)用金屬的活動性順序，正確判斷可能發(fā)生的反應(yīng)。二是提高數(shù)據(jù)分析能力，要會比較相同的數(shù)據(jù)，體會相同數(shù)據(jù)代表的意義；要會比較相鄰的數(shù)據(jù)，特別是相鄰數(shù)據(jù)差異的原因要弄清。第三，在解題過程中還要關(guān)注解題格式規(guī)范，不能隨心所欲，要細致書寫，力求準確完整。