内容正文:
九年级上册·科学
图像分析及化学方程式计算专题
目录:
题型一 图像分析
(1) 单个反应图像分析
(2) 多步反应图像分析
题型二 化学方程式计算
(1) 文字表述类计算
(2) 图像类计算
(3) 表格类计算
(4) 作图题练习
题型一 图像分析
分析思路:
①首先书写化学方程式。
②分析横、纵坐标代表含义
③分析起点、拐点、终点含义
起点:要注意是否为0
拐点:代表恰好完全反应或一个反应刚结束、下一个反应刚开始
(1) 单个反应图像分析
1. (2023九年级上·浙江·期中)在一定量的氢氧化钡溶液中,逐滴加入稀硫酸,下列关于反应后溶液性质描述的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2. (2022九年级上·浙江宁波·期末)向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A.B.C.D.
3. 下列图像不能正确反映其对应变化关系的是( )
A.向一定质量的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
B.浓硫酸长期露置在空气中
C.向表面生锈的铁钉中滴加过量的稀盐酸
D.向一定量氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液
4. (2022九年级上·浙江金华·阶段练习)下列四个图像中,能正确反应对应变化关系的是( )
A. 向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸
B. 向一定量的稀盐酸中加入大理石
C. 向一定量的稀盐酸中加入铁粉
D. 加热一定量的高锰酸钾固体
5. (2024·浙江嘉兴·二模)借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像能正确反映对应关系的是( )
A.向一定量碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸
B.向一定量锌粒中加入过量稀硫酸
C.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
D.向一定量氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中不断加入稀硫酸
6.
(2024·浙江台州·三模)向盛有一定量溶液的容器中不断滴入溶液至过量,下列图像能正确反映容器中相关量随滴加时间变化的是( )
A.B.C.D.
7. (2023九年级上·浙江台州·期末)图像能直观体现化学中的各种变化关系,加深对化学知识的理解。向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,下列图像与烧杯中相关量的变化不相符的是( )
A.B.C.D.
8. (2021九年级上·浙江嘉兴·期中)向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,下列关于烧杯中相关量变化的图像,与实际情况相符的是( )
A. B.
C. D.
(2) 多步反应图像分析
1. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)下列图像能正确反映其对应关系的是( )
A.(图1)用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制取氧气
B.(图2)向含有少量 NaOH 的Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸
C.(图3)一定温度时,向一定量的饱和石灰水中加入生石灰
D.(图4)向氢氧化钠溶液中滴加过量的稀盐酸
2. (2023九年级上·浙江·期末)图像能直观表达变量之间的关系。往一定量NaOH和BaCl2的混合溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像表达的变量关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.
(2023·浙江·一模)在含有和的混合溶液中,逐渐加入KOH溶液至过量,下列图像能正确反映生成沉淀的质量与加入KOH溶液的质量的关系是( )
A. B.
C. D.
4.
(2023九年级上·浙江金华·期末)我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现有一份HCl和的混合液,将一定质量分数的氢氧化钠溶液滴加到混合液中直至过量,则反应中各个量的图像正确的是( )
A. B. C. D.
5. (2024·浙江宁波·二模)图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,则在该反程中各个量的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
6. (2023九年级上·浙江绍兴·阶段练习)向盛有HCl和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列4个图像能正确反应烧杯内的某些物理量变化趋势的是( )
A.①③ B.①② C.②④ D.①②④
7.
(2023九年级下·浙江·阶段练习)图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像法来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现一烧杯中含有和的混合液,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),则反应中各个量的关系图正确的是( )
A.甲、乙、丁 B.乙、丙、丁 C.甲、丙 D.甲
题型二 化学方程式计算
(1) 文字表述类计算
1.
(2024·浙江杭州·一模)硫氧粉()是一种染漂脱氧剂。向12.6g硫氧粉中加入质量分数为10%的稀硫酸120g,过一会儿产生有强烈刺激性气味的气体(假设产生的气体全部逸出)。
(1)请将上述反应方程式补充完整:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ +H2O。
(2)通过计算判断完全反应后溶液的pH 7(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)求反应后溶液中的质量分数。(精确到小数点后一位)
2. (2023九年级上·浙江金华·阶段练习)工业生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,国家标准规定根据碳酸钠的含量划定工业品,纯碱指标等级如表:
国家标准规定工业品纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类
Ⅱ类
优等品
优等品
一等品
合格品
总碱量(计)%≥
99.4
99.2
98.8
98.0
科学实践小组的同学通过实验来测定某产品的纯碱达到哪个指标等级,设计实验如图。
(1)实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 。
(2)通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级 。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
3. (2023九年级上·浙江金华·期末)灭火器是常见的消防设备,有多种类型,某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。
【项目学习】在一个密闭的容器中装有两种物质,并添加发泡剂(混入气体时能产生大量泡沫).灭火器不使用时,两种物质彼此分离;使用时,将两种物质混合能快速产生大量气体,将液体、泡沫从管口喷出。
【产品设计】器材:吸滤瓶,小试管,橡皮塞,乳胶管,细线等。
试剂:浓盐酸,碳酸钠粉末,饱和碳酸钠溶液,发泡剂.装置:如图所示。
【评价量表】
指标
优秀
合格
待改进
指标一:喷射物的速度
液体、泡沫喷射距离大
液体、泡沫喷射距离较大
液体、泡沫喷射距离小
指标二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
指标三:喷出液体的安全性
酸性物质和碱性物质恰好完全反应
反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余
喷出的液体酸性或碱性较强
【产品制作】
(1)从指标一考虑,小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠.经讨论,大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是 。
(2)泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分,泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面.请你解释发泡剂能提升灭火效果的原理 。
(3)将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三等级,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。
4. (2024·浙江宁波·三模)实际生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,科学实践小组的同学通过实验来测定某品牌工业纯碱的指标等级。
国家标准规定工业纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类优等品
Ⅱ类一等品
Ⅲ类优等品
Ⅲ类合格品
总碱量%≥
99.2
98.8
99.1
98.0
实践小组成员进行的实验和有关数据如下图所示。
(1)实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 。
(2)通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级。(写出计算过程,结果精确的到0.1%)
5. (2024·浙江杭州·模拟预测)根据如图所示的实验过程和提供的数据进行计算:
(1)原混合物中NaCl的质量(要求写出计算过程)。
(2)求加入的AgNO3溶液溶质质量分数(精确到0.1%)。
(2) 图像类计算
1.
(2023九年级上·浙江宁波·期末)对销售的化肥,国家有明确的质量要求。某兴趣小组对市售的某钾肥进行了检测,称取样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐滴加入的溶液,产生沉淀的质量与所加入溶液质量的关系如图所示(假定杂质不参加反应)。
(1)溶液中所含溶质的质量为 。
(2)通过计算判断该钾肥中的质量分数是否符合题图的包装说明 ?(写出计算过程)
2. (2024·浙江台州·三模)豆腐是我国传统美食,制作豆腐时需要往豆浆中添加卤水(图甲)。卤水主要成分有氯化镁、氯化钠等,其中氯化镁能使豆浆凝固成豆腐,卤水中氯化镁的质量分数会影响豆腐的口感。为了测定某卤水中氯化镁的质量分数,小科开展了如下实验:取200克卤水,逐渐加入碳酸钠溶液,用玻璃棒充分搅拌,成沉淀的质量如图甲所示。(化学方程式:MgCl₂+Na₂CO₃=MgCO₃↓+2NaCl,忽略该卤水中其他成分与Na₂CO₃反应产生沉淀对测量的影响。)
(1)制作豆腐时要先将豆浆和豆渣分离(图乙),该过程相当于物质分离方法中的 。
(2)图丙中D点对应溶液的酸碱性为 。
(3)根据图丙中的数据计算该卤水中氯化镁的质量分数 。
3.
(2021九年级下·浙江·专题练习)具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含和的混合溶液。为确定混合溶液中硫酸镁的含量,现取混合溶液100g,再逐渐加入一定质量分数的溶液30g,产生沉淀质量如图所示。
(1)实验开始时,并未立即生成沉淀的原因是 。
(2)充分反应后,最终溶液中的溶质是 。
(3)计算100g混合溶液中含的质量。
4. 某无色液体可能含有氢氧化钠、盐酸、氯化钙和硝酸银中的一种或几种,取该溶液107.2g,滴加质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,反应的现象如图所示。
(1)溶液中一定含有的物质是 (填化学式)。
(2)图像中m的值是 。
(3)图中B点的含义是 ,此刻所得溶液中溶质的质量分数是多少 ?(请写出计算过程)
5.
(2023九年级上·浙江宁波·期末)在上完酸碱盐复习课后,科学小组得到一瓶盐酸和氯化铜的混合溶液,同学们想继续探究混合溶液中各成分的含量,他们取混合溶液样品,逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液,得到生成沉淀质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。(已知)
(1)滴加氢氧化钠溶液质量为b点时,溶液中溶质为 。
(2)图中c点数值为 。
(3)求c点时溶液的溶质质量分数 。(写出计算过程,计算结果保留到小数点后一位)
6. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)根据图像分析,开始加入氢氧化钠溶液直到过量的过程,烧杯内的现象是 。
(2)求实验所用稀盐酸的溶质质量分数。
(3)通过计算,得出m的值。
7. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为的10.0%NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示。
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式 。
(2)图中d点对应溶液中的溶质是 ;
(3)计算图中bc段溶液增加的质量为多少克 ?
8. (2024·浙江·三模)某固体混合物由CaCO3,NaCl,Na2CO3,Na2SO4中的两种或两种以上组成,为确定其成分,小科设计了如下实验:向15克样品中加入一定量的水,固体完全溶解,再向该溶液中依次加入BaCl2,HCl溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出C点的沉淀组成: 。
(2)图中m= 克。
(3)求加入的BaCl2的溶质质量分数 。(写出计算过程)
(4)原固体混合物的组成是 。
(3) 表格类计算
1. (2023九年级上·浙江绍兴·阶段练习)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用____。
A.氧氧化钠 B.氢氧化钡 C.氯化钡 D.碳酸氢钠
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。(Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl)
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液(克)
10
20
30
氯化钙溶液(克)
30
30
30
沉淀质量(克)
2
4
5
①分析表中数据,加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯 ;
②请计算样品中碳酸钠的质量分数。
2.
(2024·浙江杭州·三模)为测定某溶液的溶质质量分数,化学小组的同学取溶液100g,向其中滴加一定浓度的NaOH溶液,随着NaOH溶液的加入,生成沉淀的质量如表:
1
2
3
4
5
6
氢氧化钠溶液质量/g
16
32
48
64
80
96
生成沉淀的质量/g
1.96
n
5.88
7.84
9.80
9.80
(1)第2组数据n为 g;
(2)第 组溶液中的已反应完;
(3)求该溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
3. (2023八年级下·浙江绍兴·阶段练习)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙(假设杂质不与盐酸反应,也不溶于水)。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验:将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取 20g放在烧杯里,然后将200g稀盐酸均分成4份,分4次加入烧杯中,实验数据如下表所示:请根据实验数据解答下列问题:
(1)计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数。
4. (2024·浙江宁波·一模)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中碳酸钠的质量分数,小舟称取10克氢氧化钠样品放入烧杯中,加入40克水完全溶解(如图甲),,将150克稀盐酸平均分6份依次加入到烧杯中(烧杯的质量为50克)。每次充分反应后都用电子天平进行称量(假设产生的气体完全逸出)
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量(克)
25
25
25
25
25
25
电子天平的示数(克)
125
150
175
199.7
M
248.9
(1)分析表格数据和图1,判断表中M的值为 。
(2)计算氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数 。
5. (2023九年级上·浙江台州·期末)家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定食用碱中Na2CO3的质量分数,小科取了40g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀且不是氯化钠,分析回答:
实验1
实验2
实验3
实验4
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 ;
(2)Na2CO3在实验 (填数字)中是反应完全的;
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(4)求实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少?
6. (2023九年级上·浙江金华·期末)为测定某镁矿石中镁元素的质量分数,兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末,加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤、除杂,得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g,将该100g混合溶液放于烧杯中,然后取40g氢氧化钠溶液,分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中,充分反应,测得的实验数据如下表所示:
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g
10
10
10
10
烧杯中生成沉淀的总质量/g
0.464
1.044
1.160
1.160
请计算:
(1)100g混合液中硫酸镁的质量。
(2)该镁矿石中镁元素的质量分数。(假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素)
(3)加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
7.
(2023九年级上·浙江湖州·期末)某些食品包装袋内常放入铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。小德同学在实验室发现了一包表面已生锈的铁粉,铁锈成分为。取六份样品,分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下,请根据有关信息回答问题:
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量(克)
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量(克)
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量(克)
0.1
0.3
0.5
0.6
(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收 。
(2)上表中的数值为 。
(3)第5次实验,所得溶液中溶质的化学式为 。
(4)计算该31.0克样品中单质铁的质量分数为多少?
(4) 作图题练习
1.
(2024·浙江·一模)具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含和的混合溶液,为确定混合溶液中镁的含量,取3份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的等浓度的NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:
实验编号
①
②
③
NaOH溶液质量/g
10.0
20.0
30.0
质量/g
0.174
0.464
0.580
(1)实验 (填实验编号)中氢氧化钠有剩余。
(2)计算100g混合溶液中含的质量(写出计算过程)。
(3)计算该NaOH溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(4)分析实验数据,在右图中,画出加入该NaOH溶液质量0-30.0g过程中,产生沉淀质量对应的变化图,标注必要的数值。
2. (2023九年级上·浙江绍兴·期中)为测定某镁矿石中镁元素的质量分数,兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末,加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤、除杂,得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g,将该100g混合溶液放于烧杯中,然后取40g氢氧化钠溶液,分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中,充分反应,测得的实验数据如下表所示:
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g
10
10
10
10
烧杯中生成沉淀的总质量/g
0.29
0.87
1.45
1.45
请计算:
(1)100g混合液中硫酸镁的质量。
(2)该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少?
(3)在下图中画出反应过程中溶液中镁元素的质量随加入的氢氧化钠溶液的变化曲线,并在坐标轴上标出相应的质量。
3.
(2023八年级下·浙江嘉兴·期末)用沉淀法可测定碳酸钠的样品(仅含少量氯化钠水质,且氯化钠不与氯化钙反应)中碳酸钠的质量分数,取碳酸钠样品,加水完全溶解制成溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液(反应的方程式),实验数据如下表:
实验次数火
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入溶液的质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/g
137.0
155.0
173.0
M
210.0
230.0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为___________。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)请计算溶液的溶质质量分数?
(4)恰好反应时所得溶液质量分数为多少?
4. (2024·浙江·一模)某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应.测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如下表(假设镁条中除表面有氧化镁外,没有其它杂质).
加入稀硫酸质量/g
20
40
60
80
产生气体质量/g
0
0.2
0.4
0.5
(1)用化学方程式说明当稀硫酸的质量为20g时,不产生氢气的原因是 .
(2)计算镁条中金属镁的质量分数(写出计算过程).
(3)在下图中画出产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图,标出有关物质的质量.
5.
(2023九年级上·浙江丽水·阶段练习)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成溶液,向所得溶液中逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液。
实验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入氯化钙溶液的质量/克
20
20
20
20
20
20
反应后溶液的总质量/克
118
136
154
m
190
210
(1)表中数据m的值为 。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。
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图像分析及化学方程式计算专题
目录:
题型一 图像分析
(1) 单个反应图像分析
(2) 多步反应图像分析
题型二 化学方程式计算
(1) 文字表述类计算
(2) 图像类计算
(3) 表格类计算
(4) 作图题练习
题型一 图像分析
分析思路:
①首先书写化学方程式。
②分析横、纵坐标代表含义
③分析起点、拐点、终点含义
起点:要注意是否为0
拐点:代表恰好完全反应或一个反应刚结束、下一个反应刚开始
(1) 单个反应图像分析
1. (2023九年级上·浙江·期中)在一定量的氢氧化钡溶液中,逐滴加入稀硫酸,下列关于反应后溶液性质描述的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、在一定量的氢氧化钡溶液中,逐滴加入稀硫酸,稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,生成的硫酸钡沉淀的质量逐渐增加,直至氢氧化钡完全反应,完全反应后不再增大,选项错误;
B、氢氧化钡溶液呈碱性,溶液的pH大于7,即起点溶液的pH大于7,随着稀硫酸的滴加,稀硫酸呈酸性,溶液的pH逐渐减小,当稀硫酸过量后,溶液的pH小于7,选项错误;
C、在一定量的氢氧化钡溶液中,逐滴加入稀硫酸,稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液的导电性逐渐减弱,当加入的稀硫酸与氢氧化钡恰好完全反应时,液体只是水,导电性为零,再加入稀硫酸,溶液的导电性逐渐增强,选项错误;
D、在一定量的氢氧化钡溶液中,逐滴加入稀硫酸,稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,此时溶液中硫酸的质量为零,当氢氧化钡完全反应后,再滴加稀硫酸,溶液中硫酸的质量逐渐增加,选项正确,故选D。
2. (2022九年级上·浙江宁波·期末)向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】A、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,生成沉淀的质量由0开始逐渐增加,直至氢氧化钡完全反应,选项正确;
B、加入稀硫酸前,氢氧化钡溶液中含有水,水的质量大于0,加入稀硫酸后,硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中增加的水的质量是稀硫酸中的水与反应生成的水,氢氧化钡完全反应后再加入稀硫酸,增加的水的质量只是稀硫酸中的水,水增加的幅度减小,选项正确;
C、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,此阶段溶液中硫酸的质量为零,当氢氧化钡完全反应后,再加入稀硫酸,溶液中硫酸的质量不断增加,选项正确;
D、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,当加入的稀硫酸过量后,溶液中不再有氢氧化钡,即氢氧化钡的质量为零,选项错误;
故选D。
3. 下列图像不能正确反映其对应变化关系的是( )
A.向一定质量的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
B.浓硫酸长期露置在空气中
C.向表面生锈的铁钉中滴加过量的稀盐酸
D.向一定量氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液
【答案】B
【详解】A、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。向一定质量的稀盐酸(pH小于7)中逐滴加入氢氧化钠溶液(pH大于7),随着反应进行,溶液pH由小于7逐渐升高至大于7,图像能正确反映其对应变化关系,不符合题意;
B、浓硫酸能够吸收水蒸气,随着不断吸收水蒸气,溶液质量增大,溶质质量不变,溶质质量分数减小,图像不能正确反映其对应变化关系。符合题意;
C、向表面生锈的铁钉中滴加过量的稀盐酸,稀盐酸先和氧化铁反应生成氯化铁和水,后和铁反应生成氯化亚铁和氢气,完全反应后氢气质量不再变化,图像能正确反映其对应变化关系,不符合题意;
D、氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,氯化铜完全反应后沉淀质量不再变化,图像能正确反映其对应变化关系,不符合题意;
故选B。
4. (2022九年级上·浙江金华·阶段练习)下列四个图像中,能正确反应对应变化关系的是( )
A. 向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸
B. 向一定量的稀盐酸中加入大理石
C. 向一定量的稀盐酸中加入铁粉
D. 加热一定量的高锰酸钾固体
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,开始时,没反应生成氯化钠的质量为零;加入一定量稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时,氯化钠的质量达到最大值;再加入稀盐酸,氯化钠的质量不再增加;但由于溶液质量增加,氯化钠的质量分数会逐渐减小,图像不能正确反应对应变化关系;
B、向一定量的稀盐酸中加入大理石,根据化学方程式CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑可知,每100份质量的碳酸钙与盐酸反应生成44份质量的二氧化碳,二者反应溶液质量逐渐增加。当加入的大理石与盐酸恰好完全反应时,溶液的质量达到最大值;再加入大理石,溶液的质量不再变化。图像能正确反应对应变化关系;
C、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,随着铁粉加入,溶液中铁元素的质量逐渐增加;当加入的铁与盐酸恰好完全反应时,溶液中铁的质量达到最大值;再加入铁不再反应,溶液中铁的质量不再变化。图像不能正确反应对应变化关系;
D、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气含氧元素是气体,因此固体中钾元素的质量不变,混合物反应生成氧气,混合物的质量逐渐减小。所以钾元素的质量分数应逐渐变大。当物质完全反应时,达到最大值,再加热也不变化。图像不能正确反应对应变化关系。
故选B。
5. (2024·浙江嘉兴·二模)借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像能正确反映对应关系的是( )
A.向一定量碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸
B.向一定量锌粒中加入过量稀硫酸
C.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
D.向一定量氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中不断加入稀硫酸
【答案】C
【详解】A、向一定量碳酸钠溶液中加入稀盐酸,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,pH值的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、小于7,故选项图像错误;
B、因为锌少量,所以硫酸锌的质量随硫酸的加入逐渐增加,当锌反应完后,硫酸锌的质量不变,但硫酸的量在增加,即溶液质量在增加,所以硫酸锌的质量分数当锌反应完后逐渐减小,故选项图像错误;
C、t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体,硝酸钾能继续溶解,但达到饱和状态后,不能继续溶解,溶质质量分数先增大,后不变,故选项图像正确;
D、向一定量氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中,逐滴滴加稀硫酸,稀硫酸和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸,立即产生沉淀,故选项图像错误。
故选C。
6.
(2024·浙江台州·三模)向盛有一定量溶液的容器中不断滴入溶液至过量,下列图像能正确反映容器中相关量随滴加时间变化的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】A、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,根据质量守恒定律,反应前后钠元素的质量保持不变, 正确;
B、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙溶液中含有水,水的质量会在原碳酸钠溶液中溶剂的基础上不断增加,错误;
C、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,沉淀质量会随氢氧化钙的增加从0开始逐渐增加,直至反应完全不再发生变化,错误;
D、原溶液为碳酸钠溶液,显碱性,pH>7,向盛有一定量Na2CO3溶液的容器中不断滴入Ca(OH)2溶液至过量,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以溶液始终显碱性,pH总是大于7,错误。
故选A。
7. (2023九年级上·浙江台州·期末)图像能直观体现化学中的各种变化关系,加深对化学知识的理解。向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,下列图像与烧杯中相关量的变化不相符的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,所以溶液中铁元素的质量从零开始逐渐增加,然后不变,图像与烧杯中相关量的变化相符,不符合题意;
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,随着盐酸的加入,固体质量会逐渐减小到零,图像与烧杯中相关量的变化不相符,符合题意;
C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,随着盐酸加入溶液的质量增加,反应结束后,随盐酸增加,溶液质量增加,增加幅度减小,总体图像是先陡后缓,图像与烧杯中相关量的变化相符,不符合题意;
D、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,溶剂的质量开始增加的多,完全反应后,溶剂的质量增加幅度减小,总体图像是先陡后缓,图像与烧杯中相关量的变化相符,不符合题意。
故选B。
8. (2021九年级上·浙江嘉兴·期中)向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸,下列关于烧杯中相关量变化的图像,与实际情况相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、氧化铁和盐酸反应生成易溶于水的氯化铁和水,开始溶液中铁元素质量为零,随反应的进行,溶液中铁元素的质量增加,反应结束不再改变,正确。
B、反应中氧化铁的质量逐渐减少,当加入盐酸的量达到一定量时氧化铁完全反应,固体质量等于零,错误。
C、反应前是盐酸溶液,反应后是氯化铁溶液,溶液的质量增加,反应结束后,只要盐酸还在增加,溶液质量就在增加。反应时溶液质量增加的速率大,反应结束后小,错误。
D、反应过程中生成水,溶剂增加的更快一些;反应结束后溶剂水的增加速度变慢,错误。
故选A。
(2) 多步反应图像分析
1. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)下列图像能正确反映其对应关系的是( )
A.(图1)用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制取氧气
B.(图2)向含有少量 NaOH 的Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸
C.(图3)一定温度时,向一定量的饱和石灰水中加入生石灰
D.(图4)向氢氧化钠溶液中滴加过量的稀盐酸
【答案】B
【详解】A、用等质量、等浓度的过氧化氢制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,故选项图像错误;
B、向含有少量NaOH的Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,再与碳酸钠反应生成二氧化碳气体;所以一开始不产生气体,待氢氧化钠消耗完后,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,气体的质量增加,完全反应后气体的质量不再增加,故选项图像正确;
C、生石灰和水反应,会消耗饱和石灰水中的水,因此会析出溶质,溶液的质量减少,故选项图像错误;
D、向氢氧化钠中溶液不断滴加稀盐酸,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,pH的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、小于7,故选项图像错误。
故选B。
2. (2023九年级上·浙江·期末)图像能直观表达变量之间的关系。往一定量NaOH和BaCl2的混合溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像表达的变量关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A. 一定量NaOH和BaCl2的混合溶液中无固体,加入稀硫酸发生反应生成硫酸钡沉淀,固体质量逐渐增多,所以图像的起点位置不对,此选项错误;
B. 一定量NaOH和BaCl2的混合溶液中无固体,加入稀硫酸发生反应生成硫酸钡沉淀,所以固体质量逐渐增多,当氯化钡完全反应后,再加入稀硫酸也不再产生硫酸钡沉淀,此选项正确;
C. 一定量NaOH和BaCl2的混合溶液显碱性,加入稀硫酸后,溶液的碱性减弱,酸性逐渐增强,pH值减小,当pH值减小到一定程度时,不再减小,此选项错误;
D. 一定量NaOH和BaCl2的混合溶液显碱性,加入稀硫酸后,溶液的碱性减弱,酸性逐渐增强,pH值减小,根据该题信息,不能知道稀硫酸的pH=0,此选项错误。
故选B。
3.
(2023·浙江·一模)在含有和的混合溶液中,逐渐加入KOH溶液至过量,下列图像能正确反映生成沉淀的质量与加入KOH溶液的质量的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、向含有硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钾溶液至过量,氢氧化钾与稀硫酸发生中和反应生成硫酸钾和水,不生成沉淀,当硫酸完全反应后,氢氧化钾再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,沉淀的质量逐渐增加,直至硫酸铜完全反应,则生成沉淀的质量与加入KOH溶液的质量的关系图像为A,故填A。
4.
(2023九年级上·浙江金华·期末)我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现有一份HCl和的混合液,将一定质量分数的氢氧化钠溶液滴加到混合液中直至过量,则反应中各个量的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、现将一定质量分数的氢氧化钠滴加入到含有HCl和MgCl2的混合液中直至过量,氢氧化钠先和稀盐酸反应生成氯化钠和水,后和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,正确;
B、盐酸显酸性,生成的氯化钠呈中性,所以一开始溶液pH变大,在和氯化镁的反应过程中,生成氯化钠呈中性,所以中间有一段pH=7不变的过程,最后氢氧化钠过量,溶液呈碱性pH大于7,且无限趋近于氢氧化钠原溶液的pH,错误;
C、一开始氢氧化钠和盐酸反应生成水,氢氧化钠溶液中也有溶剂水,所以水的来源有两部分,之后氢氧化钠和氯化镁反应没有水生成,只有氢氧化钠溶液中带有水,水的来源只有一部分,所以水的量增加的速度变慢,图线倾斜角度变小,最后氢氧化钠过量,水的来源同样只有氢氧化钠溶液中的溶剂,所以图线倾斜角度不变,错误;
D、氢氧化钠先和盐酸反应,所以溶液中氯化镁质量不变,之后氯化镁和氢氧化钠反应,所以氯化镁的质量减小直至为零,错误。
故选A。
5. (2024·浙江宁波·二模)图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,则在该反程中各个量的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【详解】A、盐酸显酸性,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成的氯化钠呈中性,所以一开始溶液pH变大,碳酸钠溶液和氯化钙的反应过程中,生成氯化钠呈中性,所以中间有一段pH=7不变的过程,最后碳酸钠过量,碳酸钠溶液显碱性,溶液呈碱性pH大于7,且无限趋近于碳酸钠原溶液的pH,错误;
B、将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应开始不产生沉淀,盐酸完全反应后,产生沉淀,完全反应后,沉淀质量不再增加,正确;
C、碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,第一个过程溶剂增加的质量包括碳酸钠溶液中的水和生成的水,增加的幅度最大;第二个过程碳酸钠溶液和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶剂增加的质量只是碳酸钠溶液中的水,增加的幅度较小;第三个过程滴加碳酸钠溶液过量,增加的还是碳酸钠溶液中的水,第二个过程和第三个过程增加水的幅度相同,错误;
D、碳酸钠先与盐酸反应,盐酸反应完,再与氯化钙反应,所以氯化钙的质量先不变,后逐渐减少至0,错误。
故选B。
6. (2023九年级上·浙江绍兴·阶段练习)向盛有HCl和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列4个图像能正确反应烧杯内的某些物理量变化趋势的是( )
A.①③ B.①② C.②④ D.①②④
【答案】D
【分析】向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液的烧杯中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量时,氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,当盐酸充分反应后,氢氧化钠再与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠。
【详解】①由以上分析可知,开始滴加氢氧化钠溶液时,没有沉淀产生,当盐酸充分反应后,氢氧化钠再与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氯化铜完全反应后,沉淀的质量不再改变,故①正确;
②由质量守恒定律可知,化学反应前后,元素的种类及其质量保持不变,所以反应过程中,氯元素的质量保持不变,故②正确;
③氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,此时溶液中溶质的质量增大,当氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠的过程中,根据化学方程式CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaCl可知,每135份质量氯化铜能生成117份质量的氯化钠,氯化铜减少的质量多于氯化钠增加的质量,溶质的质量减小,故③错误;
④氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,此时溶液中溶剂的质量增大,当氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠的过程中,溶剂的质量增大(氢氧化钠溶液中含有水),但增大幅度小于前一阶段,故④正确;
能正确反应烧杯内的某些物理量变化趋势的是①②④。
故选D。
7.
(2023九年级下·浙江·阶段练习)图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像法来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现一烧杯中含有和的混合液,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),则反应中各个量的关系图正确的是( )
A.甲、乙、丁 B.乙、丙、丁 C.甲、丙 D.甲
【答案】D
【详解】甲、现一烧杯中含有HCl和CuCl2的混合液,将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,故沉淀的质量先是零,再不断上升,最后形成一条水平直线,故图像正确;
乙、氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,此过程中溶液的pH逐渐增大;再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,此过程中溶液的pH=7;至完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,溶液的pH大于7,故图像错误;
丙、氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,第一个过程溶剂增加的质量包括氢氧化钠溶液中的水和生成的水,增加的幅度要大;第二个过程氢氧化钠溶液和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,溶剂增加的质量只是氢氧化钠溶液中的水,增加的幅度要小;第三个过程滴加氢氧化钠溶液过量,增加的还是氢氧化钠溶液中的水,第二个过程和第三个过程增加水的幅度相同,故图像错误;
丁、氢氧化钠先与盐酸反应,盐酸反应完,再与氯化铜反应,所以氯化铜的质量先不变,后逐渐减少至0,故图像错误;
故选:D。
题型二 化学方程式计算
(1) 文字表述类计算
1.
(2024·浙江杭州·一模)硫氧粉()是一种染漂脱氧剂。向12.6g硫氧粉中加入质量分数为10%的稀硫酸120g,过一会儿产生有强烈刺激性气味的气体(假设产生的气体全部逸出)。
(1)请将上述反应方程式补充完整:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ +H2O。
(2)通过计算判断完全反应后溶液的pH 7(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)求反应后溶液中的质量分数。(精确到小数点后一位)
【答案】(1)SO2↑
(2)小于
(3)解:设反应后溶液中的质量为x。
x=14.2g
反应后溶液中的质量分数为
答:反应后溶液中的质量分数为10.7%。
【详解】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个Na、2个S、7个O、2个H,反应后有2个Na、1个S、5个O、2个H,所以缺少的物质是二氧化硫,所以该反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)解:设12.6g硫氧粉消耗稀硫酸的质量为y。
y=9.8g
则消耗质量分数为10%的稀硫酸的质量为9.8g÷10%=98g<120g,所以稀硫酸过量,完全反应后溶液的pH小于7。
(3)见答案。
2. (2023九年级上·浙江金华·阶段练习)工业生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,国家标准规定根据碳酸钠的含量划定工业品,纯碱指标等级如表:
国家标准规定工业品纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类
Ⅱ类
优等品
优等品
一等品
合格品
总碱量(计)%≥
99.4
99.2
98.8
98.0
科学实践小组的同学通过实验来测定某产品的纯碱达到哪个指标等级,设计实验如图。
(1)实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 。
(2)通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级 。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】 检验碳酸钠是否完全反应 根据质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为:10.73g+50g-56.33g=4.4g, 设该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量为x,
该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量分数为:,
依据题意可知,该品牌工业品纯碱总碱量为,属于Ⅱ类一等品
【详解】(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,氯化钠呈中性,酚酞不变色,当酚酞由红色变为无色,说明恰好完全反应,实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是检验碳酸钠是否完全反应;
(2)见答案。
3. (2023九年级上·浙江金华·期末)灭火器是常见的消防设备,有多种类型,某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。
【项目学习】在一个密闭的容器中装有两种物质,并添加发泡剂(混入气体时能产生大量泡沫).灭火器不使用时,两种物质彼此分离;使用时,将两种物质混合能快速产生大量气体,将液体、泡沫从管口喷出。
【产品设计】器材:吸滤瓶,小试管,橡皮塞,乳胶管,细线等。
试剂:浓盐酸,碳酸钠粉末,饱和碳酸钠溶液,发泡剂.装置:如图所示。
【评价量表】
指标
优秀
合格
待改进
指标一:喷射物的速度
液体、泡沫喷射距离大
液体、泡沫喷射距离较大
液体、泡沫喷射距离小
指标二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
指标三:喷出液体的安全性
酸性物质和碱性物质恰好完全反应
反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余
喷出的液体酸性或碱性较强
【产品制作】
(1)从指标一考虑,小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠.经讨论,大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是 。
(2)泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分,泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面.请你解释发泡剂能提升灭火效果的原理 。
(3)将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三等级,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。
【答案】 反应物浓度高、接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出 发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫,覆盖在可燃物表面,隔绝氧气(或空气)灭火 设需要浓盐酸的质量为x。
因为,酸性物质和碱性物质没有恰好完全反应,所以该项目不符合优秀标准。
【详解】(1)选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是反应物浓度高、接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出;
(2)发泡剂能提升灭火效果的原理发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫,覆盖在可燃物表面,隔绝氧气(或空气)灭火.
(3)见答案。
4. (2024·浙江宁波·三模)实际生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,科学实践小组的同学通过实验来测定某品牌工业纯碱的指标等级。
国家标准规定工业纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类优等品
Ⅱ类一等品
Ⅲ类优等品
Ⅲ类合格品
总碱量%≥
99.2
98.8
99.1
98.0
实践小组成员进行的实验和有关数据如下图所示。
(1)实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 。
(2)通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级。(写出计算过程,结果精确的到0.1%)
【答案】(1)检验碳酸钠是否完全反应
(2)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,减少的质量就是二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:21.4g+100g-112.6g=8.8g;设该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量为x,
x=21.2g
该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量分数为:,
依据题意可知,该品牌工业品纯碱总碱量为99.1%,属于Ⅲ类优等品;
答:该品牌工业品纯碱属于Ⅲ类优等品。
【详解】(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,氯化钠呈中性,酚酞不变色,当酚酞由红色变为无色,说明恰好完全反应,实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是故检验碳酸钠是否完全反应;
(2)见答案。
5. (2024·浙江杭州·模拟预测)根据如图所示的实验过程和提供的数据进行计算:
(1)原混合物中NaCl的质量(要求写出计算过程)。
(2)求加入的AgNO3溶液溶质质量分数(精确到0.1%)。
【答案】 设原混合物中NaCl的质量为x。
x=11.7g
答:原混合物中NaCl的质量为11.7g。 设:参加反应的硝酸银的质量为y。
y=34g
加入硝酸银溶液的质量为170g+28.7g-28.7g-50g=120g;
AgNO3溶液的溶质质量分数=。
答: AgNO3溶液的溶质质量分数约为28.3%。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案。
(2) 图像类计算
1.
(2023九年级上·浙江宁波·期末)对销售的化肥,国家有明确的质量要求。某兴趣小组对市售的某钾肥进行了检测,称取样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐滴加入的溶液,产生沉淀的质量与所加入溶液质量的关系如图所示(假定杂质不参加反应)。
(1)溶液中所含溶质的质量为 。
(2)通过计算判断该钾肥中的质量分数是否符合题图的包装说明 ?(写出计算过程)
【答案】 2.08 设样品中硫酸钾的质量分数为x。
解得:x=87%>86% 符合说明。
答:该钾肥中K2SO4的质量分数符合图的包装说明。
【详解】(1)20.8g BaCl2溶液中所含溶质的质量为:20.8g×10%=2.08g;
(2)详见答案。
2. (2024·浙江台州·三模)豆腐是我国传统美食,制作豆腐时需要往豆浆中添加卤水(图甲)。卤水主要成分有氯化镁、氯化钠等,其中氯化镁能使豆浆凝固成豆腐,卤水中氯化镁的质量分数会影响豆腐的口感。为了测定某卤水中氯化镁的质量分数,小科开展了如下实验:取200克卤水,逐渐加入碳酸钠溶液,用玻璃棒充分搅拌,成沉淀的质量如图甲所示。(化学方程式:MgCl₂+Na₂CO₃=MgCO₃↓+2NaCl,忽略该卤水中其他成分与Na₂CO₃反应产生沉淀对测量的影响。)
(1)制作豆腐时要先将豆浆和豆渣分离(图乙),该过程相当于物质分离方法中的 。
(2)图丙中D点对应溶液的酸碱性为 。
(3)根据图丙中的数据计算该卤水中氯化镁的质量分数 。
【答案】 过滤 碱性 设卤水中氯化镁的质量为x。
解得x=19g
该卤水中氯化镁的质量分数=。
答:该卤水中氯化镁的质量分数为9.5%。
【详解】(1)制作豆腐时要先将豆浆和豆渣分离(图乙),即能将固体与液体分离,该过程相当于物质分离方法中的过滤;
(2)根据图示可知,D点时,碳酸钠溶液过量,碳酸钠溶液显碱性;
(3)见答案。
3.
(2021九年级下·浙江·专题练习)具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含和的混合溶液。为确定混合溶液中硫酸镁的含量,现取混合溶液100g,再逐渐加入一定质量分数的溶液30g,产生沉淀质量如图所示。
(1)实验开始时,并未立即生成沉淀的原因是 。
(2)充分反应后,最终溶液中的溶质是 。
(3)计算100g混合溶液中含的质量。
【答案】 MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时,氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠 硫酸钠、氢氧化钠 设100g混合溶液中含MgSO4的质量为x。
解得:x=1.2g
答:100g混合溶液中含MgSO4的质量为1.2g。
【详解】(1)MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时,氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,因实验开始时,并未立即生成Mg(OH)2沉淀;
(2)从图像可以看出,加入氢氧化钠溶液22.0g时,与100gMgSO4和H2SO4的混合溶液恰好反应,氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水;氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠;加入一定质量分数的NaOH溶液30g,氢氧化钠溶液过量;因此充分反应后,最终溶液中的溶质是硫酸钠、氢氧化钠;
(3)详见答案。
4. 某无色液体可能含有氢氧化钠、盐酸、氯化钙和硝酸银中的一种或几种,取该溶液107.2g,滴加质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,反应的现象如图所示。
(1)溶液中一定含有的物质是 (填化学式)。
(2)图像中m的值是 。
(3)图中B点的含义是 ,此刻所得溶液中溶质的质量分数是多少 ?(请写出计算过程)
【答案】 HCl、CaCl2 通过图中的数据可知,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为50g,设生成沉淀的质量为x,生成氯化钠质量为y
x=5g
y=5.85g
所以m的值是5g。 盐酸、氯化钙和碳酸钠完全反应 设碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠的质量为z,生成二氧化碳质量为m
z=5.85g
m=2.2g
所以所得溶液中溶质的质量分数是:。
【详解】(1)氯化钙和碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀,所以溶液中一定含有氯化钙,氯化钙和硝酸银不能共存,所以溶液中一定不含硝酸银,滴入碳酸钠一定量后才生成沉淀,所以溶液中一定含有盐酸,盐酸和氢氧化钠不能共存,所以溶液中一定不含氢氧化钠,所以溶液中一定含有的物质是盐酸、氯化钙,化学式分别为:HCl、CaCl2。
(2)解析见答案。
(3)通过分析可知,图中B点表示盐酸、氯化钙和碳酸钠完全反应,计算解析见答案。
5.
(2023九年级上·浙江宁波·期末)在上完酸碱盐复习课后,科学小组得到一瓶盐酸和氯化铜的混合溶液,同学们想继续探究混合溶液中各成分的含量,他们取混合溶液样品,逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液,得到生成沉淀质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。(已知)
(1)滴加氢氧化钠溶液质量为b点时,溶液中溶质为 。
(2)图中c点数值为 。
(3)求c点时溶液的溶质质量分数 。(写出计算过程,计算结果保留到小数点后一位)
【答案】(1)、
(2)200
(3)C点溶液的溶质为氯化钠,由钠离子守恒可得关系式NaOH~NaCl,200g10%的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为200g×10%=20g,设c点时溶液的溶质质量为y,
y=29.25g
即c点时溶液的溶质NaCl质量为29.25g,溶液质量为20g+200g-19.6g=200.4g,则c点时溶液的溶质质量分数为×100%≈14.6%;
答:c点时溶液的溶质质量分数为14.6%。
【详解】(1)向盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液时,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸反应完后,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,由生成沉淀质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系图可知,b点是氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,则溶液中溶质为生成的NaCl和未反应完的CuCl2;
(2)设与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为x,
x=160g
已知与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量为40g,则与20g混合溶液反应的氢氧化钠溶液的质量为40g+160g=200g,故图中c点数值为200。
(3)见答案。
6. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)根据图像分析,开始加入氢氧化钠溶液直到过量的过程,烧杯内的现象是 。
(2)求实验所用稀盐酸的溶质质量分数。
(3)通过计算,得出m的值。
【答案】 一开始无明显现象,后产生蓝色絮状沉淀,溶液由蓝色变无色 解:设稀盐酸溶液中的溶质质量为x,设氯化铜的质量为y。
x=10.95克
稀盐酸的溶质质量分数=×100%=7.3%
y=20.25克
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。 解:设生成氢氧化铜的质量为z。
z=14.7克。
答:m的值为14.7克。
【分析】反应开始固体减小到零,发生的反应是氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水;开始加入氢氧化钠溶液,固体没有增加,说明加入氢氧化钠没有与生成氯化铜反应,发生的反应是氢氧化钠溶液与过量的盐酸反应生在氯化钠和水;再加入氢氧化钠溶液,固体不断增加,发生的反应是氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和水。
【详解】(1)根据分析可知,一开始无明显现象,后产生蓝色絮状沉淀,溶液由蓝色变无色;
(2)根据图示可知,150g盐酸能与12g的氧化铜恰好完全反应,见答案;
(3)根据图示可知,m值为反应生成的氢氧化铜的质量,见答案。
7. (2023九年级上·浙江杭州·阶段练习)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为的10.0%NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示。
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式 。
(2)图中d点对应溶液中的溶质是 ;
(3)计算图中bc段溶液增加的质量为多少克 ?
【答案】 HCl+NaOH=NaCl+H2O NaCl、NaOH 74.2
【分析】向MgCl2和HCl的混合溶液中滴加NaOH溶液,NaOH溶液先与稀盐酸反应生成氯化钠和水(ab段),然后再与MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠(bc段)。
【详解】(1)图中ab段所对应的反应是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是:HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(2)根据分析可知,c点已恰好完全反应,d点是氢氧化钠溶液已过量,故图中d点对应溶液中的溶质有生成的NaCl和过量的NaOH;
(3)由图像可知,与氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为:160.0g-80.0g=80.0g;设生成氢氧化镁沉淀的质量为x,
x=5.8g
由质量守恒定律可知,图中bc段溶液增加的质量为:80.0g-5.8g=74.2g;
答:图中bc段溶液增加的质量为74.2g。
8. (2024·浙江·三模)某固体混合物由CaCO3,NaCl,Na2CO3,Na2SO4中的两种或两种以上组成,为确定其成分,小科设计了如下实验:向15克样品中加入一定量的水,固体完全溶解,再向该溶液中依次加入BaCl2,HCl溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出C点的沉淀组成: 。
(2)图中m= 克。
(3)求加入的BaCl2的溶质质量分数 。(写出计算过程)
(4)原固体混合物的组成是 。
【答案】 BaCO3、BaSO4 11.65 设生成碳酸钡需要Na2CO3的质量为a,BaCl2的质量为b;生成硫酸钡需要Na2SO4的质量为m,BaCl2的质量为n,
a=10.4g
b=5.3g
m=10.4g
n=7.1g
加入的BaCl2的溶质质量分数为: NaCl、Na2CO3、Na2SO4
【分析】氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。由图像可知,加入氯化钡立即产生沉淀,说明原固体混合物中没有碳酸钙;当加入盐酸后,立即生成气体,沉淀的质量减少,到充分反应后,沉淀的质量不为0,说明沉淀是碳酸钡和硫酸钡,则原固体混合物中有碳酸钠和硫酸钠,氯化钠是否存在需要计算才能确定。
【详解】(1)据图可知,C点是沉淀逐渐减少过程中的一点,碳酸钡还有剩余,所以c点的沉淀组成碳酸钡和硫酸钡;
(2)由图可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,设参加反应的碳酸钡的质量为x,
x=9.85g,
所以硫酸钡的质量=21.5g-9.85g=11.65g,故m=11.65;
(3)见答案;
(4)由分析可知,固体混合物中一定没有碳酸钙,根据(3)计算可知碳酸钠的质量为5.3g,硫酸钠的质量为7.1g,所以含有氯化钠的质量=15g-5.3g-7.1g=2.6g,故原固体混合物的组成是碳酸钠、硫酸钠、氯化钠。
(3) 表格类计算
1. (2023九年级上·浙江绍兴·阶段练习)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用____。
A.氧氧化钠 B.氢氧化钡 C.氯化钡 D.碳酸氢钠
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。(Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl)
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液(克)
10
20
30
氯化钙溶液(克)
30
30
30
沉淀质量(克)
2
4
5
①分析表中数据,加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯 ;
②请计算样品中碳酸钠的质量分数。
【答案】(1)AB
(2) 1、2 解:设15克样品中碳酸钠的质量为x。
由烧杯1、烧杯2中的数据可知,10克样品溶液中碳酸钠完全反应生成2克碳酸钙,则60克样品溶液中(即15克样品中)的碳酸钠完全反应生成碳酸钙的质量是12克。
解得:x=12.72g
样品中碳酸钠的质量分数为:
答:样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
【详解】(1)样品中的碳酸钠与足量的稀盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,试剂X用于吸收二氧化碳,试剂X可选用氧氧化钠、氢氧化钡,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钡与二氧化碳反应生成碳酸钡和水,氯化钡、碳酸氢钠与二氧化碳不反应。故填:AB。
(2)①烧杯1中10样品生成2克沉淀,烧杯2中20样品生成4克沉淀,烧杯3中30样品生成5克沉淀,说明烧杯3中氯化钙不足量,烧杯1、烧杯2中氯化钙溶液有剩余。故填:1、2。
②见答案。
2.
(2024·浙江杭州·三模)为测定某溶液的溶质质量分数,化学小组的同学取溶液100g,向其中滴加一定浓度的NaOH溶液,随着NaOH溶液的加入,生成沉淀的质量如表:
1
2
3
4
5
6
氢氧化钠溶液质量/g
16
32
48
64
80
96
生成沉淀的质量/g
1.96
n
5.88
7.84
9.80
9.80
(1)第2组数据n为 g;
(2)第 组溶液中的已反应完;
(3)求该溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)3.92
(2)5
(3)设硫酸铜溶液中溶质的质量为x,
x=16g
则硫酸铜溶液中溶质的质量分数为:×100%=16%;
答:硫酸铜溶液中溶质的质量分数为16%。
【详解】(1)加入16g氢氧化钠时,生成沉淀的质量为1.96g,而第3、4、5组中,沉淀质量都在不断增加,则第2组中的硫酸铜还未完全反应,所以加入32g氢氧化钠溶液时,n为1.96×2=3.92;
(2)第5次加16g氢氧化钠时,生成沉淀的质量为9.80g-7.84g=1.96g,第6次加16g氢氧化钠时,生成沉淀的质量不变,说明第5组溶液中的硫酸铜已反应完;
(3)见答案。
3. (2023八年级下·浙江绍兴·阶段练习)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙(假设杂质不与盐酸反应,也不溶于水)。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验:将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取 20g放在烧杯里,然后将200g稀盐酸均分成4份,分4次加入烧杯中,实验数据如下表所示:请根据实验数据解答下列问题:
(1)计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)解:由质量守恒定律可知,反应生成二氧化碳的质量=70.00g+50g×4−263.4g=6.6g
设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x
=
x=15g
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数=×100%=75%
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为75%。
(2)解:由实验2可知,50g稀盐酸反应后生成二氧化碳的质量=70.00g+50g−117.8g=2.2g
设生成2.2g二氧化碳消耗HCl的质量为y
=
y=3.65g
该稀盐酸的溶质质量分数=×100%=7.3%
答:该稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)见答案
(2)见答案
4. (2024·浙江宁波·一模)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中碳酸钠的质量分数,小舟称取10克氢氧化钠样品放入烧杯中,加入40克水完全溶解(如图甲),,将150克稀盐酸平均分6份依次加入到烧杯中(烧杯的质量为50克)。每次充分反应后都用电子天平进行称量(假设产生的气体完全逸出)
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量(克)
25
25
25
25
25
25
电子天平的示数(克)
125
150
175
199.7
M
248.9
(1)分析表格数据和图1,判断表中M的值为 。
(2)计算氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数 。
【答案】 223.9 设:氢氧化钠样品中Na2CO3的质量分数为x。
x=26.5%
答:氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为26.5%。
【详解】(1)根据图和表格进行分析可知,加入第五个25g的盐酸时盐酸已经过量,不会产生气体,M=248.9g﹣25g=223.9g;
(2)生成的二氧化碳的质量=(40g+10g+50g+150g)-248.9g=1.1g;见答案。
5. (2023九年级上·浙江台州·期末)家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定食用碱中Na2CO3的质量分数,小科取了40g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀且不是氯化钠,分析回答:
实验1
实验2
实验3
实验4
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 ;
(2)Na2CO3在实验 (填数字)中是反应完全的;
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(4)求实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少?
【答案】 8 3和4 解:设该食用碱中Na2CO3的质量分数是x
x=84.8%
答:该食用碱中Na2CO3的质量分数是84.8% 解:设实验4中反应生成氯化钠的质量为y
y=9.36g
则反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是:
答:实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是11.4%
【详解】(1)由表中数据可知,食用碱的质量相同,实验1中加入20g氯化钙溶液,生成3g沉淀,实验2中加入40g氯化钙溶液,生成6g沉淀,说明每加入20g氯化钙溶液,生成3g沉淀,实验3中加入60g氯化钙溶液,生成8g沉淀,说明实验1、2中氯化钙完全反应,碳酸钠过量,实验3中碳酸钠完全反应,实验4中加入80g氯化钙溶液,则实验4中碳酸钠也完全反应,实验4中生成沉淀的质量也应是8g,即m=8;
(2)由以上分析可知,碳酸钠在实验3和4中是反应完全的;
(3)见答案;
(4)见答案。
6. (2023九年级上·浙江金华·期末)为测定某镁矿石中镁元素的质量分数,兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末,加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤、除杂,得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g,将该100g混合溶液放于烧杯中,然后取40g氢氧化钠溶液,分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中,充分反应,测得的实验数据如下表所示:
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g
10
10
10
10
烧杯中生成沉淀的总质量/g
0.464
1.044
1.160
1.160
请计算:
(1)100g混合液中硫酸镁的质量。
(2)该镁矿石中镁元素的质量分数。(假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素)
(3)加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)设100g混合溶液中硫酸镁的质量为x,
=
x=2.400g
答:100g混合溶液中硫酸镁的质量为2.400g
(2)2.400g硫酸镁中镁元素的质量为2.400g××100%=0.480g
答:该镁矿石中镁元素的质量分数为 ×100%=9.6%
(3)由实验一、二可知每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀1.044g-0.464g=0.580g,第三次再增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为1.160g-1.044g=0.116g,说明此时硫酸镁完全反应,氢氧化钠已过量;
设加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数为y,
=
y=8.0%
答:加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数8.0%
【分析】分析数据可以看出MgSO4和氢氧化钠溶液完全反应生成的氢氧化镁的沉淀质量为1.160g,10g氢氧化钠溶液与MgSO4能生成1.044g-0.464g=0.580g氢氧化镁的沉淀。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
7.
(2023九年级上·浙江湖州·期末)某些食品包装袋内常放入铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。小德同学在实验室发现了一包表面已生锈的铁粉,铁锈成分为。取六份样品,分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下,请根据有关信息回答问题:
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量(克)
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量(克)
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量(克)
0.1
0.3
0.5
0.6
(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收 。
(2)上表中的数值为 。
(3)第5次实验,所得溶液中溶质的化学式为 。
(4)计算该31.0克样品中单质铁的质量分数为多少?
【答案】(1)水和氧气
(2)0
(3)
(4)设该样品中单质铁的质量为,
,
该样品中单质铁的质量分数=×100%≈54.2%,
答:该样品中单质铁的质量分数为54.2%。
【详解】(1)铁粉主要吸收空气中的两种物质是食物保鲜所以也称“双吸剂”,铁与氧气、水分接触容易生锈,则吸收的物质指的是氧气、水分;
(2)根据表中数据可知:第1次30g稀硫酸没产生氢气是稀硫酸和铁锈反应,4、5可以看出每30g稀硫酸可以产生0.2g氢气,则a应为0,第6次只增加0.1g氢气,说明铁已被消耗完,硫酸有剩余;
(3)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水,第4次实验,所得到溶液中溶质的化学式为Fe2(SO4)3、FeSO4;
(4)见答案。
(4) 作图题练习
1.
(2024·浙江·一模)具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含和的混合溶液,为确定混合溶液中镁的含量,取3份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的等浓度的NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:
实验编号
①
②
③
NaOH溶液质量/g
10.0
20.0
30.0
质量/g
0.174
0.464
0.580
(1)实验 (填实验编号)中氢氧化钠有剩余。
(2)计算100g混合溶液中含的质量(写出计算过程)。
(3)计算该NaOH溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(4)分析实验数据,在右图中,画出加入该NaOH溶液质量0-30.0g过程中,产生沉淀质量对应的变化图,标注必要的数值。
【答案】 ③ 设混合溶液中的的质量为m1
解得,即100g混合溶液中含有的质量为1.2g。
答:100g混合溶液中含有的质量为1.2g。 设10g的NaOH溶液中溶质质量为m2
解得,
氢氧化钠的浓度
答:氢氧化钠的浓度为4%。
【详解】(1)由实验②可知每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.464g-0.174g=0.290g,第③次在增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为0.580g-0.464g=0.116g,说明此时硫酸镁完全反应,氢氧化钠已过量,故填:③;
(2)根据表格中数据可知,硫酸镁与氢氧化钠生成氢氧化镁的沉淀质量为0.580g,见答案;
(3)由①②两组实验可知,每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g,见答案;
(4)由①②两组实验可知,10g NaOH溶液与混合溶液中的反应可生成0.29g的沉淀,设实验①中与反应的NaOH溶液的质量为,则
解得。说明实验①10g NaOH溶液有4g用于与混合溶液中反应,因此在加入4g之后开始产生沉淀;
最终产生沉淀0.58g,设产生这些沉淀需要的NaOH溶液质量为,则
解得。说明加入NaOH溶液24g后,沉淀质量不再增加。
NaOH溶液质量与质量的关系如图:
。
2. (2023九年级上·浙江绍兴·期中)为测定某镁矿石中镁元素的质量分数,兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末,加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤、除杂,得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g,将该100g混合溶液放于烧杯中,然后取40g氢氧化钠溶液,分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中,充分反应,测得的实验数据如下表所示:
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
加入氢氧化钠溶液质量/g
10
10
10
10
烧杯中生成沉淀的总质量/g
0.29
0.87
1.45
1.45
请计算:
(1)100g混合液中硫酸镁的质量。
(2)该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少?
(3)在下图中画出反应过程中溶液中镁元素的质量随加入的氢氧化钠溶液的变化曲线,并在坐标轴上标出相应的质量。
【答案】(1)解:设MgSO4的质量为x
解得x=3g
答: 100g混合液中硫酸镁的质量为3g。
(2)解:加入10g NaOH溶液,恰好生成的氢氧化镁的质量为:0.87g-0.29g=0.58g
设10g NaOH溶液中NaOH的质量为y
解得y=0.8g
则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为
答:则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为8% 。
(3)
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
(3)在反应结束时,镁元素全部从溶液中转化成氢氧化镁沉淀,生成的氢氧化镁的总质量为1.45g,则镁元素的质量为,则未发生反应前,镁元素的起始质量为0.6g。
氢氧化钠先与稀硫酸反应,再与硫酸镁反应,因此一开始,溶液中的镁元素质量不变,待稀硫酸反应完全后再逐渐减少。
设zg的氢氧化钠恰好与稀硫酸完全反应,
解得z=0.4g,则与稀硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为:0.4g÷8%=5g,则当氢氧化钠溶液的质量小于5g时。溶液中镁元素的质量保持在0.6g不变,随后逐渐减少,当氢氧化钠溶液的质量等于30g时,镁元素全部从溶液中全部转化成氢氧化镁沉淀,溶液中镁元素的质量减小为0,图像如图。
3.
(2023八年级下·浙江嘉兴·期末)用沉淀法可测定碳酸钠的样品(仅含少量氯化钠水质,且氯化钠不与氯化钙反应)中碳酸钠的质量分数,取碳酸钠样品,加水完全溶解制成溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液(反应的方程式),实验数据如下表:
实验次数火
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入溶液的质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/g
137.0
155.0
173.0
M
210.0
230.0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为___________。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)请计算溶液的溶质质量分数?
(4)恰好反应时所得溶液质量分数为多少?
【答案】(1)191.0
(2)
(3)设氯化钙溶液中溶质的质量为x,
解得
则溶液的溶质质量分数为
答:溶液的溶质质量分数为11.1%。
(4)设生成的氯化钠的质量为y,样品中碳酸钠的质量为z,则
y=10.53g
z=9.54g
结合前面分析可知,恰好完全反应时加入氯化钙溶液的质量为,则恰好反应时溶液质量为,则恰好反应时所得溶液质量分数为
答:恰好反应时所得溶液质量分数为5.995%。
【详解】(1)根据表格提供的数据可以看出,纯碱样品产生沉淀的总质量为: ,开始时每氯化钙溶液产生沉淀,第6次不再改变,说明第5次时沉淀完全,故第4次加入氯化钙溶液也是产生沉淀,故;
(2)综合分析数据可以看出,每氯化钙溶液产生碳酸钙沉淀,产生碳酸钙需要氯化钙溶液的质量为,故图像如图:
(3)根据表格中数据可知,每20gCaCl2溶液生成2g沉淀,见答案;
(4)见答案。
4. (2024·浙江·一模)某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应.测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如下表(假设镁条中除表面有氧化镁外,没有其它杂质).
加入稀硫酸质量/g
20
40
60
80
产生气体质量/g
0
0.2
0.4
0.5
(1)用化学方程式说明当稀硫酸的质量为20g时,不产生氢气的原因是 .
(2)计算镁条中金属镁的质量分数(写出计算过程).
(3)在下图中画出产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图,标出有关物质的质量.
【答案】 设镁条中金属镁的质量为x。
镁条中金属镁的质量分数=
答:镁条中金属镁的质量分数为60%。
【详解】(1)不产生氢气的原因是:氧化镁先和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,反应的化学方程式为:;
(2)根据表格数据可知,加入硫酸40g生成氢气0.2g,加入硫酸60g生成氢气0.4g,加入硫酸80g,如果全部反应生成氢气为0.6g,实际生成氢气0.5g,说明硫酸剩余,且剩余10g,故镁完全反应,生成氢气0.5g,见答案。
(3)根据表格数据, 当稀硫酸的质量为20g时,不产生氢气,加入硫酸40g生成氢气0.2g,加入硫酸60g生成氢气0.4g,加入硫酸80g,如果全部反应生成氢气为0.6g,实际生成氢气0.5g,说明硫酸剩余,且剩余10g,即80g-10g=70g硫酸产生0.5g氢气。描点连线,画出产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图如图:。
5.
(2023九年级上·浙江丽水·阶段练习)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成溶液,向所得溶液中逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液。
实验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入氯化钙溶液的质量/克
20
20
20
20
20
20
反应后溶液的总质量/克
118
136
154
m
190
210
(1)表中数据m的值为 。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。
【答案】 172 解:设样品中碳酸钠的质量为x
=
x=10.6g
该食用碱样品中碳酸钠的质量分数=×100%=84.8%
答:该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
【详解】(1)由图可知,反应后最终生成碳酸钙沉淀的质量=100g+20g×6−210g=10g,第一次加入20g氯化钙溶液后生成碳酸钙沉淀的质量=100g+20g−118g=2g,即20g氯化钙溶液完全反应后生成2g碳酸钙沉淀,则生成10g碳酸钙沉淀时,消耗的氯化钙溶液的质量为100g,即第五次加入20g氯化钙溶液后碳酸钠完全反应,所以第四次加入20g氯化钙溶液反应后也生成2g碳酸钙沉淀,则第四次加入20g氯化钙溶液,所得溶液的质量=154g+20g−2g=172g,即m的值为172,故填172。
(2)由(1)可知,20g氯化钙溶液完全反应后生成2g碳酸钙沉淀,反应后最终生成碳酸钙沉淀的质量为10g,则第五次加入20g氯化钙溶液后碳酸钠完全反应,故生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图画为。
(3)见答案。
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