专题04 有关化学方程式的计算（四大题型）-【压轴题】2024-2025 学年八年级科学下册同步培优训练（浙教版）

专题04 有关化学方程式的计算 一．质量守恒定律及其应用（共7小题） 二．表格型化学方程式的计算（共5小题） 三．图像型化学方程式的计算（共4小题） 四．实验型化学方程式的计算（共5小题） 一．质量守恒定律及其应用（共7小题） 1. 在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量（g） 20 2 1 37 反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12 A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5 2. 已知反应：CH4+aM＝CO2+bH2O，M中不含碳元素和氢元素，下列说法错误的是（　　） A．a＝2b B．反 应中仅碳元素和氧元素的化合价发生变化 C．M是O2 D．每生成44gCO2，就有36gH2O生成 3. 将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是（　　） 物质 a b c d 反应前质量/g 8.4 4.0 3.2 2.8 反应后质量/g 7.2 7.2 x 2.8 A．d可能是催化剂 B．反应后c物质的质量为5.2g C．c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同 D．a和b是反应物 4. 下列说法中正确的是（　　） A．足量的Fe、S、H2三种物质分别在氧气中完全燃烧，若消耗等质量的氧气，则消耗质量最多的是H2 B．现有FeO与Fe2O3两种纯净物，FeO中氧元素的质量分数大于Fe2O3中氧元素的质量分数 C．在某种氮的氧化物中，若氮元素与氧元素的质量比为7：4，该氧化物的化学式为NO D．一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体中，碳、氧原子的个数比可能是3：4 5. 在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8 反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4 A．待测值为0.6 B．此反应可表示为：丙+丁→甲 C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2 D．甲一定是化合物 6. 质量守恒定律是自然界的基本定律之一，请你运用质量守恒定律进行计算： （1）某密闭容器中，12gA加热完全分解产生B和C，其中B的质量为2g，同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE，则最终该密闭容器中B和C的质量比为 。 （2）4.6克乙醇（C2H5OH）和一定的氧气在密闭容器中燃烧，反应后容器中只有一氧化碳、二氧化碳和水，已知一氧化碳的质量为1.4克，则生成二氧化碳的质量为 克。 7. 小李进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验用电子天平和量筒准确测量出表中测量对象。（实验中操作正确，当时气压下氧气的密度为ρ） 测量对象 测量结果 MnO2 m1 KClO3 m2 试管 m3 试管+加热后剩余固体 m4 量筒内收集气体的体积 V （1）根据质量守恒定律定律：m1、m2、m3、m4和V和ρ之间应存在的等量关系是 。 （2）实验操作过程中的“先后”往往很重要，在本实验操作过程中以下的“先后”不合理的是 。 A.先装药品再检查装置气密性 B.先放酒精灯再将试管固定在铁架台上 C.先等水槽中气泡均匀连续日出再收集气体 D.先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管 二．表格型化学方程式的计算（共5小题） 8. 某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应）。请计算： 序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g 第1次 20 11 第2次 20 6 第3次 20 2.8 第4次 20 n （1）上表中n的数值为 。 （2）样品中碳酸钙的质量分数是 。 （3）求盐酸中溶质的质量分数。 9. 为确定某大理石样品的纯度，某兴趣小组进行如下实验：称取该大理石（主要成分是CaCO3，杂质不参加反应）加入烧杯中，向其中逐渐加入稀盐酸至完全反应。反应结束后，称量烧杯的总质量（溶解的气体忽略不计），有关数据记录如下表。 烧杯 大理石 稀盐酸 反应后烧杯及其中物质总质量 质量（克） 85 15 50 145.6 请完成下列问题： （1）实验中通过 现象来判断大理石中CaCO3已经完全反应。 （2）实验中产生的二氧化碳质量为 克，该大理石样品的纯度是多少？（列式计算，结果精确到1%） （3）实验中能否用稀硫酸代替稀盐酸？请做出判断并说明理由 。 10. 某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下数据（已知Fe+SFeS）： 第一次 第二次 第三次 硫粉的质量/g 16 32 32 铁粉的质量/g 28 28 56 硫化亚铁（FeS）的质量/g 44 44 88 （1）第 次实验，反应物恰好完全反应。 （2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，从如表可知，参加反应的铁和硫的质量比是 。 （3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？（写出计算过程） 11. 某研究性学习小组为测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些样品，并用稀盐酸200g，平均分成4份进行4次实验（样品中其他杂质不与稀盐酸反应），结果见下表，回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 加入样品质量（g ） 5 10 15 20 生成CO2质量（g） 1.76 3.52 4.4 M （1）实验过程中，通过观察 现象可判断反应结束。 （2）表中的M数值是 g。 （3）这种石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（要求写出计算过程） 12. 某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用8g石灰石样品，把40g稀盐酸分为4次加入样品中（杂质既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下： （1）表中m为 。 （2）从以上数据可知，这四次实验中，第 次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。 （3）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？ 序号 加入稀盐酸的质量（g） 剩余固体的质量（g） 1 10 5.5 2 10 m 3 10 1.2 4 10 n 三．图像型化学方程式的计算（共4小题） 13. 小金同学利用一定质量的KClO3和MnO2混合物采用排水法制取氧气。实验过程中断一段时间后，由小科继续进行。两位同学都将实验数据及时记录并绘制成图像。 （1）在组装装置时，需将图甲所示的两段导管用橡皮管连接起来，则与橡皮管相连的是 端（用字母表示）。 （2）图乙表示实验过程中生成的氧气质量随时间变化，图丙表示相应时刻大试管内剩余固体总质量随时间的变化情况。分析图像，计算说明： ①由图丙可知t4时刻KClO3已完全分解，根据质量守恒定律，图乙中a的质量为 g。 ②求t3时刻剩余固体中KClO3的质量分数。（计算结果保留至0.1%） 14. 初三（1）班学生将采集到的块状石灰石样品用水冲洗后晾干，称得样品质量为25.0g．该班甲、乙两组同学共利用这25.0g石灰石样品分别进行了如下实验．（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出） 实验过程：甲组：取一定质量的块状石灰石样品于锥形瓶内，加入过量的10%的稀盐酸Mg，测定反应过程中锥形瓶中的药品质量变化．（如图a） 乙组：把剩余的块状石灰石样品研碎成粉末状，然后全部置于另一锥形瓶内，加入10%的稀盐酸Ng，测定反应过程中锥形瓶中药品的质量变化．（如图b） 两组同学经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系如图c． 问题讨论： （1）甲、乙两组同学的实验中，甲组实验消耗的时间更短． （2）两次实验中消耗的稀盐酸质量比甲：乙＝1： （3）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数． 15. 钙是生物体骨骼的重要组成元素，鱼骨中含有碳酸钙，现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙，提示：食醋的主要成分是酸（HAc），醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为：2HAc+CaCO3＝CaAc2+H2O+CO2↑。该实验中浓硫酸的作用是吸收逸出的水蒸气，鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。 （1）该实验中仪器a的名称是 。 （2）计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。 （3）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明。 。 16. 实验室制取氧气时，某同学取氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热并进行测量记录，反应产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示，请回答下列问题： （反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑） （1）t4～t5时段氧气质量不变的原因 。 （2）t4时二氧化锰的质量为多少？（写出计算过程） （3）在反应过程中，二氧化锰在固体混合物中所占质量分数会随时间发生变化，其部分变化曲线已在图乙中画出，请完善t0～t1阶段的图像，并在纵坐标上标出t3时刻的数据。 四．实验型化学方程式的计算（共5小题） 17. 鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙，小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进行的实验及实验数据如图所示。请回答下列问题：（信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。） （1）根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为 g。 （2）计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程，精确到0.1%） 18. 科学研究小组利用图甲装置探究某品牌钙片中碳酸钙的质量分数（钙片中其他物质不参与反应），钙片的部分参数如图乙。将10克该品牌钙片放入电子天平上的锥形瓶中，分3次加入一定浓度等量的稀盐酸，每次待反应充分后记录天平的示数，数据如表丙所示。反应化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。 组别 ① ② ③ ④ 盐酸质量/克 0 40 80 120 天平示数/克 110 147.8 186.7 226.7 （1）图乙中“每片含钙300mg”中的“钙”指的是 （填“钙元素”或“钙金属”或“钙单质”）。 （2）请说明天平从第③次到第④次示数变化的原因 。 （3）选取合适的数据计算该钙片中碳酸钙的质量分数。 19. 三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。 （1）小敏的方法可用如图1流程表示，测得的碳酸钙的质量分数为 。 （2）小华取10克样品，用如图2甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B装置质量增加了4.6克，根据上述数据，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是 。 （3）小军用如图2乙的实验装置进行实验，将30克稀盐酸加入到1.25克样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图2丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升，求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。 （4）求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。 20. 小明同学用石灰石样品（杂质不溶于水且不与酸反应）和稀盐酸反应进行实验研究。取15克石灰石样品于装置A中（如图甲）。先打开K，通过一段时间的空气，再关闭K，向A锥形瓶中缓慢加入稀盐酸直到过量，当A装置中不再有气体产生时，再次打开K，通入足量空气。记录A装置中相关数据如图乙；测得B装置质量增加了4.7克：C装置质量不变。（碱石灰可吸收水和二氧化碳，实验过程中不计盐酸的挥发） （1）第二次打开K，通入足量空气的作用是 。 （2）石灰石样品中碳酸钙的质量为 克。 （3）实验中生成二氧化碳的质量为 克。 （4）稀盐酸的质量分数为多少？ 21. 为测定某大理石样品中含有碳酸钙的质量分数，小明取3克大理石样品进行实验，测量的方法如图甲所示，实验装置气密性良好。（化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，其余杂质不参加反应） （1）将稀盐酸滴入样品中反应一段时间后，当观察到 （填实验现象），说明反应结束。 （2）实验结束后，量筒内进入水的体积如图乙所示（单位为mL），将量筒内进入水的体积作为生成二氧化碳体积来计算，请计算该大理石样品中的碳酸钙的质量分数。（已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g/L） （3）若考虑盐酸加入后烧瓶内物质所占体积的变化对测定数据产生的影响，则（2）中测出的碳酸钙的质量分数将偏大，请说明理由 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 有关化学方程式的计算 一．质量守恒定律及其应用（共7小题） 二．表格型化学方程式的计算（共5小题） 三．图像型化学方程式的计算（共4小题） 四．实验型化学方程式的计算（共5小题） 一．质量守恒定律及其应用（共7小题） 1. 在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量（g） 20 2 1 37 反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12 A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5 【解答】解：A.依据质量守恒定律可知，20+2+1+37＝a+32+b+12，a+b＝16，a＝16﹣b，b＝0时，a＝16；b＝16时，a＝0，则a的取值范围：0≤a≤16；故A正确； B.分析表中数据可知，Q为反应物，Y为生成物，但X、Z无法确定，则该反应的反应类型无法确定，故B错误； C.分析表中数据可知，当a＝15时，物质Z在反应前后的质量不变，但催化剂特点是反应前后质量和化学性质不变，改变其它反应速率，则物质Z在反应中不一定起催化作用，故C错误； D.分析表中数据可知，当b＝1时，反应中X、Q的质量比为5：25＝1：5，无法确定其相对分子质量之比，故D错误； 故选：A。 2. 已知反应：CH4+aM＝CO2+bH2O，M中不含碳元素和氢元素，下列说法错误的是（　　） A．a＝2b B．反 应中仅碳元素和氧元素的化合价发生变化 C．M是O2 D．每生成44gCO2，就有36gH2O生成 【解答】解：A、由分析可知，a＝b＝2，故选项说法错误。 B、该反应是CH4+2O2＝CO2+2H2O，反应前碳、氢、氧元素的化合价分别为：﹣4、+1、0，反应后碳、氢、氧元素的化合价分别为：+4、+1、﹣2，所以反应中仅碳元素和氧元素的化合价发生变化，故选项说法正确。 C、由分析可知，M是O2，故选项说法正确。 D、由反应的化学方程式CH4+2O2＝CO2+2H2O可知，每生成44gCO2，就有36gH2O生成，故选项说法正确。 故选：A。 3. 将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是（　　） 物质 a b c d 反应前质量/g 8.4 4.0 3.2 2.8 反应后质量/g 7.2 7.2 x 2.8 A．d可能是催化剂 B．反应后c物质的质量为5.2g C．c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同 D．a和b是反应物 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后a的质量减少了8.4g﹣7.2g＝1.2g，故是反应物，参加反应的质量为1.2g；同理可以确定b是生成物，生成的质量为7.2g﹣4.0g＝3.2g；d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，c应是反应物，且参加反应的质量为3.2g﹣1.2g＝2g，故X的数值为3.2﹣2＝1.2。 A、d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确。 B、反应后a物质的质量为1.2g，故选项说法错误。 C、该反应的反应物为a和c，生成物是b，符合“多变一”的形式，属于化合反应，b物质中元素的种类一定等于a、c二种物质中元素的种类，故选项说法错误。 D、a是反应物，b是生成物，故选项说法错误。 故选：A。 4. 下列说法中正确的是（　　） A．足量的Fe、S、H2三种物质分别在氧气中完全燃烧，若消耗等质量的氧气，则消耗质量最多的是H2 B．现有FeO与Fe2O3两种纯净物，FeO中氧元素的质量分数大于Fe2O3中氧元素的质量分数 C．在某种氮的氧化物中，若氮元素与氧元素的质量比为7：4，该氧化物的化学式为NO D．一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体中，碳、氧原子的个数比可能是3：4 【解答】解：A、四种物质和等质量的氧气反应的关系式为Fe～O2，S～O2，2H2～O2，由关系式可得消耗等质量的氧气需要铁的质量为84g、需要硫的质量为32g、需要氢气的质量为4g，故消耗质量最小的是氢气，故错误； B、可让两种物质中铁元素的原子个数相等，氧元素的原子个数多的物质，则该物质中氧元素的含量高。所以比较2FeO、Fe2O3中氧的原子个数即可，FeO中氧元素的质量分数小于Fe2O3中氧元素的质量分数，故错误； C、一氧化氮中氮元素和氧元素的质量比为14：16＝7：8，故错误； D、当一氧化碳和二氧化碳的分子个数比为2：1时，碳原子和氧原子的个数为3：4，故正确。 故选：D。 5. 在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8 反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4 A．待测值为0.6 B．此反应可表示为：丙+丁→甲 C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2 D．甲一定是化合物 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了10g﹣3.2g＝6.8g，故是反应物，参加反应的甲的质量为6.8g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为8g﹣4.8g＝3.2g；丁是生成物，生成的丁的质量为6.4g﹣2.8g＝3.6g；由质量守恒定律，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故待测的数值为0.3g。 A、待测值为0.3，故选项说法错误。 B、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，故选项说法错误。 C、反应中甲和丁变化的质量比为6.8g：3.6g≠1：2，故选项说法错误。 D、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，一定是化合物，故选项说法正确。 故选：D。 6. 质量守恒定律是自然界的基本定律之一，请你运用质量守恒定律进行计算： （1）某密闭容器中，12gA加热完全分解产生B和C，其中B的质量为2g，同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE，则最终该密闭容器中B和C的质量比为 。 （2）4.6克乙醇（C2H5OH）和一定的氧气在密闭容器中燃烧，反应后容器中只有一氧化碳、二氧化碳和水，已知一氧化碳的质量为1.4克，则生成二氧化碳的质量为 克。 【解答】解：（1）某密闭容器中，12gA加热完全分解产生B和C，其中B的质量为2g，同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE，则容器中C的质量为12g﹣2g﹣0.1g﹣7.9g＝2g；则最终该密闭容器中B和C的质量比为2g：2g＝1：1。 （2）4.6克乙醇中碳元素的质量为4.6g100%＝2.4g，已知一氧化碳的质量为1.4克，含有碳元素的质量为1.4g100%＝0.6g，则生成二氧化碳的质量为（2.4g﹣0.6g）÷（100%）＝6.6g。 故答案为： （1）1：1； （2）6.6。 7. 小李进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验用电子天平和量筒准确测量出表中测量对象。（实验中操作正确，当时气压下氧气的密度为ρ） 测量对象 测量结果 MnO2 m1 KClO3 m2 试管 m3 试管+加热后剩余固体 m4 量筒内收集气体的体积 V （1）根据质量守恒定律定律：m1、m2、m3、m4和V和ρ之间应存在的等量关系是 。 （2）实验操作过程中的“先后”往往很重要，在本实验操作过程中以下的“先后”不合理的是 。 A.先装药品再检查装置气密性 B.先放酒精灯再将试管固定在铁架台上 C.先等水槽中气泡均匀连续日出再收集气体 D.先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管 【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应前二氧化锰、氯酸钾和试管的质量和应等于反应后试管、加热后剩余固体以及收集到的气体的质量和，所以m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系为：m1+m2+m3＝m4+ρV；故答案为：m1+m2+m3＝m4+ρV； （2）A、装入药品前要先检查装置的气密性，故选项操作不合理，符合题意； B、组装仪器时先下后上，所以先放酒精灯再将试管固定在铁架台上，故选项操作合理，不符合题意； C、本实验是验证质量守恒定律，不能让气体逸出，所以导管口一有气泡产生就收集气体，故选项操作不合理，符合题意； D、实验结束后，要冷却后才能读数，故先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管，选项操作合理，不符合题意； 故选：AC。 二．表格型化学方程式的计算（共5小题） 8. 某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应）。请计算： 序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g 第1次 20 11 第2次 20 6 第3次 20 2.8 第4次 20 n （1）上表中n的数值为 。 （2）样品中碳酸钙的质量分数是 。 （3）求盐酸中溶质的质量分数。 【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8。 （2）样品中碳酸钙的质量分数100%＝82.5%。 （3）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应 解：设第一次参与反应的HCl质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 5g x 解之得：x＝3.65g， 盐酸中溶质的质量分数为：100%＝18.25%。 故答案为：（1）2.8；（2）82.5%；（3）答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。 9. 为确定某大理石样品的纯度，某兴趣小组进行如下实验：称取该大理石（主要成分是CaCO3，杂质不参加反应）加入烧杯中，向其中逐渐加入稀盐酸至完全反应。反应结束后，称量烧杯的总质量（溶解的气体忽略不计），有关数据记录如下表。 烧杯 大理石 稀盐酸 反应后烧杯及其中物质总质量 质量（克） 85 15 50 145.6 请完成下列问题： （1）实验中通过 现象来判断大理石中CaCO3已经完全反应。 （2）实验中产生的二氧化碳质量为 克，该大理石样品的纯度是多少？（列式计算，结果精确到1%） （3）实验中能否用稀硫酸代替稀盐酸？请做出判断并说明理由 。 【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳气体，碳酸钙反应完全是加入稀盐酸至过量，实验中通过气泡不再产生现象来判断大理石中CaCO3已经完全反应； （2）根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为85克+15克+50克﹣145.6克＝4.4克， 设大理石样品中碳酸钙的质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 100 44 x 4.4克 x＝10克 则该大理石样品的纯度是100%≈67%， 答：该大理石样品的纯度是67%； （3）由于碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖大理石表面，阻止反应的进一步发生，所以实验中不能用稀硫酸代替稀盐酸。 10. 某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下数据（已知Fe+SFeS）： 第一次 第二次 第三次 硫粉的质量/g 16 32 32 铁粉的质量/g 28 28 56 硫化亚铁（FeS）的质量/g 44 44 88 （1）第 次实验，反应物恰好完全反应。 （2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，从如表可知，参加反应的铁和硫的质量比是 。 （3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？（写出计算过程） 【解答】解：（1）从表中的数据可以看出，第一次16g的硫粉与28g铁粉反应生成硫化亚铁的质量为44g，第三次32g的硫粉与56g铁粉反应生成硫化亚铁的质量为88g，根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和，因此第一次、第三次实验，反应物恰好反应；故答案为：一、三； （2）Fe+SFeS 56 32 因为参加反应的铁和硫的质量比为56：32＝7：4；故答案为：7：4； （3）设生成硫化亚铁的质量为x，需要铁粉的质量为y。 Fe+SFeS 56 32 88 y 48g x x＝132g y＝84g 答：需要铁粉的质量为84g，能生成硫化亚铁132g。 11. 某研究性学习小组为测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些样品，并用稀盐酸200g，平均分成4份进行4次实验（样品中其他杂质不与稀盐酸反应），结果见下表，回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 加入样品质量（g ） 5 10 15 20 生成CO2质量（g） 1.76 3.52 4.4 M （1）实验过程中，通过观察 现象可判断反应结束。 （2）表中的M数值是 g。 （3）这种石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（要求写出计算过程） 【解答】解：（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实验过程中，通过观察，通过观察不再产生气泡的现象，可判断反应结束。 故答案为：不再产生气泡。 （2）表格数据分析可知，向50g稀盐酸中加入5g样品，生成1.76g二氧化碳；向50g稀盐酸中加入10g样品，生成3.52g二氧化碳；说明5g样品中的碳酸钙与稀盐酸完全反应，能生成1.76g二氧化碳；向50g稀盐酸中加入15g样品，生成4.4g二氧化碳，产生的二氧化碳气体小于1.76g×3＝5.28g，说明石灰石中的碳酸已经完全反应，则表中的M数值是4.4。 故答案为：4.4。 （3）由表格数据可知，5g样品中的碳酸钙完全反应能生成1.76g二氧化碳。 设参加反应的碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 1.76g x＝4g 这种石灰石中碳酸钙的质量分数是100%＝80%。 答：这种石灰石中碳酸钙的质量分数是80%。 12. 某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用8g石灰石样品，把40g稀盐酸分为4次加入样品中（杂质既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下： （1）表中m为 。 （2）从以上数据可知，这四次实验中，第 次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。 （3）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？ 序号 加入稀盐酸的质量（g） 剩余固体的质量（g） 1 10 5.5 2 10 m 3 10 1.2 4 10 n 【解答】解：（1）图表数据分析可知，第1次反应后固体物质减少的质量为8g﹣5.5g＝2.5g；第二次加入10g稀盐酸，若稀盐酸能完全反应，固体应减少2.5g，m＝5.5﹣2.5＝3，大于1.2g，说明第二次加入的稀盐酸完全反应，说明m的数值是3。 （2）从所示分析可知，这四次实验中，第三次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。 （3）样品中碳酸钙的质量分数为： 85%。 故答案为： （1）3； （2）三； （3）85%。 三．图像型化学方程式的计算（共4小题） 13. 小金同学利用一定质量的KClO3和MnO2混合物采用排水法制取氧气。实验过程中断一段时间后，由小科继续进行。两位同学都将实验数据及时记录并绘制成图像。 （1）在组装装置时，需将图甲所示的两段导管用橡皮管连接起来，则与橡皮管相连的是 端（用字母表示）。 （2）图乙表示实验过程中生成的氧气质量随时间变化，图丙表示相应时刻大试管内剩余固体总质量随时间的变化情况。分析图像，计算说明： ①由图丙可知t4时刻KClO3已完全分解，根据质量守恒定律，图乙中a的质量为 g。 ②求t3时刻剩余固体中KClO3的质量分数。（计算结果保留至0.1%） 【解答】解：（1）在组装装置时，需将图甲所示的两段导管用橡皮管连接起来，则与橡皮管相连的是bd端； （2）①由图丙可知t4时刻KClO3已完全分解，根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为40.75g﹣26.35g＝14.4g，由图乙可知，t3～t4生成氧气的质量为9.6g，则t1～t2生成氧气的质量为14.4g﹣9.6g＝4.8g，即图乙中a的质量为4.8g； ②设t3时刻剩余固体中KClO3的质量为x， 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 9.6g x＝24.5g 根据质量守恒定律可知，t3时刻剩余固体的质量为26.35g+9.6g＝35.95g，则t3时刻剩余固体中KClO3的质量分数为100%≈68.2%； 答：t3时刻剩余固体中KClO3的质量分数为68.2%。 14. 初三（1）班学生将采集到的块状石灰石样品用水冲洗后晾干，称得样品质量为25.0g．该班甲、乙两组同学共利用这25.0g石灰石样品分别进行了如下实验．（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出） 实验过程：甲组：取一定质量的块状石灰石样品于锥形瓶内，加入过量的10%的稀盐酸Mg，测定反应过程中锥形瓶中的药品质量变化．（如图a） 乙组：把剩余的块状石灰石样品研碎成粉末状，然后全部置于另一锥形瓶内，加入10%的稀盐酸Ng，测定反应过程中锥形瓶中药品的质量变化．（如图b） 两组同学经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系如图c． 问题讨论： （1）甲、乙两组同学的实验中，甲组实验消耗的时间更短． （2）两次实验中消耗的稀盐酸质量比甲：乙＝1： （3）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数． 【解答】（1）解：根据图c可知甲组实验消耗的时间（约3分钟）比乙组（多于4分钟）更短．故填甲 （2）解：设甲组实验中消耗的盐酸的质量为x，乙组实验中消耗的盐酸的质量为 y，则 2HCl+CaCO3＝H2O+CO2↑+CaCl2 71 44 x 2.2g 甲组 y 6.6g 乙组 所以══ 故填 1： （3）解：设每份样品中CaCO3的质量为x CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x （2.2g+6.6g） 44x＝100×（2.2g+6.6g） x＝20g 所以样品中CaCO3质量分数为：100%＝80.0%（1分） 答：样品中CaCO3质量分数为80.0%（0.5分） 15. 钙是生物体骨骼的重要组成元素，鱼骨中含有碳酸钙，现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙，提示：食醋的主要成分是酸（HAc），醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为：2HAc+CaCO3＝CaAc2+H2O+CO2↑。该实验中浓硫酸的作用是吸收逸出的水蒸气，鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。 （1）该实验中仪器a的名称是 。 （2）计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。 （3）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明。 。 【解答】解：（1）仪器a的名称是：分液漏斗； （2）生成二氧化碳的质量为：820g﹣819.89g＝0.11g 设生成0.11g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x。 2HAc+CaCO3＝CaAc2+H2O+CO2↑。 100 44 x 0.11g x＝0.25g 鱼骨中碳酸钙的质量分数为： 100%＝1.25% 答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%； （3）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的，因为要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长或碳酸钙的含量本身很少，用醋去反应只能反应其中极少一部分，更多的鱼刺还是没有被反应掉。 故答案为： （1）分液漏斗； （2）1.25%； （3）要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长或碳酸钙的含量本身很少，用醋去反应只能反应其中极少一部分，更多的鱼刺还是没有被反应掉。 16. 实验室制取氧气时，某同学取氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热并进行测量记录，反应产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示，请回答下列问题： （反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑） （1）t4～t5时段氧气质量不变的原因 。 （2）t4时二氧化锰的质量为多少？（写出计算过程） （3）在反应过程中，二氧化锰在固体混合物中所占质量分数会随时间发生变化，其部分变化曲线已在图乙中画出，请完善t0～t1阶段的图像，并在纵坐标上标出t3时刻的数据。 【解答】解：（1）根据图中信息可知：t4﹣t5时固体质量不变，是因为反应进行完全。故填：反应进行完全； （2）在反应中二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变； 设氯酸钾的质量是x，由图象可知该反应生成的氧气质量是4.8g； 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 4.8g x＝12.25g 二氧化锰的质量为15g﹣12.25g＝2.75g 答：t4时二氧化锰的质量为2.75g； （3）图甲可以看出，在t0～t1阶段反应还没有进行，因此二氧化锰在固体混合物中所占质量分数保持不变，t3时刻时二氧化锰在固体混合物中所占的质量分数为100%≈23.3%，画图如下： 。 四．实验型化学方程式的计算（共5小题） 17. 鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙，小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进行的实验及实验数据如图所示。请回答下列问题：（信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。） （1）根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为 g。 （2）计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程，精确到0.1%） 【解答】解：（1）根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为12g+100g﹣107.6g＝4.4g。 故答案为：4.4。 （2）设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 4.4g x＝10g 鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为100%≈83.3%。 答：鸡蛋壳中CaCO3的质量分数约是83.3%。 18. 科学研究小组利用图甲装置探究某品牌钙片中碳酸钙的质量分数（钙片中其他物质不参与反应），钙片的部分参数如图乙。将10克该品牌钙片放入电子天平上的锥形瓶中，分3次加入一定浓度等量的稀盐酸，每次待反应充分后记录天平的示数，数据如表丙所示。反应化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。 组别 ① ② ③ ④ 盐酸质量/克 0 40 80 120 天平示数/克 110 147.8 186.7 226.7 （1）图乙中“每片含钙300mg”中的“钙”指的是 （填“钙元素”或“钙金属”或“钙单质”）。 （2）请说明天平从第③次到第④次示数变化的原因 。 （3）选取合适的数据计算该钙片中碳酸钙的质量分数。 【解答】解：（1）图乙中“每片含钙300mg”中的“钙”指的是钙元素； （2）说明从第③次到第④次示数变化的原因是：第④次加入加入的盐酸比第③次多了40g，但是天平的示数也增加了40g，说明第③次加入盐酸后，碳酸钙就已经完全反应； （3）第④次加入盐酸后，固体的质量不再发生变化，说明的第③次加入盐酸后碳酸钙完全反应，生成二氧化碳的质量为：190g﹣186.7g＝3.3g 设钙片中碳酸钙的质量分数为x CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 10g×x 3.3g x＝75% 故答案为：（1）钙元素； （2）第④次加入加入的盐酸比第③次多了40g，但是天平的示数也增加了40g，说明第③次加入盐酸后，碳酸钙就已经完全反应； （3）75%。 19. 三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。 （1）小敏的方法可用如图1流程表示，测得的碳酸钙的质量分数为 。 （2）小华取10克样品，用如图2甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B装置质量增加了4.6克，根据上述数据，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是 。 （3）小军用如图2乙的实验装置进行实验，将30克稀盐酸加入到1.25克样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图2丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升，求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。 （4）求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。 【解答】解：（1）盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，第二次加盐酸，滤渣继续减少，说明第一次中盐酸完全反应且碳酸钙有剩余，可知50g盐酸完全消耗5g碳酸钙，而第二次减少的质量为2.9g，说明碳酸钙完全反应，剩余滤渣的质量就是石灰石样品中杂质的质量。 的碳酸钙的质量分数100%＝79%； （2）碱石灰能吸收水蒸气和氯化氢气体，B中吸收二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体，所以算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符； （3）二氧化碳的质量：1.8g/L×0.244L≈0.44g， 设碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 0.44g 解得：x＝1g 该石灰石样品中CaCO3的质量分数100%＝80% （4）设50g的盐酸中溶质的质量为y CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 5g y 解得：y＝3.65g 所用的稀盐酸溶质质量分数是：100%＝7.3% 故答案为：（1）79%； （2）B中吸收了二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体； （3）该石灰石样品中CaCO3的质量分数为80%； （4）所用的稀盐酸溶质质量分数是7.3%。 20. 小明同学用石灰石样品（杂质不溶于水且不与酸反应）和稀盐酸反应进行实验研究。取15克石灰石样品于装置A中（如图甲）。先打开K，通过一段时间的空气，再关闭K，向A锥形瓶中缓慢加入稀盐酸直到过量，当A装置中不再有气体产生时，再次打开K，通入足量空气。记录A装置中相关数据如图乙；测得B装置质量增加了4.7克：C装置质量不变。（碱石灰可吸收水和二氧化碳，实验过程中不计盐酸的挥发） （1）第二次打开K，通入足量空气的作用是 。 （2）石灰石样品中碳酸钙的质量为 克。 （3）实验中生成二氧化碳的质量为 克。 （4）稀盐酸的质量分数为多少？ 【解答】解：（1）第二次打开K，通入足量空气的作用是使残留在装置中的二氧化碳气体能被B完全吸收； （2）由图像可知，石灰石样品中碳酸钙的质量为15克﹣5克＝10克； （3）设实验中生成二氧化碳的质量为x，消耗HCl的质量为y， CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 100 73 44 10g y x y＝7.3g x＝4.4g 即实验中生成二氧化碳的质量为4.4g； （4）恰好完全反应时消耗盐酸质量为110.3g+4.7g﹣15g＝100g，则所用稀盐酸的质量分数为100%＝7.3%； 答：稀盐酸的质量分数为7.3%。 21. 为测定某大理石样品中含有碳酸钙的质量分数，小明取3克大理石样品进行实验，测量的方法如图甲所示，实验装置气密性良好。（化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，其余杂质不参加反应） （1）将稀盐酸滴入样品中反应一段时间后，当观察到 （填实验现象），说明反应结束。 （2）实验结束后，量筒内进入水的体积如图乙所示（单位为mL），将量筒内进入水的体积作为生成二氧化碳体积来计算，请计算该大理石样品中的碳酸钙的质量分数。（已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g/L） （3）若考虑盐酸加入后烧瓶内物质所占体积的变化对测定数据产生的影响，则（2）中测出的碳酸钙的质量分数将偏大，请说明理由 。 【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体，加入稀盐酸一段时间后，当观察到不再有气泡产生，说明反应结束；故答案为：不再有气泡产生； （2）解：反应生成二氧化碳质量为0.165L×2g/L＝0.33g； 设该大理石样品中的碳酸钙的质量分数为x。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 3gx 0.33g x＝25% 答：该大理石样品中的碳酸钙的质量分数为25%。 （3）盐酸加入后占有一定体积，会排出装置内空气，使得收集气体体积偏大，导致结果偏大；故答案为；盐酸加入后占有一定体积，会排出装置内空气，使得收集气体体积偏大（合理即可）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$