内容正文:
专题四 计算题
(试题分值:46分 测试时间:35分钟)
一、选择题(本题7小题,每空3分,共21分)
1.(2024·湖南长沙市南雅中学二模)春晚是全国各族人民共同的“年夜饭”,2024年央视春晚西安分会场《山河诗长安》以诗歌、汉服、舞狮舞龙、沉香等形式的国潮表演,展示了我国传统文化,沉香中含有沉香螺醇(C15H26O),下列有关沉香螺醇的说法正确的是
A.沉香螺醇由C、H、O三种元素组成
B.沉香螺醇属于氧化物
C.沉香螺醇中含有26个氢原子
D.沉香螺醇中碳、氢、氧元素的质量比为15:26:1
2.(2022·湖南怀化)疫情防控期间用到一种免洗手消毒凝胶,其中含有正丙醇(C3H8O)。下列有关正丙醇的说法正确的是( )
A.正丙醇相对分子质量为60g B.碳元素的质量分数是60%
C.碳、氢元素的质量比为3:8 D.正丙醇是混合物
3.(2024·湖南邵阳绥宁二模)连花清瘟胶囊具有清瘟解毒,宣肺泄热的功效,其成分中含有一种名为绿原酸的物质。下列有关绿原酸(C16H18O9)的说法正确的是
A.绿原酸是由三种元素组成的化合物
B.绿原酸的相对分子质量是 354g
C.绿原酸中氢元素的质量分数最大
D.绿原酸由16个碳原子、18个氢原子和9个氧原子构成
4.(2022·湖南邵阳)2022年4月16日,我国神舟十三号载人飞船成功返回,圆满完成长达六个月的“太空出差”任务。本次运载火箭使用的燃料主要是偏二甲肼(C2H8N2)。下列关于偏二甲肼的说法正确的是( )
A.偏二甲肼是无机化合物
B.偏二甲肼中氢元素的质量分数最小
C.偏二甲肼中C、H、N三种元素的质量比为1:4:1
D.偏二甲肼由2个碳原子、8个氢原子和1个氮分子构成
5.(2022·湖南永州)我国科学家屠呦呦从传统中药中成功分离提取出抗疟疾的有效成分青蒿素,获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的化学式为C15H22O5,下列说法不正确的是( )
A.青蒿素分子中含有11个氢分子
B.青蒿素的相对分子质量为282
C.青蒿素中碳、氢元素的质量比为90:11
D.青蒿素中氧元素的质量分数约为28.4%
6.(2024·湖南永州二模)《神农本草经》记载,柳树的根、皮、枝、叶等有清热解毒功效,其有效成分为水杨酸(C7H6O3)。下列说法不正确的是
A.水杨酸属于有机物
B.水杨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为7:6:3
C.水杨酸由碳、氢、氧三种元素组成
D.一个水杨酸分子由16个原子构成
7.(2024·湖南怀化会同二模)若干克铁粉和铜粉的混合物与足量的盐酸混合,充分反应后过滤,将滤渣在空气中充分加热,加热后产物的质量恰好等于原混合物的质量。则原混合物中铁的质量分数为
A.20% B.40% C.50.6% D.71%
二、计算题(本题5小题,共25分)
8.(2024·湖南郴州资兴二模)实验室欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数。现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐滴加到样品中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的不断加入,溶液pH的变化如图所示。试回答:
(1)当pH=7时,消耗溶质氢氧化钠的质量为 g。
(2)a点溶液中含有的离子有 。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。
9.(2023·湖南永州)某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中的含量(假定石灰石中只含有以及不与稀盐酸反应的杂质)。将50g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的气体通入到足量的NaOH溶液中,测量NaOH溶液增加的质量变化如下图。
请回答下列问题:
(1)从上图中可以看出,50g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体的质量为______g(假定全部被NaOH溶液吸收)。
(2)计算石灰石中的质量分数(写出详细的计算过程)。
(3)有同学认为反应的时间,请分析,该结论______(填“正确”或“不正确”)。
10.(2024·湖南岳阳二模)学习小组同学利用下图实验测定某赤铁矿中的含量(杂质不含铁元素、不溶于水,且不参与反应):
请完成下列分析及计算:
(1)该赤铁矿中氧化铁的质量分数是 。
(2)计算上述实验所用稀盐酸的溶质质量分数。
11.(2022·湖南怀化)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
12.(2024·湖南长沙市长郡教育集团二模)某抗酸药的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2。小亮利用如图所示的装置测定该抗酸药中碳酸钙的含量,他取10片抗酸药(共6.2g)置于烧杯中,然后加入100g稀盐酸,恰好完全反应。
(1)计算生成二氧化碳的质量 。
(2)计算该抗酸药中CaCO3的质量分数 。(写出计算过程,结果保留至小数点后一位)
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专题四 计算题
(试题分值:46分 测试时间:35分钟)
一、选择题(本题7小题,每空3分,共21分)
1.(2024·湖南长沙市南雅中学二模)春晚是全国各族人民共同的“年夜饭”,2024年央视春晚西安分会场《山河诗长安》以诗歌、汉服、舞狮舞龙、沉香等形式的国潮表演,展示了我国传统文化,沉香中含有沉香螺醇(C15H26O),下列有关沉香螺醇的说法正确的是
A.沉香螺醇由C、H、O三种元素组成
B.沉香螺醇属于氧化物
C.沉香螺醇中含有26个氢原子
D.沉香螺醇中碳、氢、氧元素的质量比为15:26:1
【答案】A
【解析】A、沉香螺醇(C15H26O) 由C、H、O三种元素组成,说法正确,符合题意;
B、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,沉香螺醇(C15H26O) 由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,说法错误,不符合题意;
C、沉香螺醇是由沉香螺醇分子构成的,1个沉香螺醇分子中含有15个碳原子、26个氢原子和1个氧原子,说法错误,不符合题意;
D、沉香螺醇中碳、氢、氧元素的质量比为,说法错误,不符合题意。
故选:A。
2.(2022·湖南怀化)疫情防控期间用到一种免洗手消毒凝胶,其中含有正丙醇(C3H8O)。下列有关正丙醇的说法正确的是( )
A.正丙醇相对分子质量为60g B.碳元素的质量分数是60%
C.碳、氢元素的质量比为3:8 D.正丙醇是混合物
【答案】B
【解析】A、正丙醇的相对分子质量为:12×3+8+16=60,相对分子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,错误;
B、碳元素的质量分数是,正确;
C、正丙醇中碳、氢元素的质量比为(12×3):8=9:2,错误;
D、正丙醇是由一种物质组成的纯净物,错误。
故选B。
3.(2024·湖南邵阳绥宁二模)连花清瘟胶囊具有清瘟解毒,宣肺泄热的功效,其成分中含有一种名为绿原酸的物质。下列有关绿原酸(C16H18O9)的说法正确的是
A.绿原酸是由三种元素组成的化合物
B.绿原酸的相对分子质量是 354g
C.绿原酸中氢元素的质量分数最大
D.绿原酸由16个碳原子、18个氢原子和9个氧原子构成
【答案】A
【解析】A、绿原酸是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,故A说法正确;
B、绿原酸的相对分子质量是12×16+1×18+16×9=354,相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写,故B说法错误;
C、绿原酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×16):(1×18):(16×9)=32:3:24,其中碳元素的质量分数最大,氢元素的质量分数最小,故C说法错误;
D、绿原酸由绿原酸分子构成,一个绿原酸分子是由16个碳原子、18个氢原子和9个氧原子构成,故D说法错误;
故选:A。
4.(2022·湖南邵阳)2022年4月16日,我国神舟十三号载人飞船成功返回,圆满完成长达六个月的“太空出差”任务。本次运载火箭使用的燃料主要是偏二甲肼(C2H8N2)。下列关于偏二甲肼的说法正确的是( )
A.偏二甲肼是无机化合物
B.偏二甲肼中氢元素的质量分数最小
C.偏二甲肼中C、H、N三种元素的质量比为1:4:1
D.偏二甲肼由2个碳原子、8个氢原子和1个氮分子构成
【答案】B
【解析】A、C2H8N2是一种含碳元素的化合物,属于有机化合物,错误;
B、偏二甲肼中碳、氢、氮的质量比为(12×2):(1×8):(14×2)=24:8:28,所以偏二甲肼中氢元素的质量分数最小,正确;
C、偏二甲肼中C、H、N元素的质量比为(12×2):(1×8):(14×2)=6:2:7,错误;
D、根据化学式知偏二甲肼是由偏二甲肼分子构成的,每个偏二甲肼分子是由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成的,错误;
故选B。
5.(2022·湖南永州)我国科学家屠呦呦从传统中药中成功分离提取出抗疟疾的有效成分青蒿素,获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的化学式为C15H22O5,下列说法不正确的是( )
A.青蒿素分子中含有11个氢分子
B.青蒿素的相对分子质量为282
C.青蒿素中碳、氢元素的质量比为90:11
D.青蒿素中氧元素的质量分数约为28.4%
【答案】A
【解析】A、分子由原子构成,由化学式可知,一个青蒿素分子中含有22个氢原子,选项错误;
B、青蒿素的相对分子质量=12×15+1×22+16×5=282,选项正确;
C、青蒿素中碳、氢元素的质量比=(12×15):(1×22)=90:11,选项正确;
D、青蒿素中氧元素的质量分数=×100%≈28.4%,选项正确,故选A。
6.(2024·湖南永州二模)《神农本草经》记载,柳树的根、皮、枝、叶等有清热解毒功效,其有效成分为水杨酸(C7H6O3)。下列说法不正确的是
A.水杨酸属于有机物
B.水杨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为7:6:3
C.水杨酸由碳、氢、氧三种元素组成
D.一个水杨酸分子由16个原子构成
【答案】B
【解析】A、水杨酸是含有碳元素的化合物,属于有机物,故A说法正确;
B、水杨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×7):(1×6):(16×3)=14:1:8,故B说法错误;
C、水杨酸由C、H、O三种元素组成,故C说法正确;
D、一个水杨酸分子由7个碳原子、6个氢原子、3个氧原子构成,即一个水杨酸分子由7+6+3=16个原子构成,故D说法正确;
故选:B。
7.(2024·湖南怀化会同二模)若干克铁粉和铜粉的混合物与足量的盐酸混合,充分反应后过滤,将滤渣在空气中充分加热,加热后产物的质量恰好等于原混合物的质量。则原混合物中铁的质量分数为
A.20% B.40% C.50.6% D.71%
【答案】A
【解析】由题意可知,混合物与足量盐酸充分反应,则混合物中的铁与盐酸发生反应:,过滤后减少的质量是固体中铁的质量,对滤渣加热后,铜与氧气发生反应生成氧化铜:,增加的质量是与铜反应的氧气的质量。因为加热后产物的质量等于原混合物的质量,所以原混合物中铁的质量等于与铜反应的氧气的质量,则原混合物中铁的质量分数=氧化铜中氧元素的质量分数=。
故选A。
二、计算题(本题5小题,共25分)
8.(2024·湖南郴州资兴二模)实验室欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数。现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐滴加到样品中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的不断加入,溶液pH的变化如图所示。试回答:
(1)当pH=7时,消耗溶质氢氧化钠的质量为 g。
(2)a点溶液中含有的离子有 。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】(1)0.8
(2)Na+、H+、SO42-
(3)设:10g稀硫酸样品含有H2SO4的质量为x。
解得:x=0.98g。
稀H2SO4的溶质质量分数为: 。
答:稀H2SO4的溶质质量分数是9.8%。
【解析】(1)由图示可知,在溶液的pH等于7,消耗的NaOH溶液的质量为16g,溶质的质量为:16g×5%=0.8g;
(2)由图示可知,在a点时溶液的pH小于7,说明加入的NaOH完全反应,有剩余的硫酸,溶液中含有的离子为:Na+、H+、SO42-;
(3)由图示可知,16gNaOH的溶液与10g稀硫酸样品,恰好完全反应,详见答案。
9.(2023·湖南永州)某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中的含量(假定石灰石中只含有以及不与稀盐酸反应的杂质)。将50g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的气体通入到足量的NaOH溶液中,测量NaOH溶液增加的质量变化如下图。
请回答下列问题:
(1)从上图中可以看出,50g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体的质量为______g(假定全部被NaOH溶液吸收)。
(2)计算石灰石中的质量分数(写出详细的计算过程)。
(3)有同学认为反应的时间,请分析,该结论______(填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)17.6
(2)解:设石灰石中CaCO3的质量分数为x
x=80%
答:石灰石中CaCO3的质量分数为80%。
(3)不正确
【解析】(1)从图中可看出,氢氧化钠溶液增加的质量为17.6g,即为生成的二氧化碳的质量;
(2)过程见答案;
(3)碳酸钙和盐酸的反应速率受盐酸浓度的影响,随着反应的进行,盐酸的浓度减少,则反应速率减慢,所以t2>2t1,结论不正确。
10.(2024·湖南岳阳二模)学习小组同学利用下图实验测定某赤铁矿中的含量(杂质不含铁元素、不溶于水,且不参与反应):
请完成下列分析及计算:
(1)该赤铁矿中氧化铁的质量分数是 。
(2)计算上述实验所用稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)80%
(2)解:设上述实验所用稀盐酸的溶质质量为x,
x=21.9g
则上述实验所以稀盐酸的溶质质量分数为,
答:上述实验所用稀盐酸的溶质质量分数为21.9%。
【解析】(1)该赤铁矿中氧化铁和稀盐酸反应生产氯化铁和水,杂质不含铁元素、不溶于水,且不参与反应,则剩余的4g固体即为杂质,则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是;
(2)见答案。
11.(2022·湖南怀化)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)2.2
(2)NaCl CaCl2
(3)根据图像可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,生成碳酸钙沉淀的质量为10g。
解:设当滴加40g碳酸钠溶液时,反应生成的氯化钠的质量为。
设当滴加碳酸钠溶液从40g-120g时,反应生成的氯化钠的质量为。
所得溶液中氯化钠的质量分数是
答:当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是8.8%。
【分析】向氯化钙和稀盐酸的混合溶液中滴加碳酸钠溶液,稀盐酸先与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳,反应化学方程式是为,待稀盐酸恰好完全反应完;氯化钙再与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应化学方程式为。
【解析】(1)根据以上分析可知,图像一开始增加的是二氧化碳质量,消耗碳酸钠溶液质量为40g,则增加二氧化碳的质量为2.2g;
(2)根据图像可知,消耗碳酸钠溶液质量从40g-120g,发生的是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,且在120g时,恰好碳酸钠与氯化钙完全反应,而在80g时,氯化钙过量,所以在80g时,溶液中的溶质为氯化钙和氯化钠;
(3)见答案。
12.(2024·湖南长沙市长郡教育集团二模)某抗酸药的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2。小亮利用如图所示的装置测定该抗酸药中碳酸钙的含量,他取10片抗酸药(共6.2g)置于烧杯中,然后加入100g稀盐酸,恰好完全反应。
(1)计算生成二氧化碳的质量 。
(2)计算该抗酸药中CaCO3的质量分数 。(写出计算过程,结果保留至小数点后一位)
【答案】(1)解:根据质量守恒定律,混合物减少的质量即为生成二氧化碳的质量,完全反应后产生二氧化碳的质量为6.2g+100g-104g=2.2g。
答:生成二氧化碳的质量是2.2g。
(2)解:设10片抗酸药中碳酸钙的质量为x,
x=5g
该抗酸药中CaCO3的质量分数=≈80.6%
答:该抗酸药中CaCO3的质量分数是80.6%。
【解析】(1)见答案。
(2)见答案。
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