内容正文:
专题20 综合计算题
考点概览
题型一 坐标图像类计算
题型二 表格分析类计算
题型三 生产制备类计算
题型四 实验类计算
坐标图像类计算题型一
1.(2025·广东东莞·一模)氯化镁,化学式MgCl2,可由海水中提取,氯化镁可用于融雪剂、控制灰尘、消防器材、储存氢气等。
(1)海水中原本就有氯化镁,为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁?原因是 。
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,反应的化学方程式为 。
(3)测定某氯化镁溶液中MgCl2的质量分数。小明同学取100g某氯化镁溶液于一只洁净的烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液至过量,烧杯内溶液的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试通过计算,求该氯化镁溶液的溶质质量分数 (写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
2.(2025·广东中山·一模)化学项目组为测定造纸厂废水中氢氧化钠的质量分数,取废水样品倒入烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为的稀硫酸,用传感器等电子设备测得滴加过程中溶液的与加入稀硫酸的质量关系如图所示。请根据问题解答:
(1)硫酸与氢氧化钠反应属于 反应(填“吸热”或“放热”);
(2)图中a点溶液中溶质的成分为 ;
(3)恰好完全反应时,消耗稀硫酸中溶质的质量为 g;
(4)废水中氢氧化钠的质量分数(写出计算过程)。
3.(2025·广西钦州·一模)兴趣小组用鸡蛋壳(主要成分为碳酸钙)制取二氧化碳。将鸡蛋壳洗净、捣碎,称取15.0g于烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(如图1),并观察记录电子秤的示数变化,绘制出坐标图像如图2。(说明:①忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响;②鸡蛋壳中杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应。)
请回答:
(1)捣碎鸡蛋壳的目的是 。
(2)生成气体的质量为 g。
(3)计算稀盐酸的溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留至)
4.(2025·河北保定·一模)“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。——沈括《梦溪笔谈》。某兴趣小组根据其中的原理进行了如下实验。向100g硫酸铜溶液中加入铁粉,所得实验数据如下图所示。回答下列问题:
(1)b点固体的成分是 。
(2)计算所用硫酸铜溶液中溶质的质量分数 。
5.(2025·江西赣州·模拟预测)纯碱是一种重要的工业原料,盐湖中的纯碱常常会含有少量的氯化钠(其它杂质忽略不计)。取8g纯碱样品放在烧杯中并不断滴入稀盐酸。当稀盐酸滴加至40g时,烧杯内溶液的总质量为45.8g(假设产生的气体全部逸出),产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如下图所示。
(1)实验前将纯碱样品研碎的目的是 。
(2)A点产生气体的质量m是 g。
(3)求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(4)B点时,烧杯内溶液中钠离子和氯离子的数目大小关系为 (选填“>”“<”或者“=”)。
6.(2025·江西宜春·模拟预测)氯化钙溶液除湿是一种常用的除湿方法,为测定某除湿用氯化钙溶液的浓度,化学小组同学称取样品11.1g,然后向样品中滴加碳酸钠溶液,测得加入碳酸钠溶液与生成沉淀质量有如图所示关系(反应的化学方程式为)。请回答下列问题:
(1)用碳酸钠固体配制100g质量分数为12%的碳酸钠溶液:
①称取碳酸钠时,碳酸钠应该放在天平的 (选填“左”或“右”)盘。
②所用量筒的量程最好为 (选填“10”“50”或“100”)mL。
(2)该除湿用氯化钙溶液中溶质质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)实验反思:①如果配制碳酸钠溶液时,所用碳酸钠固体中含有一些水,对所测氯化钙溶液的溶质质量分数的影响是 (选填“偏大”“无影响”或“偏小”)。
②实验过程中,过滤操作中发现滤液浑浊,其原因可能是 (写出一种即可)。
7.(2025·山东威海·一模)现有NaOH和的固体混合物10g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入溶液的质量关系如下图所示。
试回答:
(1)当滴入溶液150g时(即图中B点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
(2)当滴入溶液104g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g该固体混合物中的质量。
8.(2025·山东淄博·一模)化学小组的同学取固体,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加100g水,搅拌,使固体完全溶解,配制成不饱和溶液。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为的NaOH溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线如下图所示,试回答:
(1)当滴入NaOH溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里大量存在的阳离子是 (填离子符号)。
(2)当滴入NaOH溶液100g时(即图中B点)恰好完全反应,试通过计算,求此时所得不饱和溶液的溶质的质量分数(计算结果精确至0.1%)。
9.(2025·江西·模拟预测)图1是胃药碳酸氢钠片的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸氢钠的含量是否与标签相同,进行实验:取10片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸中,充分反应,实验相关数据如图2所示。(假设其他成分不参加反应)
(1)实验前将药片研碎的目的是 。
(2)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为 g。当滴加稀盐酸至40g时,溶液中含有的阳离子为 (填离子符号)。
(3)计算每片药片中碳酸氢钠的质量,并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
(4)科学用药,健康生活。下列说法正确的是______(填序号)。
A.碳酸氢钠片缓解胃酸过多,主要是利用中和反应的原理
B.胃酸过多的患者服用胃药后,胃液的pH会减小
C.氢氧化钠能与盐酸反应,故也能用于治疗胃酸过多
D.胃溃疡患者慎用碳酸氢钠片是因为反应会生成气体,可能加重溃疡
10.(2025·重庆永川·一模)将CO和21.6gFexOy组成的混合物置于密闭容器中,一定条件下充分反应后检测发现密闭容器中仍然有一氧化碳,反应过程中容器内部分物质和元素的质量变化如下图所示。(图中m1代表CO2的质量,m2代表CO和Fe的质量)
试计算:
(1)FexOy中x和y的比值。
(2)CO和21.6gFexOy组成的混合物中CO的质量。
11.(2025·安徽蚌埠·一模)某同学在实验室发现一瓶标签残缺的氢氧化钠溶液,于是取出20g该溶液向其中滴加0.73%的稀盐酸,通过测pH来确定该氢氧化钠溶液的浓度。实验过程中pH的变化如图2。
(1)图2中a点对应溶液的溶质是 。
(2)求该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
12.(2025·内蒙古赤峰·一模)某化学兴趣小组为测定反应后溶液的溶质质量分数,进行如下实验:
①称取20g碳酸钙,平均分成两份,并分别将第一份加工成块状第二份加工成粉末状;
②将两份样品分别投入两个锥形瓶中,分别加入相同溶质质量分数的稀盐酸各100克恰好完全反应,测得生成二氧化碳的质量与反应时间的关系如下图所示:
请回答:
(1)每份样品充分反应后,生成二氧化碳的质量为 g。
(2)向其中一个锥形瓶中再加水5.4克,求加水后此锥形瓶中溶液的溶质质量分数?
13.(2025·陕西商洛·模拟预测)某同学往盛有铜锌合金的烧杯中逐滴加入稀盐酸,使其充分反应,生成氢气质量与所加稀盐酸质量关系如图1所示。请根据图示回答并计算。
(1)根据图1计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
(2)若该瓶盐酸的标签如图2,计算结果与标签不符的原因是盐酸具有 性。
14.(2025·广东汕尾·一模)水垢的成分是氢氧化镁和碳酸钙,某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12.9g混合物样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。已知氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为Mg(OH)2MgO+H2O↑,碳酸钙在高温条件下分解,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
(1)碳酸钙中钙元素的质量分数为 。
(2)在 时Mg(OH)2恰好完全分解, 时CaCO3恰好完全分解。(填“t1~t4”中对应时间点)
(3)12.9g水垢样品中碳酸钙的质量为 (写出计算过程)。
(4)某时刻测得剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则此时剩余固体的成分为 (填化学式)。
15.(2025·广东惠州·一模)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)50g稀盐酸恰好被完全反应时,加入的氢氧化钠溶液的质量是 g。
(2)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)b点时,往溶液里滴加无色酚酞溶液,溶液呈现 色。
表格分析类计算题型二
1.(2025·山西长治·模拟预测)小明用变压器、充电器中的核心材料硅钢样品(主要成分是和)做了如下实验:取5g硅钢样品,将60g稀硫酸分6次加入样品中(其中稀硫酸与硅及其他杂质不反应),充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重、得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
稀硫酸的用量/g
10
10
10
10
10
10
剩余固体的质量/g
R
3.4
2.6
1.8
1.0
1.0
(1)从以上数据可知,第 次加入稀硫酸充分反应后、铁恰好完全反应。
(2)上述表格中,R= 。
(3)计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。
2.(2025·黑龙江牡丹江·一模)某同学取含有MgCl2的粗盐10.8g,加入100g水使其完全溶解。将200g一定质量分数的NaOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中发生反应(其它物质之间均不发生反应)。生成沉淀的质量与NaOH溶液的质量关系如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
产生沉淀质量
1.45
m
4.35
5.8
5.8
(1)表中m的值是 。
(2)请计算,恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)。
3.(2025·广西南宁·模拟预测)某兴趣小组同学取某品牌碳酸钙补钙剂(杂质不溶于水,也不与酸反应)5.0g于烧杯中,将50.0g一定浓度的稀盐酸分5次倒入烧杯中与补钙剂混合,测得实验数据如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
稀盐酸的质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
剩余固体的质量/g
4.0
3.0
m
1.0
1.0
(1)表格中m的值为 ;
(2)计算稀盐酸的溶质的质量分数(写出计算过程)。
4.(2025·江西九江·模拟预测)某学校九年级同学们在桥边采集了一些废旧大理石样品,并测定这些大理石样品中碳酸钙的质量分数,取用20g大理石样品,把100g稀盐酸分5次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸量/g
20
20
20
20
20
生成气体质量/g
1.1
2.2
m
4.4
4.4
(1)对生活和环境的影响很大,下列关于二氧化碳描述正确的是_______(双选);
A.具有毒性
B.可用作气体肥料
C.可用于冶炼金属
D.大量排放会引起温室效应
(2)表格中m的值为 。
(3)大理石样品中碳酸钙的质量分数为 。
(4)第五次加入盐酸后,溶液中溶质的成分为 。
5.(2025·山东滨州·一模)已知氯化镁样品中含有杂质氯化钠,某化学兴趣小组的同学欲通过以下实验测定样品中氯化镁的质量分数:称取该样品15g完全溶于101.7g水中,然后将一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液105g分四次加入其中,充分振荡(实验数据见表)。
第1次
第2次
第3次
第4次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
25
25
25
30
生成沉淀的质量/g
2.9
x
8.7
8.7
(1)表中x= ;
(2)当恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是多少?
6.(2025·江苏宿迁·模拟预测)小李同学对氧化铜粉末中含有铜粉的混合物的组成含量进行了探究。取10g该混合物(只含Cu和CuO)置于烧杯中,再把80g稀硫酸分次加入其中,充分反应,做相关记录,实验数据如表:
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
烧杯中剩余固体的质量/g
9.2
m
7.6
7.6
已知:。回答下列问题:
(1)表中 。
(2)计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
7.(2025·山东济宁·一模)为了测定某银、锌合金中银的质量分数,某同学称取银锌合金粉末进行实验,现将稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
滴入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
25
生成气体的总质量/g
0.05
m
0.15
0.20
0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;第 次恰好完全反应。
(2)银、锌合金中银的质量分数为 ;
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是 。
8.(2025·重庆·模拟预测)砹铊学习木组做完酸碱盐实验后,得到硫酸和硫酸铜混合溶液100g,为达到排放的标准,现用150g氢氧化钠溶液分6次加入混合溶液中得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入氢氧化钠溶液的质量/g
25
25
25
25
25
25
反应后溶液的质量/g
125
a
170.1
190.2
210.3
235.3
(1)表格中“a”的值是 。
(2)生成氢氧化铜的质量为 。
(3)计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数 。
9.(2025·山东东营·一模)如图是厨房中某品牌食用纯碱的成分表,兴趣小组同学称取16g样品置于烧杯中,并将烧杯放在电子天平上,加入50g稀盐酸(足量),用玻璃棒不断搅拌,每分钟记录一次天平示数,具体数据如表:
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
天平示数(g)
116.0
112.7
110.5
109.4
109.4
109.4
109.4
(1)玻璃棒的作用是 。
(2)分析表中数据可知,第 分钟,样品与稀盐酸已完全反应。完全反应时产生气体的总质量是 g。
(3)计算样品中碳酸钠的质量(写出计算过程)
(4)若实验中使用浓盐酸,会导致碳酸钠的质量分数测量结果 (选填“不变”、“偏小”或“偏大”)。
10.(2025·山东潍坊·一模)某兴趣小组利用定量实验对黄铜(Cu、Zn的合金)的成分进行测定。称取50g样品置于烧杯中,将100g稀硫酸平均分5次加入,充分反应后,部分实验数据如下表。完成下列问题。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
残留金属的质量/g
43.5
m
30.5
n
25.5
(1)表中数据 , 。
(2)第四次结束,溶液中溶质的成分 (用化学式表示)。
(3)稀硫酸中硫酸的质量分数。(写出计算过程)
11.(2025·陕西渭南·一模)某NaCl固体中含有少量Na2CO3杂质,欲测定其中NaCl的质量分数,称取10g固体样品放入烧杯中,先加适量水充分溶解,再将20g的CaCl2溶液分四次加入烧杯中,产生沉淀的总质量与加入CaCl2溶液的质量关系如表所示。
实验次数
一
二
三
四
所加CaCl2溶液质量/g
5
5
5
5
产生沉淀的总质量/g
0.45
m
1
1
请分析并计算:
(1)表中m= 。
(2)当加入20g CaCl2溶液时,烧杯中溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)计算该固体中NaCl的质量分数。
12.(2025·甘肃天水·一模)小李同学对氧化铜粉末中含有铜粉的混合物的组成含量进行了探究。取10g该混合物(只含Cu和CuO)置于烧杯中,再把80g稀硫酸分次加入其中,充分反应,做相关记录,实验数据如表:
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
烧杯中剩余固体的质量/g
9.2
m
7.6
7.6
已知:。回答下列问题:
(1)表中 。
(2)由表中数据可知:第 次加入稀硫酸后,反应物恰好完全反应。
(3)计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数 。(写出计算过程)
13.(2025·江西九江·一模)航母的许多电子元件中都使用了黄铜这种外观似金子的合金。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数,兴趣小组称取10g黄铜合金粉末放入烧杯中,将100g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如表所示:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
烧杯中剩余物的质量/g
34.96
m
84.90
109.90
(1)由表可知,第 次实验时,稀硫酸与烧杯中的黄铜粉末反应完全。
(2)m的值是 。
(3)该黄铜合金中锌的质量分数是多少?
(4)实验室所用的稀硫酸是用浓硫酸稀释的,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.浓硫酸的稀释是将水缓慢注入浓硫酸中
B.稀释过程中会放出大量的热,需要用玻璃棒搅拌
C.使用时如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,并涂上氢氧化钠溶液
生产制备类计算题型三
1.(2025·湖北恩施·一模)氢化钛(TiH2)作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产TiH2的反应为。
(1)TiH2中钛、氢元素的质量比为 。
(2)若制得100kg TiH2,计算参加反应的H2的质量(写出计算过程)。
54.(2025·安徽·一模)某企业每天生产尿素1800t,其原理是:。
(1)尿素中氮元素的质量分数是 (结果保留至小数点后一位)。
(2)请计算理论上该企业每天消耗二氧化碳的质量?
2.(2025·重庆·模拟预测)碱式碳酸镁是一种高效的新型阻燃剂,一种工业制备原理的化学方程式如下:。现向溶质质量分数为20%的溶液中加入一定质量的溶液和,恰好完全反应,得到溶液。
相对分子质量:-96;-95;-142
(1)中镁元素和碳元素的质量比是 。
(2)求原溶液的溶质质量分数(结果精确到0.1%)。
3.(2025·重庆合川·一模)古籍中有记载制烧碱的方法,其核心反应可表示为Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。某学校兴趣小组模仿古法,以实验室的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料,制备含有80gNaOH溶质的NaOH溶液800g,用于制作叶脉书签。
(1)Na2CO3中碳、氧元素的质量比是 。
(2)800gNaOH溶液中NaOH溶质的质量分数为 。
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各是多少?
4.(2025·云南昆明·模拟预测)氮化硼(BN)具有耐高温、绝缘性能好、硬度高等特点。其制备反应的化学方程式为:。计算68克完全反应生成BN的质量。
5.(2025·广东揭阳·一模)丙酸钙[化学式相对分子质量186],是世界卫生组织(WHO)批准使用的食品添加剂。其中丙酸[化学式)是制备丙酸钙的原材料之一,
(1)丙酸的相对分子质量是 。
(2)氢氧化钙与丙酸反应的化学方程式为,用氢氧化钙粉末,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)不同丙酸用量对丙酸钙产率及纯度的影响,如图所示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的 最佳。
(4)工业上选择碳酸钙或氧化钙作为钙源,是基于成本、反应效率、产物纯度及环保因素的综合考量,而不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙的原因 。
6.(2025·湖南长沙·模拟预测)中国空间站“天宫”核心舱“天和”电推进系统中的霍尔推力器腔体,采用了氮化硼(BN)陶瓷基复合材料,该材料具备耐热耐蚀性、低密度、高强度、绝缘性能好、易加工等优点。制备氮化硼的反应如下:。请计算:
(1)氮化硼(BN)中硼元素和氮元素的质量比为 ;
(2)现有70 kg的,理论上可以制得氮化硼的质量是多少?(请写出计算过程及结果)
7.(2025·广东云浮·一模)高品质碳酸钙粉末可用作补钙剂,一种以电石渣(主要成分为CaO,其他杂质不参与反应)为原料制取碳酸钙粉末的“绿色化学”思路如图1所示。
(1)CaCO3中含有的阴离子是 (填符号),其中钙、碳、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)用1000kg含CaO67.2%的电石渣,理论上可制备Ca(OH)2的质量是多少?(写出计算过程)
(3)在一定条件下,石灰乳炭化过程中CO2的流速与碳酸钙的产率关系如图2所示。当CO2的流速为50mL•min-1时,在实际生产中得到1000kg碳酸钙,则实际消耗的Ca(OH)2质量与理论上消耗的Ca(OH)2质量的差值为 kg。(注:产率=×100%)
(4)由于 ,因此应控制向电石渣中加入水的速率。
8.(2025·广东清远·一模)一种可同步回收废电池正极材料的锂和处理工业废气中的装置工作原理如图1所示。
(1)中,Fe和Li的质量比为 (填最简整数比);
(2)碳布上,到的转化中氮元素化合价 (填“升高”或“降低”)。
(3)该回收系统可将 能转化为电能。
(4)已知转化的方程式为:,制备理论上需消耗 kg。(写出计算过程)
(5)某废电池正极材料组成如图2所示,Fe和Li的质量比为2:1。装置作用一段时间,生成,若作用过程中锂损耗为正极材料中锂元素总质量的20%,则该电池的正极材料中铁元素的质量为 kg。
9.(2025·江苏宿迁·一模)工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示
(1)以上流程中不涉及的反应基本类型是 反应(填“分解”、“化合”、“复分解”、 “置换”)。
(2)某学习小组为了测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(杂质不与稀盐酸反应),进行了如下图实验:(电子秤示数单位为克)
计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(写出具体的计算过程)
实验类计算题型四
1.(2025·广东深圳·一模)粉笔的主要成分为石灰石(含CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图1所示煅烧32g粉笔末使CaCO3完全反应,玻璃管内固体质量随时间关系如图2所示。回答下列问题:
已知:CaSO4和杂质受热不分解,也不与其他物质发生反应。
(1)反应时,图1烧杯中的现象是 。
(2)反应结束,将煅烧后的粉末倒入足量水中,如图3,用手触摸烧杯外壁,感觉微热,主要原因是 。
(3)计算该粉笔末中CaCO3的质量分数(根据化学方程式写出计算过程)。
2.(2025·广东茂名·一模)走进实验室,小明同学发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙,对其是否变质及其成分产生兴趣,进行了相关实验并绘制图像如下:
根据实验过程和图像提供的信息,请回答:
(1)稀盐酸加入质量从0 到50g 过程中没有气体产生,说明要分析的物质中含有 (写化学式)。完全反应后生成气体的质量为 g,说明放置的氢氧化钙中含有 (写化学式);由此证实敞口放置的氢氧化钙变质情况是 (填没有变质、部分变质、完全变质)。
(2)a点溶液中的溶质是 (写化学式)。
(3)通过计算:
①样品中碳酸钙的质量 (要求有计算过程)
②稀盐酸的质量分数x%中的x数值为 。
3.(2025·四川内江·一模)某化学学习小组取出暖宝宝中的粉末,通过实验探究其中铁粉的含量。取10g样品粉末和足量稀硫酸反应(样品中其余成分不与酸反应),装置如图所示,回答下列问题。
【实验现象】
(1)试剂混合后,烧杯中产生大量气泡,待反应停止后,托盘天平的指针 (填“偏左”、“偏右”或“无偏向”)。
【数据处理】
(2)计算10g暖宝宝样品中铁粉的质量分数。
4.(2025·陕西西安·模拟预测)为了测定某氯化钠和氯化铜混合溶液中氯化铜的质量分数,兴趣小组的同学们进行如下实验:请根据图示信息回答:
(1)滤渣的质量为 g;
(2)计算原混合溶液中氯化铜的质量分数。(要求写出计算过程,结果精确到0.1%)
5.(2025·陕西渭南·一模)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,用下图所示方法测定实验产生气体的质量(石灰石中其他成分不与稀盐酸反应且不溶于水)。
请分析并计算:
(1)该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
(2)生成气体的总质量是 g。
(3)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
6.(2025·天津滨海新·一模)为确定实验室某瓶盐酸(如图所示)中溶质的质量分数是否与标签标示相符,小新同学取用此盐酸50.0 g于烧杯中,向其中加入6.0 g大理石(杂质不参与反应,也不溶于水),恰好完全反应,烧杯内剩余物的总质量53.8g。计算:
(1)实验中生成CO2的质量。
(2)通过计算,确定该盐酸中溶质质量分数是否与标签标示相符。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
7.(2025·山东泰安·一模)化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)
请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
8.(2025·河北保定·一模)生活中经常使用的洁厕净的有效成分是HCl。学习小组同学测定某品牌洁厕净中HCl的质量分数,进行了如下图所示的实验。请完成下列分析及计算:
(1)上述实验中发生反应的基本反应类型属于 反应。
(2)计算该品牌洁厕净中HCl的质量分数。
9.(2025·陕西咸阳·模拟预测)某补钙药片标签显示:每片含碳酸钙1.25g。化学社团为测定该补钙药片中碳酸钙的质量是否与标签相符,进行如图实验:(假设药片中其它成分可溶于水但不参与反应)
请分析并计算:
(1)老年人缺钙会引起 (填“骨质疏松”或“贫血”)。
(2)反应生成二氧化碳的质量为 g。
(3)通过计算说明该补钙药片中碳酸钙的质量是否与标签相符。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)实验室中某化学兴趣小组同学取黄铜样品粉末(假设样品中只有Cu、Zn两种物质)做了如下图所示实验:
请根据要求回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)生成氢气的质量(x)的比例式为 。
(3)若用36.5%的浓盐酸配制上述实验所用的稀盐酸,需加水的质量为 。
(4)所得溶液b中溶质的质量分数是 。
(5)同学们用一定质量的大理石和150g上述稀盐酸制取二氧化碳,待充分反应后过滤,所得滤液的质量为161.2g,则制得的二氧化碳的质量为 。
11.(2025·广东清远·一模)煤脱硫处理能减少的排放,干法烟气脱硫主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂对燃煤烟气进行脱硫处理。利用数字化实验,对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中含量的测定,测得100 g煤烟气中的质量分数与时间的关系如图所示。
(1)空气中过度排放易引发的环境问题是 。
(2)三次实验产生烟气的开始时间 (填“相同”或“不同”),用 (填“碳酸钙”或“碱石灰”)作为吸收剂的脱硫效果较好。
(3)实验中原煤的质量为200 g,列式计算原煤中硫的质量分数 。
12.(2025·陕西西安·一模)悦悦同学在实验室用一瓶过氧化氢溶液制取氧气,并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量,实验中记录的相关数据如图所示。
(1)该反应所加过氧化氢溶液质量为 g。
(2)实验产生氧气的总质量是 g。
(3)计算实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数(写出计算过程)。
13.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
14.(2025·广东梅州·模拟预测)兴趣小组开展“揭秘食品发热包”活动。
(1)认识发热包。
发热包说明书如题19-1图示,其中与水应放热的物质是 (填俗称)。
(2)使用发热包。
按使用方法加入常温水,产生大量气泡。小组同学探究气体的主要成分。
【查阅资料】
Al与NaOH反应,。产生并放出热量。
【作出猜想】
猜想1:;猜想2:;猜想3:。
【实验验证】
实验方案
现象
结论
取发热包内粉末于试管中,加入适量水,伸入带火星木条
试管内产生大量气泡,放热,
猜想2错误
把气体通入
无白色沉淀产生
猜想3错误
用燃着的木条伸入试管中
发出爆鸣声
猜想1成立
【实验分析】
发热包内粉末遇水后发生系列反应,生成NaOH,NaOH与Al在水中发生反应产生。写出生成NaOH所发生的复分解反应的化学方程式: 。
(3)探究发热原理。
各取3g固体样品,分别与10mL水混合,并与发热包粉末对照分析,测得各样品加水作用时,温度随时间变化如题19-2图示。
甲同学认为在实验中存在非化学反应放热,说出其中一种: 。乙同学认为样品 (填序号)放热量快而多,直接用作发热包效果更好。丙同学认为用原发热包粉末比样品Ⅰ更安全,分析合理的 (多选,填字母)。
a.Al与NaOH反应能生成 b.NaOH固体具有强腐蚀性
c.样品Ⅰ与水作用过于剧烈 d.原发热包粉末与水作用升温更高
(4)反应后物质成分确定。
试结合计算推断样品Ⅰ反应后剩余物中是否含NaOH并说明理由: 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题20 综合计算题
考点概览
题型一 坐标图像类计算
题型二 表格分析类计算
题型三 生产制备类计算
题型四 实验类计算
坐标图像类计算题型一
1.(2025·广东东莞·一模)氯化镁,化学式MgCl2,可由海水中提取,氯化镁可用于融雪剂、控制灰尘、消防器材、储存氢气等。
(1)海水中原本就有氯化镁,为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁?原因是 。
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,反应的化学方程式为 。
(3)测定某氯化镁溶液中MgCl2的质量分数。小明同学取100g某氯化镁溶液于一只洁净的烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液至过量,烧杯内溶液的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试通过计算,求该氯化镁溶液的溶质质量分数 (写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)富集提纯氯化镁
(2)MgCl2Mg+Cl2↑
(3)设该氯化镁溶液的溶质质量分数为x 。
x=9.5%
答:该氯化镁溶液的溶质质量分数为9.5%
【详解】(1)海水中原本就有氯化镁,但是氯化镁含量低,且含有杂质,故先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁,原因是:富集提纯氯化镁;
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mg、Cl,生成物中含Mg,故生成物中还应含Cl,还生成了氯气,该反应为氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气,该反应的化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(3)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,由图像看出,80gNaOH溶液与100g氯化镁溶液恰好完全反应,见答案。
2.(2025·广东中山·一模)化学项目组为测定造纸厂废水中氢氧化钠的质量分数,取废水样品倒入烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为的稀硫酸,用传感器等电子设备测得滴加过程中溶液的与加入稀硫酸的质量关系如图所示。请根据问题解答:
(1)硫酸与氢氧化钠反应属于 反应(填“吸热”或“放热”);
(2)图中a点溶液中溶质的成分为 ;
(3)恰好完全反应时,消耗稀硫酸中溶质的质量为 g;
(4)废水中氢氧化钠的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)放热
(2)硫酸钠和氢氧化钠/和NaOH
(3)
4.9
(4)解:设废水中氢氧化钠的质量为x
x=4g
废水中氢氧化钠的质量分数为:
答:废水中氢氧化钠的质量分数为4%。
【详解】(1)硫酸与氢氧化钠反应放出大量的热,属于放热反应;
(2)硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,图中a点pH大于7,说明氢氧化钠没有完全反应,a点溶液中溶质的成分为生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠;
(3)图中可知,pH=7时消耗10%稀硫酸的质量为49.0g,溶质的质量为:49.0g×10%=4.9g;
(4)见答案。
3.(2025·广西钦州·一模)兴趣小组用鸡蛋壳(主要成分为碳酸钙)制取二氧化碳。将鸡蛋壳洗净、捣碎,称取15.0g于烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(如图1),并观察记录电子秤的示数变化,绘制出坐标图像如图2。(说明:①忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响;②鸡蛋壳中杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应。)
请回答:
(1)捣碎鸡蛋壳的目的是 。
(2)生成气体的质量为 g。
(3)计算稀盐酸的溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留至)
【答案】(1)增大反应物接触面积,使反应更快更充分
(2)4.4
(3)设反应消耗HCl的质量为x,
x=7.3g,
则稀盐酸的溶质的质量分数为:;
答:稀盐酸的溶质的质量分数7.3%。
【详解】(1)捣碎鸡蛋壳的目的是增大反应物接触面积,使反应更快更充分;
(2)由图像可知,生成气体的质量为4.4g;
(3)见答案。
4.(2025·河北保定·一模)“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。——沈括《梦溪笔谈》。某兴趣小组根据其中的原理进行了如下实验。向100g硫酸铜溶液中加入铁粉,所得实验数据如下图所示。回答下列问题:
(1)b点固体的成分是 。
(2)计算所用硫酸铜溶液中溶质的质量分数 。
【答案】(1)Fe、Cu
(2)解:设硫酸铜溶液中溶质的质量为。
则硫酸铜溶液中溶质的质量分数为
答:所用硫酸铜溶液中溶质的质量分数为16%。
【详解】(1)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,根据化学方程式,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,则反应后溶液质量逐渐减少,直至硫酸铜完全反应不再变化,故图中a点表示铁与硫酸铜恰好完全反应,b点时铁粉过量,则b点固体的成分是Fe、Cu;
(2)由第(1)小问分析可知,a点表示铁与硫酸铜恰好完全反应,则消耗铁的质量为5.6g,计算过程见答案。
5.(2025·江西赣州·模拟预测)纯碱是一种重要的工业原料,盐湖中的纯碱常常会含有少量的氯化钠(其它杂质忽略不计)。取8g纯碱样品放在烧杯中并不断滴入稀盐酸。当稀盐酸滴加至40g时,烧杯内溶液的总质量为45.8g(假设产生的气体全部逸出),产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如下图所示。
(1)实验前将纯碱样品研碎的目的是 。
(2)A点产生气体的质量m是 g。
(3)求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(4)B点时,烧杯内溶液中钠离子和氯离子的数目大小关系为 (选填“>”“<”或者“=”)。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)2.2
(3)解:设8g纯碱样品中Na2CO3的质量为x
解得x=5.3g
样品中Na2CO3的质量分数=
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为66.3%。
(4)<
【详解】(1)实验前将纯碱样品研碎的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则A点产生气体的质量m是:40g+8g-45.8g=2.2g;
(3)见答案;
(4)B点时,稀盐酸过量,碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水,故此时溶液中的溶质是氯化钠、氯化氢,氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1:1,盐酸中还含有氯离子,故B点时,烧杯内溶液中钠离子和氯离子的数目大小关系为 n(Na+)<n(Cl-)。
6.(2025·江西宜春·模拟预测)氯化钙溶液除湿是一种常用的除湿方法,为测定某除湿用氯化钙溶液的浓度,化学小组同学称取样品11.1g,然后向样品中滴加碳酸钠溶液,测得加入碳酸钠溶液与生成沉淀质量有如图所示关系(反应的化学方程式为)。请回答下列问题:
(1)用碳酸钠固体配制100g质量分数为12%的碳酸钠溶液:
①称取碳酸钠时,碳酸钠应该放在天平的 (选填“左”或“右”)盘。
②所用量筒的量程最好为 (选填“10”“50”或“100”)mL。
(2)该除湿用氯化钙溶液中溶质质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)实验反思:①如果配制碳酸钠溶液时,所用碳酸钠固体中含有一些水,对所测氯化钙溶液的溶质质量分数的影响是 (选填“偏大”“无影响”或“偏小”)。
②实验过程中,过滤操作中发现滤液浑浊,其原因可能是 (写出一种即可)。
【答案】(1) 左 100
(2)解:设该除湿用氯化钙溶液中溶质质量分数是x
x=30%
答:该除湿用氯化钙溶液中溶质质量分数是30%。
(3) 无影响 滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸边缘等)
【详解】(1)①用托盘天平称量药品时,遵循 “左物右码” 原则,所以称取碳酸钠时,碳酸钠应该放在天平的左盘。
②配制100g质量分数为12%的碳酸钠溶液,所需碳酸钠的质量为,所需水的质量为,水的体积为,所以所用量筒的量程最好为100mL。
(2)根据图像,产生沉淀(CaCO3)的质量为3g,据此计算,见答案。
(3)①如果配制碳酸钠溶液时,所用碳酸钠固体中含有一些水,会导致实际称取的碳酸钠质量偏小,配制的碳酸钠溶液浓度偏小,滴定时消耗碳酸钠溶液体积偏大,但产生沉淀的质量不变,对最终所测氯化钙溶液的溶质质量分数无影响。
②过滤操作中滤液浑浊,原因可能是滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
7.(2025·山东威海·一模)现有NaOH和的固体混合物10g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入溶液的质量关系如下图所示。
试回答:
(1)当滴入溶液150g时(即图中B点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
(2)当滴入溶液104g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g该固体混合物中的质量。
【答案】(1)
(2)解:设10g该固体混合物中碳酸钠的质量为x
x=5.3g
答:10g该固体混合物中碳酸钠的质量为5.3g
【详解】(1)向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中逐滴加入氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,当滴入氯化钡溶液150g时,氯化钡过量,此时溶液中的溶质是氢氧化钠、氯化钠、氯化钡,故烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是:Cl-;
(2)见答案。
8.(2025·山东淄博·一模)化学小组的同学取固体,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加100g水,搅拌,使固体完全溶解,配制成不饱和溶液。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为的NaOH溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线如下图所示,试回答:
(1)当滴入NaOH溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里大量存在的阳离子是 (填离子符号)。
(2)当滴入NaOH溶液100g时(即图中B点)恰好完全反应,试通过计算,求此时所得不饱和溶液的溶质的质量分数(计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)
(2)方法一:
解:设恰好完全反应时Na2SO4的质量为x,Mg(OH)2的质量为y
NaOH的质量为
、
x=14.2g、y=5.8g
答:此时所得不饱和溶液的溶质的质量分数为6.9%。
方法一:
解:设恰好完全反应时Na2SO4的质量为x,Mg(OH)2的质量为y
NaOH的质量为
、
x=14.2g、y=5.8g
答:此时所得不饱和溶液的溶质的质量分数为6.9%。
【详解】(1)硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式为。当滴入NaOH溶液50g时,沉淀质量没有达到最大值,即硫酸镁未完全反应,此时溶液中溶质为剩余的硫酸镁和反应生成的硫酸钠,所以大量存在的阳离子是Mg2+、Na+。
(2)根据图像,恰好完全反应时,消耗100g NaOH溶液,所得溶液是Na2SO4溶液,可根据MgSO4的质量或NaOH溶液的质量计算,见答案。
9.(2025·江西·模拟预测)图1是胃药碳酸氢钠片的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸氢钠的含量是否与标签相同,进行实验:取10片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸中,充分反应,实验相关数据如图2所示。(假设其他成分不参加反应)
(1)实验前将药片研碎的目的是 。
(2)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为 g。当滴加稀盐酸至40g时,溶液中含有的阳离子为 (填离子符号)。
(3)计算每片药片中碳酸氢钠的质量,并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
(4)科学用药,健康生活。下列说法正确的是______(填序号)。
A.碳酸氢钠片缓解胃酸过多,主要是利用中和反应的原理
B.胃酸过多的患者服用胃药后,胃液的pH会减小
C.氢氧化钠能与盐酸反应,故也能用于治疗胃酸过多
D.胃溃疡患者慎用碳酸氢钠片是因为反应会生成气体,可能加重溃疡
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2) 25 和
(3)解:设参加反应的碳酸氢钠的质量为x。
每片药片中碳酸氢钠的质量为,
答:每片药片中碳酸氢钠的质量为0.42g,与标签相符。
(4)D
【详解】(1)实验前将药片研碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,根据图示,当加入25g稀盐酸时,气体质量不再增加,说明恰好完全反应,此时消耗稀盐酸的质量为25g;
当滴加稀盐酸至40g时,稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢,则溶液中含有的阳离子为Na+、H+;
(3)见答案;
(4)A、中和反应是酸和碱反应生成盐和水,碳酸氢钠片缓解胃酸过多,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,而碳酸氢钠属于盐,所以不是利用中和反应的原理,故A说法错误;
B、pH<7,呈酸性,pH越小,酸性越强,胃酸过多的患者服用胃药后,酸性减弱,则胃液的pH会增大,故B说法错误;
C、氢氧化钠能与盐酸反应,但是氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,故C说法错误;
D、碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应会生成二氧化碳气体,易造成胃胀,能加重溃疡,所以胃溃疡患者慎用碳酸氢钠片,故D说法正确;
故选:D。
10.(2025·重庆永川·一模)将CO和21.6gFexOy组成的混合物置于密闭容器中,一定条件下充分反应后检测发现密闭容器中仍然有一氧化碳,反应过程中容器内部分物质和元素的质量变化如下图所示。(图中m1代表CO2的质量,m2代表CO和Fe的质量)
试计算:
(1)FexOy中x和y的比值。
(2)CO和21.6gFexOy组成的混合物中CO的质量。
【答案】(1)
设发生反应的CO的质量为a ,根据碳元素守恒,可得关系式:CO~CO2,则
a=8.4g
根据氧元素守恒,可知FexOy中O的质量为生成的CO2质量减去反应的CO质量,即13.2g-8.4g=4.8g,则其中铁元素的质量为21.6g-4.8g=16.8g,则x :y=
答:FexOy中x和y的比值为1:1。
(2)由图可知,反应过程中一氧化碳减少,铁生成,且生成铁的质量等于开始时加入的一氧化碳的质量,则开始时混合物中一氧化碳的质量为16.8g。
答: CO和21.6gFexOy组成的混合物中CO的质量为16.8g。
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
11.(2025·安徽蚌埠·一模)某同学在实验室发现一瓶标签残缺的氢氧化钠溶液,于是取出20g该溶液向其中滴加0.73%的稀盐酸,通过测pH来确定该氢氧化钠溶液的浓度。实验过程中pH的变化如图2。
(1)图2中a点对应溶液的溶质是 。
(2)求该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)NaCl和NaOH
(2)由图可知当加入稀盐酸的质量为50g时,恰好完全反应。
解:设氢氧化钠溶液中溶质质量为x,
该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为:
答:该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为2%。
【详解】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,a点溶液显碱性,说明氢氧化钠有剩余,所以此时溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠;
(2)见答案。
12.(2025·内蒙古赤峰·一模)某化学兴趣小组为测定反应后溶液的溶质质量分数,进行如下实验:
①称取20g碳酸钙,平均分成两份,并分别将第一份加工成块状第二份加工成粉末状;
②将两份样品分别投入两个锥形瓶中,分别加入相同溶质质量分数的稀盐酸各100克恰好完全反应,测得生成二氧化碳的质量与反应时间的关系如下图所示:
请回答:
(1)每份样品充分反应后,生成二氧化碳的质量为 g。
(2)向其中一个锥形瓶中再加水5.4克,求加水后此锥形瓶中溶液的溶质质量分数?
【答案】(1)4.4
(2)解:设生成的CaCl2的质量为x,
x=11.1g
向其中一个锥形瓶中再加水5.4克,此时锥形瓶内溶液的质量为(100g+10g)-4.4g+5.4g=111g;
故锥形瓶内溶液溶质质量分数为×100%=10%
答:锥形瓶内溶液溶质质量分数为10%。
【详解】(1)根据图示,每份样品充分反应后,生成二氧化碳的质量为4.4g;
(2)见答案。
13.(2025·陕西商洛·模拟预测)某同学往盛有铜锌合金的烧杯中逐滴加入稀盐酸,使其充分反应,生成氢气质量与所加稀盐酸质量关系如图1所示。请根据图示回答并计算。
(1)根据图1计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
(2)若该瓶盐酸的标签如图2,计算结果与标签不符的原因是盐酸具有 性。
【答案】(1)解:设稀盐酸的溶质质量为x
稀盐酸的溶质质量分数为
答:稀盐酸的溶质质量分数为。
(2)挥发
【详解】(1)详解见答案。
(2)盐酸易挥发出氯化氢气体,从而使溶液变稀,故填写:挥发。
【点睛】此题是一道结合图象的计算题,解题时找到图像的最高点,此时为锌与稀盐酸恰好反应完全点,产生氢气为0.2g,并利用化学方程式的计算进行解决是解题的突破口。
14.(2025·广东汕尾·一模)水垢的成分是氢氧化镁和碳酸钙,某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12.9g混合物样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。已知氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为Mg(OH)2MgO+H2O↑,碳酸钙在高温条件下分解,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
(1)碳酸钙中钙元素的质量分数为 。
(2)在 时Mg(OH)2恰好完全分解, 时CaCO3恰好完全分解。(填“t1~t4”中对应时间点)
(3)12.9g水垢样品中碳酸钙的质量为 (写出计算过程)。
(4)某时刻测得剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则此时剩余固体的成分为 (填化学式)。
【答案】(1)40%
(2) t2 t4
(3)据图可知,氢氧化镁受热分解生成水的质量为。
设12.9g水垢样品中氢氧化镁的质量为x。
则12.9g水垢样品中碳酸钙的质量为。
答:12.9g水垢样品中碳酸钙的质量为10g。
(4)CaO、CaCO3、MgO
【详解】(1)碳酸钙中钙元素的质量分数为。
(2)已知氢氧化镁受热易分解,碳酸钙在高温条件下分解,加热时氢氧化镁先分解生成氧化镁和水,分解过程中固体质量逐渐减少,图中ab段表示氢氧化镁分解过程,cd段表示碳酸钙的分解过程,则在t2时氢氧化镁恰好完全分解,t4时表示碳酸钙恰好完全分解。
(3)见答案。
(4)由上述计算可知,碳酸钙的质量为10g,在碳酸钙和氧化镁的混合物中钙元素的质量分数为。
设10g碳酸钙完全分解生成氧化钙的质量为y。
碳酸钙完全分解,剩余固体中钙元素的质量分数为。
剩余固体中钙元素的质量分数为40%,33.3%<40%<52.6%,说明氢氧化镁已完全分解,碳酸钙未完全分解,则剩余固体的成分为CaO、CaCO3、MgO。
15.(2025·广东惠州·一模)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)50g稀盐酸恰好被完全反应时,加入的氢氧化钠溶液的质量是 g。
(2)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)b点时,往溶液里滴加无色酚酞溶液,溶液呈现 色。
【答案】(1)40
(2)解:设稀盐酸中溶质的质量为x。
则稀盐酸的溶质质量分数为
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
(3)红
【详解】(1)稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当二者恰好完全反应时溶液呈中性,pH=7,则由图可知,50g稀盐酸恰好被完全反应时,加入的氢氧化钠溶液的质量是40g;
(2)计算过程见答案;
(3)由图可知,b点时对应溶液的pH大于7,显碱性,无色酚酞溶液遇碱变红,则b点时,往溶液里滴加无色酚酞溶液,溶液呈现红色。
表格分析类计算题型二
1.(2025·山西长治·模拟预测)小明用变压器、充电器中的核心材料硅钢样品(主要成分是和)做了如下实验:取5g硅钢样品,将60g稀硫酸分6次加入样品中(其中稀硫酸与硅及其他杂质不反应),充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重、得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
稀硫酸的用量/g
10
10
10
10
10
10
剩余固体的质量/g
R
3.4
2.6
1.8
1.0
1.0
(1)从以上数据可知,第 次加入稀硫酸充分反应后、铁恰好完全反应。
(2)上述表格中,R= 。
(3)计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)5
(2)4.2
(3)设10g稀硫酸溶液中溶质的质量为x。
所用稀硫酸中溶质的质量分数=
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为14%
【详解】(1)根据表格中的数据,每10g硫酸消耗铁质量=3.4g-2.6g=0.8g,所以第五次加入稀硫酸时样品中的铁已经完全反应;
(2)每10g硫酸就消耗0.8g铁,因此R=3.4g+0.8g=4.2g;
(3)见答案。
2.(2025·黑龙江牡丹江·一模)某同学取含有MgCl2的粗盐10.8g,加入100g水使其完全溶解。将200g一定质量分数的NaOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中发生反应(其它物质之间均不发生反应)。生成沉淀的质量与NaOH溶液的质量关系如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
产生沉淀质量
1.45
m
4.35
5.8
5.8
(1)表中m的值是 。
(2)请计算,恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)。
【答案】(1)2.9
(2)解:根据表格数据可知,第四次加入40g氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量为1.45g×4=5.8g,第五次加入40g氢氧化钠溶液,沉淀的质量不增加,说明第四次恰好完全反应,加入氢氧化钠溶液的质量为40g×4=160g;
设恰好完全反应时消耗MgCl2的质量为x,生成的NaCl的质量为的质量为y,
恰好完全反应时氯化钠溶液中的溶质质量分数为
答:恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为4.9%。
【详解】(1)氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,第一次加入40g氢氧化钠溶液,生成1.45g氢氧化镁沉淀;第三次加入40g氢氧化钠溶液,沉淀质量增加到4.35g,生成的沉淀是第一次的3倍,说明40g氢氧化钠溶液完全反应,能生成1.45g氢氧化镁沉淀。则第二次加入40g氢氧化钠溶液,共产生氢氧化镁沉淀的质量为1.45g×2=2.9g,故m=2.9;
(2)见答案。
3.(2025·广西南宁·模拟预测)某兴趣小组同学取某品牌碳酸钙补钙剂(杂质不溶于水,也不与酸反应)5.0g于烧杯中,将50.0g一定浓度的稀盐酸分5次倒入烧杯中与补钙剂混合,测得实验数据如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
稀盐酸的质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
剩余固体的质量/g
4.0
3.0
m
1.0
1.0
(1)表格中m的值为 ;
(2)计算稀盐酸的溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)2.0
(2)解:设稀盐酸的溶质质量分数为x。
每加入10.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为1.0g
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由表格数据可知,第一次加入10.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为5.0g-4.0g=1.0g,第二次加入10.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为4.0g-3.0g=1.0g,说明每加入10.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为1.0g,而第五次加入10.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为1.0g-1.0g=0g,说明第四次加入10.0g稀盐酸时,碳酸钙完全反应,则第三次加入10.0g稀盐酸剩余固体的质量为3.0g-1.0g=1.0g+1.0g=2.0g,则表格中m的值为2.0;
(2)计算过程见答案。
4.(2025·江西九江·模拟预测)某学校九年级同学们在桥边采集了一些废旧大理石样品,并测定这些大理石样品中碳酸钙的质量分数,取用20g大理石样品,把100g稀盐酸分5次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸量/g
20
20
20
20
20
生成气体质量/g
1.1
2.2
m
4.4
4.4
(1)对生活和环境的影响很大,下列关于二氧化碳描述正确的是_______(双选);
A.具有毒性
B.可用作气体肥料
C.可用于冶炼金属
D.大量排放会引起温室效应
(2)表格中m的值为 。
(3)大理石样品中碳酸钙的质量分数为 。
(4)第五次加入盐酸后,溶液中溶质的成分为 。
【答案】(1)BD
(2)3.3
(3)解:设碳酸钙的质量为x
x= 10g
则大理石样品中碳酸钙的质量分数为×100% = 50%
答:参加反应盐酸溶液中溶质的质量分数为50%。
(4)CaCl2 , HCl
【详解】(1)A、二氧化碳没有毒性,故A选项说法不正确,不符合题意;
B、二氧化碳能参与植物的光合作用,可用作气体肥料,故B选项说法正确,符合题意;
C、二氧化碳不能和金属氧化物反应,不能用于冶炼金属,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、二氧化碳是温室气体,大量排放会引起温室效应,故D选项说法正确,符合题意。
故选BD。
(2)根据表中数据可知,前4次实验中,每次加入20g稀盐酸,生成1.1g气体,故m的值为3.3。
(3)见答案。
(4)根据表中数据可知,第4次时大理石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢恰好完全反应生成氯化钙、水和二氧化碳,第5次加入稀盐酸时,稀盐酸过量,故第五次加入盐酸后,溶液中溶质的成分为生成的氯化钙和剩余的氯化氢。
5.(2025·山东滨州·一模)已知氯化镁样品中含有杂质氯化钠,某化学兴趣小组的同学欲通过以下实验测定样品中氯化镁的质量分数:称取该样品15g完全溶于101.7g水中,然后将一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液105g分四次加入其中,充分振荡(实验数据见表)。
第1次
第2次
第3次
第4次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
25
25
25
30
生成沉淀的质量/g
2.9
x
8.7
8.7
(1)表中x= ;
(2)当恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是多少?
【答案】(1)5.8
(2)由分析可知第三次加入氢氧化钠溶液时,氢氧化钠与氯化镁恰好完全反应,生成沉淀8.7g,设反应生成的氯化钠的质量为x,参与反应的氯化镁的质量为y,
x=17.55g
y=14.25g
由于氯化镁样品中含有杂质氯化钠,则样品中氯化钠的质量为15g-14.25g=0.75g,
恰好的完全反应后的溶液为氯化钠溶液,其中氯化钠的质量为0.75g+17.55g=18.3g,
根据质量守恒定律,恰好完全反应后溶液的质量为15g+101.7g+75g-8.7g=183g,
则恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为:×100%=10%;
答:恰好完全反应所得溶液中溶质的质量分数为10%。
【详解】(1)由表中1、3两次的数据可知,25g氢氧化钠溶液与氯化镁反应能生成2.9g沉淀,因此50g氢氧化钠溶液能生成5.8g沉淀;
(2)见答案。
6.(2025·江苏宿迁·模拟预测)小李同学对氧化铜粉末中含有铜粉的混合物的组成含量进行了探究。取10g该混合物(只含Cu和CuO)置于烧杯中,再把80g稀硫酸分次加入其中,充分反应,做相关记录,实验数据如表:
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
烧杯中剩余固体的质量/g
9.2
m
7.6
7.6
已知:。回答下列问题:
(1)表中 。
(2)计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)8.4
(2)解:第1次加入20g稀硫酸,恰好反应的氧化铜质量是10g-9.2g=0.8g,
设20g稀硫酸溶液中溶质的是x,
x=0.98g
所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为
答:所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是4.9%。
【详解】(1)铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,由实验数据可知,第1次加入20g稀硫酸时,参加反应的氧化铜质量是10g-9.2g=0.8g,则20g稀硫酸能和0.8g氧化铜恰好完全反应,则第2次加入20g稀硫酸,表中m=9.2g-0.8g=8.4g;
(2)见答案。
7.(2025·山东济宁·一模)为了测定某银、锌合金中银的质量分数,某同学称取银锌合金粉末进行实验,现将稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
滴入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
25
生成气体的总质量/g
0.05
m
0.15
0.20
0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;第 次恰好完全反应。
(2)银、锌合金中银的质量分数为 ;
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是 。
【答案】(1) 0.1 4
(2)
(3)
【详解】(1)某同学称取银锌合金粉末进行实验,现将稀硫酸分五次加入合金粉末中,第1次加入25g稀硫酸,生成氢气是0.05g,第4次加入25g稀硫酸,生成氢气总质量是0.20g,比第3次氢气质量增加,说明第2次加入25g稀硫酸,锌没有完全反应,且每25g稀硫酸完全反应,可生成0.05g氢气,则第2次加入25g稀硫酸,氢气也增加0.05g,则生成氢气的总质量为0.05g+0.05g=0.10g,即m=0.10;
第4次加入25g稀硫酸,生成氢气的总质量为0.20g,第5次加入25g稀硫酸,生成氢气的总质量也是0.20g,说明第4次次恰好完全反应;
(2)20g银锌合金中锌完全反应,生成氢气的总质量为0.20g,设20g银锌合金中锌的质量为x,
x=6.5g
则银、锌合金中银的质量分数为;
(3)设稀硫酸中溶质的质量为y,
所用稀硫酸的溶质质量分数为。
8.(2025·重庆·模拟预测)砹铊学习木组做完酸碱盐实验后,得到硫酸和硫酸铜混合溶液100g,为达到排放的标准,现用150g氢氧化钠溶液分6次加入混合溶液中得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入氢氧化钠溶液的质量/g
25
25
25
25
25
25
反应后溶液的质量/g
125
a
170.1
190.2
210.3
235.3
(1)表格中“a”的值是 。
(2)生成氢氧化铜的质量为 。
(3)计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数 。
【答案】(1)150
(2)14.7g/14.7克
(3)解:由第3、4次实验数据知,25g氢氧化钠溶液与硫酸铜生成氢氧化铜沉淀,沉淀质量为170.1g+25g-190.2g=4.9g。
设所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数为x
所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数:
答:所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数为16%。
【详解】(1)氢氧化钠先和硫酸生成硫酸钠和水,后和硫酸铜生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀。由第3、4次实验数据知,25g氢氧化钠溶液与硫酸铜生成氢氧化铜沉淀,沉淀质量为170.1g+25g-190.2g=4.9g,则如果第3次25g氢氧化钠溶液与硫酸铜生成氢氧化铜沉淀4.9g,125g+25g=150g,150g+25g-4.9g=170.1g,故a=150g,前50g氢氧化钠溶液恰好与硫酸完全反应。
(2)根据质量守恒定律产生氢氧化铜质量为150g+100g-235.3g=14.7g;
(3)见答案。
9.(2025·山东东营·一模)如图是厨房中某品牌食用纯碱的成分表,兴趣小组同学称取16g样品置于烧杯中,并将烧杯放在电子天平上,加入50g稀盐酸(足量),用玻璃棒不断搅拌,每分钟记录一次天平示数,具体数据如表:
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
天平示数(g)
116.0
112.7
110.5
109.4
109.4
109.4
109.4
(1)玻璃棒的作用是 。
(2)分析表中数据可知,第 分钟,样品与稀盐酸已完全反应。完全反应时产生气体的总质量是 g。
(3)计算样品中碳酸钠的质量(写出计算过程)
(4)若实验中使用浓盐酸,会导致碳酸钠的质量分数测量结果 (选填“不变”、“偏小”或“偏大”)。
【答案】(1)搅拌,加快反应速率
(2) 3 6.6
(3)解:设样品中碳酸钠的质量为x。
答:样品中碳酸钠的质量为15.9g。
(4)偏大
【详解】(1)玻璃棒的作用是搅拌,加快反应速率;
(2)由表格数据可知,第2分钟时,天平示数为110.5g,第3-6分钟时,天平示数均为109.4g,说明第3分钟时,样品与稀盐酸已完全反应;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则完全反应时产生气体的总质量是;
(3)纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故生成二氧化碳的质量为6.6g,计算过程见答案;
(4)若实验中使用浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,使反应后物质的总质量减少偏大,导致碳酸钠的质量分数测量结果偏大。
10.(2025·山东潍坊·一模)某兴趣小组利用定量实验对黄铜(Cu、Zn的合金)的成分进行测定。称取50g样品置于烧杯中,将100g稀硫酸平均分5次加入,充分反应后,部分实验数据如下表。完成下列问题。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
残留金属的质量/g
43.5
m
30.5
n
25.5
(1)表中数据 , 。
(2)第四次结束,溶液中溶质的成分 (用化学式表示)。
(3)稀硫酸中硫酸的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1) 37 25.5
(2)H2SO4、ZnSO4
(3)设20g稀硫酸中硫酸的质量为x,
x=9.8g,
稀硫酸中硫酸的质量分数为:;
答:稀硫酸中硫酸的质量分数为49%。
【详解】(1)根据表中数据可知,第一次加入20g稀硫酸,参加反应锌的质量为50g-43.5g=6.5g;第三次加入60g稀硫酸,参加反应锌的质量为50g-30.5g=19.5g;所以前三次,没加入20g稀硫酸,参加反应锌的质量为6.5g,所以m=43.5-6.5=37;
30.5-25.5=5小于6.5,所以n=30.5-5=25.5;
(2)由以上分析可知,第四次结束,稀硫酸过量,溶液中溶质是:硫酸和硫酸锌;
(3)见答案。
11.(2025·陕西渭南·一模)某NaCl固体中含有少量Na2CO3杂质,欲测定其中NaCl的质量分数,称取10g固体样品放入烧杯中,先加适量水充分溶解,再将20g的CaCl2溶液分四次加入烧杯中,产生沉淀的总质量与加入CaCl2溶液的质量关系如表所示。
实验次数
一
二
三
四
所加CaCl2溶液质量/g
5
5
5
5
产生沉淀的总质量/g
0.45
m
1
1
请分析并计算:
(1)表中m= 。
(2)当加入20g CaCl2溶液时,烧杯中溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)计算该固体中NaCl的质量分数。
【答案】(1)0.9
(2)NaCl、CaCl2
(3)解:设参加反应的Na2CO3质量为x。
解得
该固体中NaCl的质量分数为
答:该固体中NaCl的质量分数为89.4%。
【详解】(1)根据表格数据分析,第一次加入5g氯化钙溶液,产生沉淀的质量为0.45g;第三次加入5g氯化钙溶液,产生沉淀的总质量为1g,每5g氯化钙溶液中的溶质氯化钙完全反应,可产生0.45g沉淀,那么第二次加入5g氯化钙溶液,氯化钙完全反应,产生沉淀的总质量为0.45g×2=0.9g;
(2)当加入20g氯化钙溶液时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,而第四次加入5g氯化钙溶液后沉淀不再增加,说明此时氯化钙溶液已经过量,因此溶质为生成的NaCl和过量的CaCl2;
(3)见答案。
12.(2025·甘肃天水·一模)小李同学对氧化铜粉末中含有铜粉的混合物的组成含量进行了探究。取10g该混合物(只含Cu和CuO)置于烧杯中,再把80g稀硫酸分次加入其中,充分反应,做相关记录,实验数据如表:
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
烧杯中剩余固体的质量/g
9.2
m
7.6
7.6
已知:。回答下列问题:
(1)表中 。
(2)由表中数据可知:第 次加入稀硫酸后,反应物恰好完全反应。
(3)计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数 。(写出计算过程)
【答案】(1)8.4
(2)3
(3)解:第1次加入20g稀硫酸,恰好反应的氧化铜质量是10g-9.2g=0.8g,
设20g稀硫酸溶液中溶质的是x,
x=0.98g
所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为
答:所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是4.9%。
【详解】(1)铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,由实验数据可知,第1次加入20g稀硫酸时,参加反应的氧化铜质量是10g-9.2g=0.8g,则20g稀硫酸能和0.8g氧化铜恰好完全反应,则第2次加入20g稀硫酸,表中m=9.2g-0.8g=8.4g;
(2)每20g稀硫酸能和0.8g氧化铜恰好完全反应,第3次实验再加入20g稀硫酸,固体减少的质量为8.4g-7.6g=0.8g,第4次剩余固体的质量不再改变,说明第3次加入稀硫酸后,反应物恰好完全反应;
(3)见答案。
13.(2025·江西九江·一模)航母的许多电子元件中都使用了黄铜这种外观似金子的合金。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数,兴趣小组称取10g黄铜合金粉末放入烧杯中,将100g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如表所示:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
烧杯中剩余物的质量/g
34.96
m
84.90
109.90
(1)由表可知,第 次实验时,稀硫酸与烧杯中的黄铜粉末反应完全。
(2)m的值是 。
(3)该黄铜合金中锌的质量分数是多少?
(4)实验室所用的稀硫酸是用浓硫酸稀释的,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.浓硫酸的稀释是将水缓慢注入浓硫酸中
B.稀释过程中会放出大量的热,需要用玻璃棒搅拌
C.使用时如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,并涂上氢氧化钠溶液
【答案】(1)三
(2)59.92
(3)解:设锌的质量为x。
则该黄铜合金中锌的质量分数是
答:该黄铜合金中锌的质量分数是32.5%。
(4)B
【详解】(1)假设黄铜合金中仅含铜、锌,称取10g黄铜合金粉末放入烧杯中,将100g稀硫酸分四次加入,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,由表格数据可知,第一次实验时烧杯内剩余物的质量为34.96g,说明生成氢气的质量为,第三次实验时烧杯内剩余物的质量为84.90g,说明第二、三次产生氢气的总质量为,进一步说明每25g稀硫酸与该黄铜合金反应生成氢气的质量为0,04g,则第三次实验时,稀硫酸与烧杯中的黄铜粉末反应完全;
(2)由第(1)小问分析可知,第三次实验时,稀硫酸与烧杯中的黄铜粉末反应完全,每25g稀硫酸与该合金反应生成氢气的质量为0,04g,则第二次实验时烧杯内剩余物的质量为,即m的值是59.92;
(3)由第(1)小问分析可知,第三次实验时,稀硫酸与烧杯中的黄铜粉末反应完全,则生成氢气的总质量为,计算过程见答案;
(4)A、浓硫酸的稀释是将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,不能将水注入浓硫酸中,防止酸液飞溅,说法错误,不符合题意;
B、浓硫酸稀释过程中会放出大量的热,需要用玻璃棒搅拌,以使热量及时扩散,说法正确,符合题意;
C、使用时如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,并涂上3%-5%的小苏打溶液,说法错误,不符合题意。
故选:B。
生产制备类计算题型三
1.(2025·湖北恩施·一模)氢化钛(TiH2)作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产TiH2的反应为。
(1)TiH2中钛、氢元素的质量比为 。
(2)若制得100kg TiH2,计算参加反应的H2的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)24:1
(2)4kg
解:设参加反应的H2的质量为x
答:理论上需要硫化氢的质量为4kg。
【详解】(1)TiH2中钛、氢元素的质量比为(48×1):(1×2)=24:1,故填:24:1;
(2)见答案。
54.(2025·安徽·一模)某企业每天生产尿素1800t,其原理是:。
(1)尿素中氮元素的质量分数是 (结果保留至小数点后一位)。
(2)请计算理论上该企业每天消耗二氧化碳的质量?
【答案】(1)46.7%
(2)解:设理论上该企业每天消耗二氧化碳的质量为x。
解得x=1320t
答:理论上该企业每天消耗二氧化碳的质量1320t。
【详解】(1)尿素中氮元素的质量分数是,故填:46.7%;
(2)详见答案。
2.(2025·重庆·模拟预测)碱式碳酸镁是一种高效的新型阻燃剂,一种工业制备原理的化学方程式如下:。现向溶质质量分数为20%的溶液中加入一定质量的溶液和,恰好完全反应,得到溶液。
相对分子质量:-96;-95;-142
(1)中镁元素和碳元素的质量比是 。
(2)求原溶液的溶质质量分数(结果精确到0.1%)。
【答案】(1)4:1
(2)解:设原溶液的溶质质量为x,参加反应的氨气质量为y,生成碱式碳酸镁的质量为z。
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则原溶液的质量为,则原溶液的溶质质量分数为
答:原溶液的溶质质量分数为7.4%。
【详解】(1)中镁元素和碳元素的质量比是;
(2)计算过程见答案。
3.(2025·重庆合川·一模)古籍中有记载制烧碱的方法,其核心反应可表示为Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。某学校兴趣小组模仿古法,以实验室的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料,制备含有80gNaOH溶质的NaOH溶液800g,用于制作叶脉书签。
(1)Na2CO3中碳、氧元素的质量比是 。
(2)800gNaOH溶液中NaOH溶质的质量分数为 。
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各是多少?
【答案】(1)1:4
(2)10%
(3)解:设需要称取碳酸钠的质量为x,氢氧化钙的质量为y
x=106g
y=74g
答:需要称取碳酸钠的质量为106g,氢氧化钙的质量是74g
【详解】(1)碳酸钠中碳、氧元素的质量比是:;
(2)800gNaOH溶液中NaOH溶质的质量分数为:;
(3)见答案。
4.(2025·云南昆明·模拟预测)氮化硼(BN)具有耐高温、绝缘性能好、硬度高等特点。其制备反应的化学方程式为:。计算68克完全反应生成BN的质量。
【答案】解:设生成BN的质量为x。
答:生成BN的质量为100g。
【详解】详解见答案。
5.(2025·广东揭阳·一模)丙酸钙[化学式相对分子质量186],是世界卫生组织(WHO)批准使用的食品添加剂。其中丙酸[化学式)是制备丙酸钙的原材料之一,
(1)丙酸的相对分子质量是 。
(2)氢氧化钙与丙酸反应的化学方程式为,用氢氧化钙粉末,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)不同丙酸用量对丙酸钙产率及纯度的影响,如图所示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的 最佳。
(4)工业上选择碳酸钙或氧化钙作为钙源,是基于成本、反应效率、产物纯度及环保因素的综合考量,而不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙的原因 。
【答案】(1)74
(2)解:设理论上可制备的质量为x,
解得:
答:理论上可制备的丙酸钙的质量为。
(3)
(4)氢氧化钙微溶于水,使用溶液的用量大和长时间搅拌、产率低、生产成本高
【详解】(1)丙酸的相对分子质量是12×3+1×6+16×2=74;
(2)见答案;
(3)根据图示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的150最佳,此时对应的丙酸钙产率及纯度都是最高的;
(4)由于氢氧化钙微溶于水,使用溶液的用量大和长时间搅拌、产率低、生产成本高,所以不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙。
6.(2025·湖南长沙·模拟预测)中国空间站“天宫”核心舱“天和”电推进系统中的霍尔推力器腔体,采用了氮化硼(BN)陶瓷基复合材料,该材料具备耐热耐蚀性、低密度、高强度、绝缘性能好、易加工等优点。制备氮化硼的反应如下:。请计算:
(1)氮化硼(BN)中硼元素和氮元素的质量比为 ;
(2)现有70 kg的,理论上可以制得氮化硼的质量是多少?(请写出计算过程及结果)
【答案】(1)11:14
(2)设理论上可以制得氮化硼的质量是
答:现有70 kg的,理论上可以制得氮化硼的质量是50kg。
【详解】(1)氮化硼中硼元素和氮元素的质量比为11:14;
(2)见答案。
7.(2025·广东云浮·一模)高品质碳酸钙粉末可用作补钙剂,一种以电石渣(主要成分为CaO,其他杂质不参与反应)为原料制取碳酸钙粉末的“绿色化学”思路如图1所示。
(1)CaCO3中含有的阴离子是 (填符号),其中钙、碳、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)用1000kg含CaO67.2%的电石渣,理论上可制备Ca(OH)2的质量是多少?(写出计算过程)
(3)在一定条件下,石灰乳炭化过程中CO2的流速与碳酸钙的产率关系如图2所示。当CO2的流速为50mL•min-1时,在实际生产中得到1000kg碳酸钙,则实际消耗的Ca(OH)2质量与理论上消耗的Ca(OH)2质量的差值为 kg。(注:产率=×100%)
(4)由于 ,因此应控制向电石渣中加入水的速率。
【答案】(1) 10:3:12
(2)解:设理论上可制备Ca(OH)2的质量是x,
x=888kg
答:理论上可制备Ca(OH)2的质量是888kg。
(3)444
(4)电石渣的主要成分氧化钙与水反应会放出大量的热
【详解】(1)CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的,其中含有的阴离子是碳酸根离子,表示为;
其中钙、碳、氧元素的质量比为40:12:(16×3)=10:3:12;
(2)见答案;
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
当CO2的流速为50mL•min-1时,在实际生产中得到1000kg碳酸钙(实际产量),当CO2的流速为50mL•min-1时,碳酸钙的产率仅62.5%,根据:产率=×100%,则理论产量为,则有,故理论上消耗的氢氧化钙的质量为1184kg;
实际生产中得到1000kg碳酸钙(实际产量),则有,故实际上消耗氢氧化钙的质量为740kg;
故,则实际消耗的Ca(OH)2质量与理论上消耗的Ca(OH)2质量的差值1184kg − 740kg = 444 kg ;
(4)电石渣主要成分为氧化钙,氧化钙与水反应并放出大量的热。如果加水速率过快,短时间内产生大量热量,可能导致局部温度过高,引发安全问题(如溶液飞溅等 ),也可能影响后续工艺反应条件等,所以要控制向电石渣中加入水的速率。
8.(2025·广东清远·一模)一种可同步回收废电池正极材料的锂和处理工业废气中的装置工作原理如图1所示。
(1)中,Fe和Li的质量比为 (填最简整数比);
(2)碳布上,到的转化中氮元素化合价 (填“升高”或“降低”)。
(3)该回收系统可将 能转化为电能。
(4)已知转化的方程式为:,制备理论上需消耗 kg。(写出计算过程)
(5)某废电池正极材料组成如图2所示,Fe和Li的质量比为2:1。装置作用一段时间,生成,若作用过程中锂损耗为正极材料中锂元素总质量的20%,则该电池的正极材料中铁元素的质量为 kg。
【答案】(1)8:1
(2)降低
(3)化学
(4)解:设需要消耗氧气质量为x。
解得x=64kg
答:需要消耗氧气质量为64kg。
(5)70
【详解】(1)LiFePO4中Fe和Li的质量比为,故填:8:1;
(2)二氧化氮中氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4价;中氧元素显-2价,设氮元素的化合价为x,则,x=+3,故氮元素化合价降低,故填:降低;
(3)由装置工作原理可知,体系中利用了废电池及NO2的化学反应来发电,故将化学能转化为电能,故填:化学;
(4)详见答案;
(5)276kgLiNO3中锂元素的质量为:,作用过程中锂损耗为正极材料中锂元素总质量的20%,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则该电池的正极材料中锂元素的质量为:,Fe和Li的质量比为2:1,则铁元素的质量为,故填:70。
9.(2025·江苏宿迁·一模)工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示
(1)以上流程中不涉及的反应基本类型是 反应(填“分解”、“化合”、“复分解”、 “置换”)。
(2)某学习小组为了测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(杂质不与稀盐酸反应),进行了如下图实验:(电子秤示数单位为克)
计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(写出具体的计算过程)
【答案】(1)置换
(2)解:设固体样品中碳酸钠的质量为x。
成二氧化碳的质量为;
解得:
则固体样品中碳酸钠的质量分数为
答:固体样品中碳酸钠的质量分数为53%。
【详解】(1)步骤①:石灰石的主要成分碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
步骤②生石灰与水反应生成氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
步骤③属于物理变化;
步骤④石灰水与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,属于复分解反应;
故整个流程不涉及置换反应,故填:置换;
(2)详见答案。
实验类计算题型四
1.(2025·广东深圳·一模)粉笔的主要成分为石灰石(含CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图1所示煅烧32g粉笔末使CaCO3完全反应,玻璃管内固体质量随时间关系如图2所示。回答下列问题:
已知:CaSO4和杂质受热不分解,也不与其他物质发生反应。
(1)反应时,图1烧杯中的现象是 。
(2)反应结束,将煅烧后的粉末倒入足量水中,如图3,用手触摸烧杯外壁,感觉微热,主要原因是 。
(3)计算该粉笔末中CaCO3的质量分数(根据化学方程式写出计算过程)。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)氧化钙与水反应,放出大量的热
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应生成二氧化碳的质量为:32g-23.2g=8.8g
解:设粉笔末中CaCO3的质量分数为x
x=62.5%
答:粉笔末中CaCO3的质量分数为62.5%。
【详解】(1)粉笔的主要成分为石灰石和石膏,石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故图1烧杯中的现象是:澄清石灰水变浑浊;
(2)反应结束,将煅烧后的粉末倒入足量水中,如图3,用手触摸烧杯外壁,感觉微热,主要原因是:氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热;
(3)见答案。
2.(2025·广东茂名·一模)走进实验室,小明同学发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙,对其是否变质及其成分产生兴趣,进行了相关实验并绘制图像如下:
根据实验过程和图像提供的信息,请回答:
(1)稀盐酸加入质量从0 到50g 过程中没有气体产生,说明要分析的物质中含有 (写化学式)。完全反应后生成气体的质量为 g,说明放置的氢氧化钙中含有 (写化学式);由此证实敞口放置的氢氧化钙变质情况是 (填没有变质、部分变质、完全变质)。
(2)a点溶液中的溶质是 (写化学式)。
(3)通过计算:
①样品中碳酸钙的质量 (要求有计算过程)
②稀盐酸的质量分数x%中的x数值为 。
【答案】(1) Ca(OH)2 2.2 CaCO3 部分变质
(2)CaCl2
(3) 解:设样品中碳酸钙的质量为 y
答:样品中碳酸钙的质量为5g。 14.6
【详解】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,加入稀盐酸,氢氧化钙先与稀盐酸反应生成氯化钙和水,待氢氧化钙完全反应后,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故稀盐酸加入质量从0 到50g 过程中没有气体产生,说明要分析的物质中含有Ca(OH)2;
由图可知,完全反应后生成气体的质量为2.2g;
氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故产生气体,说明含CaCO3;
由以上分析可知,敞口放置的氢氧化钙中含氢氧化钙和碳酸钙,则氢氧化钙部分变质;
(2)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,加入稀盐酸,氢氧化钙先与稀盐酸反应生成氯化钙和水,待氢氧化钙完全反应后,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,a点时,碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应,故此时溶液中的溶质是:CaCl2;
(3)①见答案;
②解:设稀盐酸的溶质质量分数为x%
x=14.6
答:x的数值为14.6。
3.(2025·四川内江·一模)某化学学习小组取出暖宝宝中的粉末,通过实验探究其中铁粉的含量。取10g样品粉末和足量稀硫酸反应(样品中其余成分不与酸反应),装置如图所示,回答下列问题。
【实验现象】
(1)试剂混合后,烧杯中产生大量气泡,待反应停止后,托盘天平的指针 (填“偏左”、“偏右”或“无偏向”)。
【数据处理】
(2)计算10g暖宝宝样品中铁粉的质量分数。
【答案】(1)偏右
(2)解:根据质量守恒定律可知,生成氢气的质量为:110.0g-109.8g=0.2g,
设10g暖宝宝样品中铁粉的质量为x,
x=5.6g
则10g暖宝宝样品中铁粉的质量分数为100%=56%,
答:10g暖宝宝样品中铁粉的质量分数为56%。
【详解】(1)根据样品粉末中铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,烧杯中产生大量氢气会逸散到空气中,待反应停止后,烧杯中的质量会减少,导致托盘天平的指针偏右;
(2)见答案。
4.(2025·陕西西安·模拟预测)为了测定某氯化钠和氯化铜混合溶液中氯化铜的质量分数,兴趣小组的同学们进行如下实验:请根据图示信息回答:
(1)滤渣的质量为 g;
(2)计算原混合溶液中氯化铜的质量分数。(要求写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)19.6
(2)解:设原混合溶液中氯化铜的质量为x。
解得:
则原混合溶液中氯化铜的质量分数为
答:原混合溶液中氯化铜的质量分数为27.0%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,滤渣的质量为,故填:19.6;
(2)详见答案。
5.(2025·陕西渭南·一模)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,用下图所示方法测定实验产生气体的质量(石灰石中其他成分不与稀盐酸反应且不溶于水)。
请分析并计算:
(1)该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
(2)生成气体的总质量是 g。
(3)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)遵循
(2)4.4
(3)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x。
解得x=10g
则石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
【详解】(1)所有化学反应都遵循质量守恒定律,因为化学反应过程是原子的重新组合过程,化学反应前后,原子的种类、数目和质量都不变。
(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠,二氧化碳是气体会逸出反应装置,则生成气体的总质量为412.5g-408.1g=4.4g。
(3)解析详见答案。
6.(2025·天津滨海新·一模)为确定实验室某瓶盐酸(如图所示)中溶质的质量分数是否与标签标示相符,小新同学取用此盐酸50.0 g于烧杯中,向其中加入6.0 g大理石(杂质不参与反应,也不溶于水),恰好完全反应,烧杯内剩余物的总质量53.8g。计算:
(1)实验中生成CO2的质量。
(2)通过计算,确定该盐酸中溶质质量分数是否与标签标示相符。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;
根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为6.0g+50.0g-53.8g=2.2g;
答:生成二氧化碳的质量为2.2g。
(2)解:设参加反应的HCl的质量为x,碳酸钙的质量为y,生成的氯化钙的质量为z;
,x=3.65g;
,y=5.0g;
,z=5.55g;
所用盐酸的溶质质量分数为:×100%=7.3% ≠10%,所以与标签标示不相符;
答:该盐酸中溶质质量分数与标签标示不相符。
(3)
所得溶液的溶质质量分数为: ×100%=10.5%;
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为10.5%。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
7.(2025·山东泰安·一模)化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)
请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1) 1.6 4.8
(2)解:设过氧化氢质量为x。
答:过氧化氢10.2g。
【详解】(1)固体是二氧化锰,反应中属于催化剂,化学反应前后催化剂质量不变,为1.6g,生成氧气的质量278.6g273.8g=4.8g,故填:1.6;4.8。
(2)见答案
8.(2025·河北保定·一模)生活中经常使用的洁厕净的有效成分是HCl。学习小组同学测定某品牌洁厕净中HCl的质量分数,进行了如下图所示的实验。请完成下列分析及计算:
(1)上述实验中发生反应的基本反应类型属于 反应。
(2)计算该品牌洁厕净中HCl的质量分数。
【答案】(1)复分解
(2)解:设该品牌洁厕净中HCl的质量分数为x
加入洁厕净的质量为
x=7.3%
答:该品牌洁厕净中HCl的质量分数为7.3%。
【详解】(1)洁厕净中HCl与NaOH溶液反应,化学方程式为,是两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于基本反应类型中的复分解反应。
(2)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色,氢氧化钠溶液呈碱性,HCl溶液呈酸性,氯化钠溶液呈中性。根据图像,加入该品牌洁厕净的质量为,溶液红色恰好褪去,说明二者恰好完全反应。根据氢氧化钠溶液的质量计算,详见答案。
9.(2025·陕西咸阳·模拟预测)某补钙药片标签显示:每片含碳酸钙1.25g。化学社团为测定该补钙药片中碳酸钙的质量是否与标签相符,进行如图实验:(假设药片中其它成分可溶于水但不参与反应)
请分析并计算:
(1)老年人缺钙会引起 (填“骨质疏松”或“贫血”)。
(2)反应生成二氧化碳的质量为 g。
(3)通过计算说明该补钙药片中碳酸钙的质量是否与标签相符。
【答案】(1)骨质疏松
(2)4.4
(3)解:设参加反应的的质量为x
解得:
每片药片中碳酸钙的质量为,与标签相符。
答:该补钙药片中碳酸钙的质量与标签相符。
【详解】(1)老年人缺钙易患骨质疏松,缺铁会导致贫血;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为:12.8g+100g-108.4g=4.4g;
(3)见答案。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)实验室中某化学兴趣小组同学取黄铜样品粉末(假设样品中只有Cu、Zn两种物质)做了如下图所示实验:
请根据要求回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)生成氢气的质量(x)的比例式为 。
(3)若用36.5%的浓盐酸配制上述实验所用的稀盐酸,需加水的质量为 。
(4)所得溶液b中溶质的质量分数是 。
(5)同学们用一定质量的大理石和150g上述稀盐酸制取二氧化碳,待充分反应后过滤,所得滤液的质量为161.2g,则制得的二氧化碳的质量为 。
【答案】(1)
(2)
(3)60g
(4)10%
(5)8.8g
【详解】(1)该实验中发生反应为锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,该反应的化学方程式为:;
(2)该实验中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铜和稀盐酸不反应,故最后的不溶物为铜,则该样品中锌的质量为:32.5g-19.5g=13g
解:设生成氢气的质量为x
x=0.4g
则生成氢气的质量(x)的比例式为;
(3)解:设该实验所用稀盐酸的溶质质量分数为y
y=14.6%
设需要加水的质量为z,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:,z=60g
答:需要加水的质量为60g;
(4)解:设反应生成氯化锌的质量为m
m=27.2g
所得溶液b中溶质的质量分数为:
答:所得溶液b中溶质的质量分数是10%;
(5)解:设制得的二氧化碳的质量为a
a=8.8g
答:制得的二氧化碳的质量为8.8g。
11.(2025·广东清远·一模)煤脱硫处理能减少的排放,干法烟气脱硫主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂对燃煤烟气进行脱硫处理。利用数字化实验,对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中含量的测定,测得100 g煤烟气中的质量分数与时间的关系如图所示。
(1)空气中过度排放易引发的环境问题是 。
(2)三次实验产生烟气的开始时间 (填“相同”或“不同”),用 (填“碳酸钙”或“碱石灰”)作为吸收剂的脱硫效果较好。
(3)实验中原煤的质量为200 g,列式计算原煤中硫的质量分数 。
【答案】(1)酸雨
(2) 相同 碱石灰
(3)解:设原煤中硫的质量分数为x
x=1.6%
答:原煤中硫的质量分数为1.6%。
【详解】(1)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生;
(2)由图可知,三次实验产生烟气的开始时间相同;
由图可知,相同条件下,使用碱石灰作吸收剂时,二氧化硫的质量分数较低,说明用碱石灰作为吸收剂的脱硫效果较好;
(3)见答案。
12.(2025·陕西西安·一模)悦悦同学在实验室用一瓶过氧化氢溶液制取氧气,并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量,实验中记录的相关数据如图所示。
(1)该反应所加过氧化氢溶液质量为 g。
(2)实验产生氧气的总质量是 g。
(3)计算实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)100.0
(2)1.6
(3)设:实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数x。
x=3.4%
答:实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数为3.4%。
【详解】(1)由图可知,加入过氧化氢溶液前的总质量为300.0g,反应前过氧化氢溶液和锥形瓶的总质量为400.0g,所以该反应所加过氧化氢溶液质量为400.0g−300.0g=100g;
(2)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变。反应前过氧化氢溶液和锥形瓶总质量为400.0g,反应后剩余物质和锥形瓶总质量为398.4g,所以实验产生氧气的总质量为400.0g−398.4g=1.6g;
(3)见答案。
13.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
【答案】(1) 2:1 43.4%
(2)使样品中的碳酸钠完全反应
(3)解:设2.2g纯碱样品中含的质量为x,
x=2.12g
答:2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g。
(4)不合格
【详解】(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为2:1;钠元素的质量分数为;
(2)向纯碱样品中加入过量氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实验中加入“过量”溶液,目的是使样品中的碳酸钠完全反应;
(3)见答案;
(4)由(3)可知,2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g,则该纯碱样品中碳酸钠含量为;对照表中“合格品”要求碳酸钠含量≥98.0%,该品牌碳酸钠含量为96.4%<98%,因此该品牌食用纯碱等级判定为不合格。
14.(2025·广东梅州·模拟预测)兴趣小组开展“揭秘食品发热包”活动。
(1)认识发热包。
发热包说明书如题19-1图示,其中与水应放热的物质是 (填俗称)。
(2)使用发热包。
按使用方法加入常温水,产生大量气泡。小组同学探究气体的主要成分。
【查阅资料】
Al与NaOH反应,。产生并放出热量。
【作出猜想】
猜想1:;猜想2:;猜想3:。
【实验验证】
实验方案
现象
结论
取发热包内粉末于试管中,加入适量水,伸入带火星木条
试管内产生大量气泡,放热,
猜想2错误
把气体通入
无白色沉淀产生
猜想3错误
用燃着的木条伸入试管中
发出爆鸣声
猜想1成立
【实验分析】
发热包内粉末遇水后发生系列反应,生成NaOH,NaOH与Al在水中发生反应产生。写出生成NaOH所发生的复分解反应的化学方程式: 。
(3)探究发热原理。
各取3g固体样品,分别与10mL水混合,并与发热包粉末对照分析,测得各样品加水作用时,温度随时间变化如题19-2图示。
甲同学认为在实验中存在非化学反应放热,说出其中一种: 。乙同学认为样品 (填序号)放热量快而多,直接用作发热包效果更好。丙同学认为用原发热包粉末比样品Ⅰ更安全,分析合理的 (多选,填字母)。
a.Al与NaOH反应能生成 b.NaOH固体具有强腐蚀性
c.样品Ⅰ与水作用过于剧烈 d.原发热包粉末与水作用升温更高
(4)反应后物质成分确定。
试结合计算推断样品Ⅰ反应后剩余物中是否含NaOH并说明理由: 。
【答案】(1)生石灰
(2) 带火星木条不复燃 澄清石灰水
(3) NaOH固体溶于水放热 Ⅰ abc
(4)铝与NaOH反应的化学方程式计算可知,1.2g铝粉完全反应消耗NaOH约1.78g,而样品Ⅰ中NaOH质量为1.8g,1.8g>1.78g,故样品I反应后剩余物中含NaOH
【详解】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应会放出大量的热,故其中与水应放热的物质是氧化钙,氧化钙的俗称生石灰;
(2)实验验证:
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,根据实验结论猜想2错误,该气体不是氧气,则取发热包内粉末于试管中,加入适量水,伸入带火星木条,现象是试管内产生大量气泡,放热,带火星木条不复燃,则说明该气体不是氧气,则猜想2错误;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,根据实验结论猜想3错误,该气体不是二氧化碳,则把气体通入澄清石灰水,无白色沉淀产生,说明该气体不是二氧化碳,则猜想3错误;
实验分析:
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,该反应的化学方程式为;
(3)NaOH固体溶于水会放出大量的热,该过程只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,这属于非化学反应放热;
根据图示可知,样品Ⅰ中铝粉与NaOH固体溶于水放热量快而多;
a、样品Ⅰ中Al与NaOH反应生成氢气,产生氢气快,氢气是易燃易爆气体,存在安全隐患,所以用原发热包粉末比样品Ⅰ更安全,故正确;
b、NaOH固体具有强腐蚀性,使用时容易造成伤害,所以用原发热包粉末比样品Ⅰ更安全,故正确;
c、从图中可以看到样品Ⅰ与水作用温度上升很快,反应过于剧烈,可能存在危险,所以用原发热包粉末比样品Ⅰ更安全,故正确;
d、从图中可知原发热包粉末与水作用升温更高,不比样品Ⅰ更安全,故错误;
故选:abc;
(4)设1.2g铝完全反应需要氢氧化钠质量为x,
x≈1.78g
而样品Ⅰ中NaOH的质量为1.8g,1.8g>1.78g,所以反应后剩余物中含NaOH。 根据铝与NaOH反应的化学方程式计算可知,1.2g铝粉完全反应消耗NaOH约1.78g,而样品Ⅰ中NaOH质量为1.8g,1.8g>1.78g,故样品I反应后剩余物中含NaOH。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
/
学科网(北京)股份有限公司
$$