内容正文:
中考冲刺(计算题50道)
1.氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3,请计算:
(1)氨气(NH3)中氮元素和氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)理论上产生68gNH3可以固定氮气的质量是多少?
2.石灰石的主要成分是碳酸钙,高温煅烧石灰石可以制取氧化钙和二氧化碳气体、若需要二氧化碳气体88 kg,需要碳酸钙的质量多少?
3.我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应的微观示意图如图,回答下列问题。
(1)64g丙中含有碳元素的质量为 g。
(2)现将溶质质量分数为的丙溶液50g,加水稀释成溶质质量分数的溶液,需要加入水的质量为 g。
4.如图1是碳酸钙D3标签的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验:取8片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸,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)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为 g。
(2)计算每片药片中碳酸钙的质量并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
5.燃煤电厂烟气中含有CO2,常采用CaO作为吸附剂,反应的化学方程式为:CaO + CO2 CaCO3。计算5.6 t CaO在全部转化的情况下可捕捉CO2的质量(写出计算过程和结果)。
6.学习小组为测定某品牌钙片(如图1)中碳酸钙的质量分数,进行图2实验。(钙片中其他成分不与稀盐酸反应放出气体)
请分析并计算:
(1)反应生成CO2的质量是 g。
(2)计算该品牌钙片中碳酸钙的质量分数。
7.铜粉样品中混有少量的铁粉,为了除去铁粉,某校兴趣小组同学,取该样品20g于烧杯中,然后等量分4次加入未知质量分数的硫酸溶液,充分反应后所得数据如下表,请根据相关知识和图表信息回答下列问题。()
项目
第1次
第2次
第3次
第4次
加入硫酸溶液的质量/g
5
5
5
5
每次产生气体的质量/g
0.01
0.01
x
0.005
(1)X的质量是 。
(2)计算样品中铁的质量(写出计算过程)。
8.过氧化钙(CaO2)是一种环境友好的化工原料,工农业生产中用作漂白剂、种子消毒剂及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应方程式为:。某同学把20g不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应)加入盛有足量水的烧杯中,完全反应后,生成氧气3.2g。请计算:该样品中过氧化钙的质量。(根据化学方程式计算)
9.蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2)等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算:
(1)丙氨酸的相对分子质量为 ;
(2)丙氨酸中碳元素的质量分数为 。(精确到0.1%)
10.含碳燃料燃烧会排放二氧化碳,使用氢能等新能源能降低碳排放。12g碳完全燃烧,生成二氧化碳的质量是多少?
11.维生素C(化学式为C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力,计算:
(1)维生素C的分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为 (填最简整数比)。
(2)维生素C中 元素的质量分数最大。
12.黄铜可用于制造子弹壳,已知组成某弹壳的黄铜中只含有锌和铜,现将20g该弹壳剪碎后放入烧杯中,再向烧杯中加入足量稀硫酸至完全反应。测得反应过程中生成的氢气质量与反应时间关系如图一所示。请回答:
(1)实验过程中将弹壳剪碎的目的是 。
(2)判断稀硫酸与黄铜完全反应的现象是 。
(3)图二操作是将浓硫酸稀释为稀硫酸,细口瓶中的试剂名称为 ,该过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)计算该弹壳中铜的质量分数。(写出计算过程)
13.蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2)等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算:
(1)一个丙氨酸分子中含有 个原子;
(2)丙氨酸的相对分子质量为 。
(3)丙氨酸中氮、氢元素的质量比为 (写最简比)。
14.碳和过量的Fe2O3混合均匀后加热至高温可制取氧化亚铁,其反应原理为2Fe2O3+C4FeO+CO2↑,如图所示为固体混合物的质量随时间的变化曲线。
(1)生成CO2气体的质量为 。
(2)计算反应后固体混合物中FeO的质量(写出解题过程)。
15.硅是信息技术发展中的关键材料。高温下氢气与四氯化硅(SiCl4)反应,可制得高纯度硅,同时生成氯化氢气体。
(1)该反应的基本反应类型是 。
(2)SiCl4中硅元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(3)生产112kg硅至少需要氢气的质量是多少?
16.一种家用环保型消毒液发生器,其工作原理为Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O,若要制取7.45 g NaClO,理论上需要Cl2的质量为多少?
17.硼(B)是制造火箭耐热合金的材料。镁还原法生产硼的主要反应原理为:。
(1)中硼、氧元素的质量比为 。
(2)若制得22千克B,计算需要镁的质量。
18.NaCl是生活中常见的调味品,工业上利用它制备Na、NaOH。反应如下:① ②
(1)①中,若消耗117kg NaCl,计算生成的Na的质量 (写出计算过程及结果)。
(2)分别利用①和②制备质量相等的Cl2,理论上需要的NaCl质量 (填“相等”或“不相等”)。
19.中国“神舟五号”载人飞船顺利升空,圆了中华民族的升天梦。“神舟五号”运载火箭的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)。
(1)偏二甲肼的相对分子质量是 ;
(2)碳、氢、氮的质量比是 ;
(3)碳元素的质量分数是 。
20.柠檬酸(化学式为C6H8O7)是一种果酸,有爽快的酸味,常用于固体饮料,请计算。
(1)一个柠檬酸分子中含有 个原子。
(2)19.2g柠檬酸中含氢元素的质量为 g。
21.乙醇(C2H5OH)俗称酒精,可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到,属于可再生能源。
(1)乙醇中碳、氢元素的原子个数比是 。
(2)乙醇中碳元素的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
22.《天工开物》记载了锡的冶炼方法:入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。其反应原理为()。现有含的锡砂,理论上可以炼出锡的质量是多少?(写出计算过程)
23.实验室制备硫化铜通常在硫酸铜溶液中通入H2S气体制得,现向装有100g硫酸铜溶液的烧杯中通入硫化氢气体至恰好完全反应,称得烧杯内物质的总质量为101.7g。(提示:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4)
(1)参加反应的硫化氢气体的质量为 g;
(2)求所用硫酸铜溶液的溶质质量分数。
24.维生素C含片是保健食品,如图是已破损的维生素C片剂的说明书信息。已知维生素C由C、H、O三种元素组成,请回答:
(1)维生素C的化学式 ;
(2)维生素C中C H O三种元素质量比为 。
25.工业生产中,用高温煅烧石灰石的方法制得氧化钙和二氧化碳。若煅烧含有50t碳酸钙的石灰石,可得到二氧化碳的质量是多少?
26.某校化学小组在利用盐酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液 pH 的变化图象如图所示。
(1)稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时,加入稀盐酸溶液的质量为 。
(2)实验中有 10g 溶质质量分数为 8% 的氢氧化钠溶液恰好完全参与反应,根据图示计算所加稀盐酸的溶质质量分数。
27.实验室用稀盐酸测定石灰石的纯度。取13g石灰石,刚好与100g质量分数为7.3%的稀盐酸完全反应。则该石灰石的纯度是多少?
28.新冠疫情中常用84消毒液进行环境消毒,其主要成分是次氯酸钠(NaC1O)。制备次氯酸钠的发生器中发生反应的总化学方程式为:。现电解600g溶质的质量分数为26%的氯化钠溶液一段时间,溶液质量减少4g(假设不考虑其他副产物)。请计算:
(1)NaCl中氯元素的质量分数 (填“>”、“=”或“<”)NaClO中氯元素的质量分数。
(2)电解所得溶液中次氯酸钠的质量分数。
(3)用于电解的600g26%的氯化钠溶液是通过在10%的氯化钠溶液中加入氯化钠固体的方式配制的,计算需要加入NaCl固体的质量。(计算结果保留一位小数)
29.将6.5g锌粉放入烧杯中,缓慢加入稀硫酸,产生气体的质量与稀硫酸的质量关系如图所示。
(1)生成氢气的总质量为 g。
(2)计算恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
30.漂白粉的主要成分为、,可由与石灰乳反应制得。某化学兴趣小组用足量浓盐酸与含的软锰矿(杂质既不参与反应,也不溶于水)制备。已知:软锰矿中含质量且完全反应,其反应方程式为。请回答:
(1)中、、元素的质量比为 。
(2)求生成的质量(写出具体步骤)。
31.龙江化学兴趣小组同学取一定量氯酸钾和二氧化锰完成如下图所示实验,请回答下列问题:
(1)烧杯A中发生反应的化学方程式为 ;
(2)配制100g17%的过氧化氢溶液,需要溶质质量分数为34%的过氧化氢溶液 g;
(3)小组同学实验过程中产生氧气 g;
(4)原固体混合物中氯酸钾与二氧化锰的质量比为 ;
(5)将滤液蒸发 g 水后会获得14.9%的溶液。
32.某化学兴趣小组为了测定某黄铜(黄铜含金属铜、锌,已知:铜和稀硫酸不发生反应)样品中锌的质量分数,取10g样品放入烧杯中,再取60g稀硫酸分六次加入烧杯中,充分反应,实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
第六次
加入稀硫酸的质量(g)
10
10
10
10
10
10
剩余固体的质量(g)
9.35
8.7
8.05
7.4
6.75
6.75
(1)第六次加入稀硫酸后,溶液中的溶质是 (填化学式)
(2).黄铜样品中锌的质量分数为多少?(写出计算步骤,下同)
(3)所取的稀硫酸中溶质的质量为多少?
33.为测定某赤铁矿石中Fe2O3的含量,取10g该赤铁矿石样品于烧杯中,向其中加入100g盐酸,恰好完全反应,测得剩余固体的质量为2g。(杂质不溶于水也不与酸反应)请回答下列问题。
(1)10g样品中氧化铁的质量为 g。
(2)计算所用盐酸中溶质的质量分数。
34.把一定质量的锌粒放入稀硫酸溶液中,恰好完全反应,生成氢气锌与稀硫酸反应的化学方程式:
(1)参加反应的锌的质量为
(2)硫酸溶液中溶质质量分数是多少?要求写出完整的计算过程
35.兴趣小组的同学对石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液(石灰石中的杂质不溶于水,也不与盐酸反应)开展了如下探究,向废液中逐渐加入碳酸钠溶液,加入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀的质量如表所示,请回答问题:
加入碳酸钠溶液的质量
100
200
250
280
产生沉淀的质量
3
8
n
10
(1) 。
(2)计算所用碳酸钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
36.电解水时常在水中加入少量的,既可增强溶液导电性,又不参与反应.如图水槽中有水,某兴趣小组把固体加入水中,充分溶解后进行电解.一段时间后停止通电,在试管中收集到气体,回答下列问题:
(1)可增强溶液导电性是因为其溶液中 。
(2)停止通电,此时溶液中的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到)
(3)停止通电,溶液中氢元素与氧元素的质量比是 (最简整数比)。
(4)请在下图中画出上述溶液电解一段时间后生成A、B两试管气体质量关系曲线图(标注相关数据)。
37.现有碳酸钙和氯化钙的固体混合物11.6g,其中含氧元素4.8g,将该混合物加入一定质量的稀盐酸中,恰好完全反应,得到150g氯化钙溶液。计算:
(1)原固体混合物中含氧元素4.8g,据碳酸钙的化学式可计算氧元素的质量分数进而可求出其中碳酸钙的质量为 g。
(2)上述过程中产生的二氧化碳的质量是 g。
(3)由上述可知参加反应稀盐酸的质量是:反应后所得溶液的质量加上生成的气体的质量减去 。试计算所用稀盐酸中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
38.实验室用含杂质的锌与稀硫酸反应制取氢气。取18.0g含杂质的锌于烧杯中(杂质不溶于水,也不与酸反应),向其中加入150.0g稀硫酸,恰好完全反应后,烧杯内剩余物质的质量为167.8g:计算:
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)求稀硫酸的溶质质量分数(结果精确到0.1%)
39.水垢是由溶解在水中的Ca2+和Mg2+转化成的不溶于水固体,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。化学兴趣小组的同学收集了烧开水水壶壁上的一些水垢,进行以下实验。
(1)同学们取20g水垢,研磨后加入稀盐酸,当不再有气泡产生时,共用去100g稀盐酸,同时收集到6.6g气体。求水垢中碳酸钙的质量分数 。写出计算过程。
(2)同学们查阅资料得知:Mg(OH)2在350℃~380℃能分解成MgO和H2O;CaCO3在550℃~900℃能分解成CaO和CO2;水垢中的其它物质加热时不发生反应。同学们另取20g水垢进行加热,测得剩余固体随温度的变化如图所示,则加热到1000℃时剩余固体中MgO的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
40.过氧化钠(化学式为)是一种淡黄色的固体物质,它不能与氢氧化钠反应但能与水发生反应,化学方程式为.现将一定质量的过氧化钠加入到盛有87.6g氢氧化钠溶液的烧杯中,反应产生了氧气3.2g,已知反应后所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为30%。
(1)加入的过氧化钠的质量为 。
(2)现需40%的氢氧化钠溶液用于实验室吸收某有害气体,取用上述反应后的30%的氢氧化钠溶液50g,请计算需另加氢氧化钠固体的质量为 。(计算结果保留到0.1g)
(3)求反应前原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数?(写出计算过程,结果保留到0.1%)
41.为配制一定溶质质量分数的氯化钾溶液。某同学进行了如下实验:将150g的稀盐酸加入到21g含杂质的和KCl的样品粉末中(杂质不溶于水,也不与盐酸反应),其操作过程如下。
请回答下列问题:
(1)样品中杂质的质量为 g。
(2)求样品中碳酸钾的质量。
(3)求最终得到的不饱和溶液中溶质的质量分数。
42.现有碳酸钠和氯化钠的混合物15g,将其放入烧杯中加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,烧杯中溶液的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)B点时烧杯中溶液含有的阳离子是 (填离子符号)。
(2)恰好完全反应时加入稀硫酸的质量为 g。
(3)混合物中氯化钠的质量是多少克(写出具体计算过程)?
43.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。小镁同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,分别设计了如图实验并进行计算。将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后放入锥形瓶里,加入足量的稀盐酸充分反应(假设其他杂质中不含钙元素,不与盐酸反应,生成的气体全部逸出)。测得相关数据如图所示:
(1)生成的二氧化碳质量为 g。
(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是多少?(结果保留到0.1%)
(3)反应结束后,溶液中所含钙元素的质量为 g。
44.在含镍电镀废液的回收镍工艺中,需要除去铁元素(以Fe2+形式存在)。方法是先将Fe2+氧化为Fe3+,再通过沉淀除去。氧化时发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O,在不同温度、pH时,沉铁过程中Fe3+转化所得产物可能不同,如图所示。
(1)H2O2中氢元素和氧元素的质量比为 。
(2)现有一定量的某废液,其中含有的FeSO4被过氧化氢溶液完全氧化,为了得到溶质的质量为20g的Fe2(SO4)3溶液,计算需要一定量废液中含有FeSO4的质量(写出计算过程)。
(3)沉铁过程中,在160℃、pH=7时,Fe3+转化为 (填化学式)。若调节温度为30℃,pH=6,则可得到最终的含铁固体质量为 g(假设没有损耗)。
45.为测定某氢氧化钡溶液的溶质质量分数,实验小组设计了以下方案:某小组同学在烧杯中加入硫酸溶液100g,然后向烧杯中逐滴加入氢氧化钡溶液,滴加氢氧化钡溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的质量为 。
(2)求氢氧化钡溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)当滴加氢氧化钡溶液100g时,烧杯内溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7.
(4)硝酸与硫酸具有酸性,是因为它们在溶液中都能解离出_____(填字母)。
A.水分子 B.氢离子 C.酸根离子 D.氢氧根离子
46.某纯碱样品中含有少量的氯化钠,为测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小林取一定质量的样品于烧杯中,分2次加入溶质质量分数相同的稀盐酸,实验过程和数据如图所示。
(1)生成二氧化碳的总质量是 g。
(2)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(提示:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)
47.6.5克锌与稀硫酸恰好完全反应,生成氢气的质量是多少?
48.某班同学发现一氧化碳还原氧化铜实验后的红色固体中混有少量黑色物质,对混合物的组成含量进一步探究。20℃时,甲、乙、丙、丁四个小组,分别取该混合物(假设只含和)置于烧杯中,分别加入相同浓度的稀硫酸,充分反应,做相关记录,实验数据如下表:
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
加入稀硫酸的质量/g
15.2
30.4
45.6
60.8
烧杯中剩余固体的质量/g
8.8
m
7.2
7.2
回答下列问题:
(1)表中m= ,9.6g此混合物中氧化铜的质量为 g。
(2) 组同学所做实验中,反应物恰好完全反应。
(3)恰好完全反应时,计算溶液中硫酸铜的质量分数。(写出计算过程)
49.小红发现,向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,立即产生了气泡;向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加到一定量后才产生气泡。她查阅资料得知:盐酸与碳酸钠的反应是分步进行的,第一步:Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl;第二步:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
她设计如下实验:在广口瓶中加入20克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,用注射器向瓶中缓慢注入定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
回答下列问题:
(1)配制50g7.3%的稀盐酸,需要多少 克35%的浓盐酸(结果保留一位小数)。
(2)需要注入多少克稀盐酸后才开始产生二氧化碳(写出计算过程)?
(3)假设产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收,最多可获得 克碳酸钙。
50.我国化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。侯氏制碱法的主要原理是:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,常温下,在350g质量分数为26.5%的NaCl溶液中溶解40gNH3,再通入一定量的CO2,当参加反应的NH3质量为25.5g时,析出NaHCO3晶体96g。
(1)NH3中氮元素的化合价为 。
(2)该反应中生成的NaHCO3质量为 。
(3)计算析出NaHCO3晶体后,混合溶液中NaHCO3的质量分数(精确到小数点后1位)。
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$$
中考冲刺(计算题50道)
1.氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3,请计算:
(1)氨气(NH3)中氮元素和氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)理论上产生68gNH3可以固定氮气的质量是多少?
【答案】(1)14:3
(2)解:设可以固定的氮气质量是x
x=56g
答:理论上产生68g氨气可以固定56g氮气。
【详解】(1)氨气(NH3)中氮元素和氢元素的质量比为14:(1×3)=14:3;
(2)见答案。
2.石灰石的主要成分是碳酸钙,高温煅烧石灰石可以制取氧化钙和二氧化碳气体、若需要二氧化碳气体88 kg,需要碳酸钙的质量多少?
【答案】设:需要碳酸钙的质量为x
答:需要碳酸钙的质量为200kg。
【详解】具体过程详见答案。
3.我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应的微观示意图如图,回答下列问题。
(1)64g丙中含有碳元素的质量为 g。
(2)现将溶质质量分数为的丙溶液50g,加水稀释成溶质质量分数的溶液,需要加入水的质量为 g。
【答案】(1)24
(2)150
【分析】由图可以得到化学方程式为:
【详解】(1)由化学方程式可以知道丙是甲醇CH3OH,先计算甲醇中碳元素的质量分数,再计算碳元素的质量,则甲醇中碳元素的质量为:
(2)根据稀释前后溶质的质量不变,设稀释后稀溶液的质量为x,则:,计算得到x=200g,加入水的质量为200g-50g=150g。
4.如图1是碳酸钙D3标签的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验:取8片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸,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)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为 g。
(2)计算每片药片中碳酸钙的质量并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
【答案】(1)100
(2)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x,则有
解得:x=10g
则每片药片中碳酸钙的含量为
答:每片药片中碳酸钙的质量与标签相符。
【详解】(1)取8片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由图2可知,当气体的质量不再增加时,说明恰好完全反应,此时消耗稀盐酸的质量为100g;
(2)见答案。
5.燃煤电厂烟气中含有CO2,常采用CaO作为吸附剂,反应的化学方程式为:CaO + CO2 CaCO3。计算5.6 t CaO在全部转化的情况下可捕捉CO2的质量(写出计算过程和结果)。
【答案】设5.6t的CaO在全部转化的情况下可捕捉CO2的质量为x,
x=4.4t
答:5.6t的CaO在全部转化的情况下可捕捉4.4tCO2。
【详解】见答案。
6.学习小组为测定某品牌钙片(如图1)中碳酸钙的质量分数,进行图2实验。(钙片中其他成分不与稀盐酸反应放出气体)
请分析并计算:
(1)反应生成CO2的质量是 g。
(2)计算该品牌钙片中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)4.4
(2)解:设参加反应的碳酸钙质量为x。
=
解得x=10g
该品牌钙片中碳酸钙的质量分数为
答:该品牌钙片中碳酸钙的质量分数为50%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,可知生成二氧化碳的质量为20片×1g/片+100g-115.6g=4.4g。
(2)见答案。
7.铜粉样品中混有少量的铁粉,为了除去铁粉,某校兴趣小组同学,取该样品20g于烧杯中,然后等量分4次加入未知质量分数的硫酸溶液,充分反应后所得数据如下表,请根据相关知识和图表信息回答下列问题。()
项目
第1次
第2次
第3次
第4次
加入硫酸溶液的质量/g
5
5
5
5
每次产生气体的质量/g
0.01
0.01
x
0.005
(1)X的质量是 。
(2)计算样品中铁的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)0.01g
(2)解:生成氢气的质量为0.01g×3+0.005g=0.035g
设样品中含Fe质量为x。
x=0.98g
答:样品中含Fe质量为0.98g。
【详解】(1)根据相关知识和图表信息分析,由第1、2次数据可知,每加入5g硫酸溶液,能产生0.01g氢气;由第4次数据可知,加入5g硫酸溶液,只能产生0.005g氢气了,说明已完全反应,故第3次加入5g硫酸溶液,也产生0.01g氢气,X的质量是0.01g;
(2)由4次产生的氢气质量可求出铁的质量,详解见答案。
8.过氧化钙(CaO2)是一种环境友好的化工原料,工农业生产中用作漂白剂、种子消毒剂及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应方程式为:。某同学把20g不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应)加入盛有足量水的烧杯中,完全反应后,生成氧气3.2g。请计算:该样品中过氧化钙的质量。(根据化学方程式计算)
【答案】解:该样品中过氧化钙的质量为x
x=14.4g
答:该样品中过氧化钙的质量为14.4g。
【详解】根据反应的化学方程式,由生成氧气的质量,求出参加反应的过氧化钙的质量,详解见答案。
9.蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2)等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算:
(1)丙氨酸的相对分子质量为 ;
(2)丙氨酸中碳元素的质量分数为 。(精确到0.1%)
【答案】(1)89
(2)40.4%
【详解】(1)相相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和,丙氨酸的相对分子质量为12×3+1×7+14+16×2=89;
(2)元素质量分数= ×100% ,丙氨酸中碳元素的质量分数是:
10.含碳燃料燃烧会排放二氧化碳,使用氢能等新能源能降低碳排放。12g碳完全燃烧,生成二氧化碳的质量是多少?
【答案】解:设12g碳完全燃烧,生成二氧化碳的质量是x。
答:12g碳完全燃烧,生成二氧化碳的质量是44g。
【详解】见答案。
11.维生素C(化学式为C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力,计算:
(1)维生素C的分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为 (填最简整数比)。
(2)维生素C中 元素的质量分数最大。
【答案】(1)3:4:3
(2)O/氧
【详解】(1)维生素C是由维生素C分子构成,1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成,则维生素C的分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为6:8:6=3:4:3,故填:3:4:3;
(2)维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12,因此维生素C中氧元素的质量分数最大,故填:O或氧。
12.黄铜可用于制造子弹壳,已知组成某弹壳的黄铜中只含有锌和铜,现将20g该弹壳剪碎后放入烧杯中,再向烧杯中加入足量稀硫酸至完全反应。测得反应过程中生成的氢气质量与反应时间关系如图一所示。请回答:
(1)实验过程中将弹壳剪碎的目的是 。
(2)判断稀硫酸与黄铜完全反应的现象是 。
(3)图二操作是将浓硫酸稀释为稀硫酸,细口瓶中的试剂名称为 ,该过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)计算该弹壳中铜的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使其充分反应
(2)不再产生气泡
(3) 浓硫酸 放出
(4)根据题意可知,生成氢气的质量为0.2g;设黄铜中锌的质量为x,
x=6.5g,
弹壳中铜的质量分数为:
【详解】(1)将弹壳剪碎可以增大反应物的接触面积,使其充分反应;
(2)黄铜中的锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,可观察到不再产生气泡,就证明稀硫酸与黄铜完全反应;
(3)把浓硫酸稀释的操作是:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌,使产生的热量快速散失;
(4)见答案。
13.蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2)等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算:
(1)一个丙氨酸分子中含有 个原子;
(2)丙氨酸的相对分子质量为 。
(3)丙氨酸中氮、氢元素的质量比为 (写最简比)。
【答案】(1)13
(2)89
(3)2:1
【详解】(1)一个丙氨酸分子是由三个碳原子、七个氢原子、一个氮原子和两个氧原子构成的,所以一个丙氨酸分子中含有的原子总数为:3+7+1+2=13,故答案为:13;
(2)根据化合物的相对分子质量计算公式可知,丙氨酸的相对分子质量为:;故答案为:89;
(3)丙氨酸中氮、氢元素的质量比为:;故答案为:2:1。
14.碳和过量的Fe2O3混合均匀后加热至高温可制取氧化亚铁,其反应原理为2Fe2O3+C4FeO+CO2↑,如图所示为固体混合物的质量随时间的变化曲线。
(1)生成CO2气体的质量为 。
(2)计算反应后固体混合物中FeO的质量(写出解题过程)。
【答案】(1)1.1g
(2)设反应后固体混合物中FeO的质量为x,
x=7.2g
反应后固体混合物中FeO的质量分数为×100%=36.0%,
答:混合物中FeO质量的分数为36.0%。
【详解】(1)根据质量守恒定律可知,反应后固体减少的质量即为生成二氧化碳的质量,所以生成CO2气体的质量为:21.1g﹣20.0g=1.1g;
(2)见答案。
15.硅是信息技术发展中的关键材料。高温下氢气与四氯化硅(SiCl4)反应,可制得高纯度硅,同时生成氯化氢气体。
(1)该反应的基本反应类型是 。
(2)SiCl4中硅元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(3)生产112kg硅至少需要氢气的质量是多少?
【答案】(1)置换反应
(2)16.5%
(3)解:设需要氢气的质量为x。
x=16kg
答:需要氢气的质量为16kg。
【详解】(1)由题意可知高温下氢气与四氯化硅(SiCl4)反应,可制得高纯度硅,同时生成氯化氢气体,化学方程式为,该反应是由一种单质和一种化合物反应生成了一种新的单质和新的化合物的反应,属于置换反应;
(2)物质中某元素的质量分数==;
(3)见答案。
16.一种家用环保型消毒液发生器,其工作原理为Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O,若要制取7.45 g NaClO,理论上需要Cl2的质量为多少?
【答案】设理论上需要Cl2的质量为x,
x=7.1 g
答:理论上需要Cl2的质量为7.1 g。
【详解】见答案。
17.硼(B)是制造火箭耐热合金的材料。镁还原法生产硼的主要反应原理为:。
(1)中硼、氧元素的质量比为 。
(2)若制得22千克B,计算需要镁的质量。
【答案】(1)11∶24
(2)解:设需要镁的质量为x
x=72kg
答:需要镁的质量为72kg。
【详解】(1)中硼、氧元素的质量比为。
(2)根据B的质量进行计算,详见答案。
18.NaCl是生活中常见的调味品,工业上利用它制备Na、NaOH。反应如下:① ②
(1)①中,若消耗117kg NaCl,计算生成的Na的质量 (写出计算过程及结果)。
(2)分别利用①和②制备质量相等的Cl2,理论上需要的NaCl质量 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)解:设生成的Na的质量为x
x=46kg
答:生成的Na的质量为46kg。
(2)相等
【详解】(1)NaCl的质量(117kg)为已知量,据此可通过化学方程式计算出生成的Na的质量,详见答案。
(2)根据①,每生成71份质量的Cl2,需要消耗117份质量的NaCl;根据②,每生成71份质量的Cl2,需要消耗117份质量的NaCl,所以分别利用①和②制备质量相等的Cl2,理论上需要的NaCl质量相等。
19.中国“神舟五号”载人飞船顺利升空,圆了中华民族的升天梦。“神舟五号”运载火箭的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)。
(1)偏二甲肼的相对分子质量是 ;
(2)碳、氢、氮的质量比是 ;
(3)碳元素的质量分数是 。
【答案】(1)60
(2)24:8:28/6:2:7
(3)40%
【详解】(1)偏二甲肼的相对分子质量=12×2+1×8+14×2=60,故填:60;
(2)碳、氢、氮的质量比=(12×2):(1×8):(14×2)=24:8:28,化为最简比为6:2:7,故填:24:8:28或6:2:7;
(3)碳元素的质量分数=,故填:40%。
20.柠檬酸(化学式为C6H8O7)是一种果酸,有爽快的酸味,常用于固体饮料,请计算。
(1)一个柠檬酸分子中含有 个原子。
(2)19.2g柠檬酸中含氢元素的质量为 g。
【答案】(1)21
(2)0.8
【详解】(1)由化学式可知,一个柠檬酸分子中含6个碳原子、8个氢原子、7个氧原子共21个原子;
(2)19.2g柠檬酸中含氢元素的质量为:。
21.乙醇(C2H5OH)俗称酒精,可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到,属于可再生能源。
(1)乙醇中碳、氢元素的原子个数比是 。
(2)乙醇中碳元素的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)2:6/1:3
(2)52.2%
【详解】(1)乙醇中碳、氢元素的原子个数比是2:6=1:3。
(2)乙醇中碳元素的质量分数是
22.《天工开物》记载了锡的冶炼方法:入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。其反应原理为()。现有含的锡砂,理论上可以炼出锡的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】解:设理论上可以炼出锡的质量为。
答:理论上可以炼出锡的质量为。
【详解】计算过程见答案。
23.实验室制备硫化铜通常在硫酸铜溶液中通入H2S气体制得,现向装有100g硫酸铜溶液的烧杯中通入硫化氢气体至恰好完全反应,称得烧杯内物质的总质量为101.7g。(提示:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4)
(1)参加反应的硫化氢气体的质量为 g;
(2)求所用硫酸铜溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)
(2)解:设所用硫酸铜溶液中溶质的质量为,
解得,
所用硫酸铜溶液的溶质质量分数,
答:所有硫酸铜的溶质质量分数为.
【详解】(1)根据反应前后物质的总质量不变,可知消耗的硫化氢的质量为
故答案为:.
(2)见答案.
24.维生素C含片是保健食品,如图是已破损的维生素C片剂的说明书信息。已知维生素C由C、H、O三种元素组成,请回答:
(1)维生素C的化学式 ;
(2)维生素C中C H O三种元素质量比为 。
【答案】(1)C6H8O6
(2)9:1:12
【详解】(1)已知维生素C由C、H、O三种元素组成,设化学式为C6H8Ox,相对分子质量=(12×6)+(1×8)+16x=176,解x=6,故维生素C的化学式C6H8O6。
(2)由化学式可知:维生素C中C、H、O三种元素质量比为(12×6):(1×8):(16×6)=72:8:96=9:1:12。
25.工业生产中,用高温煅烧石灰石的方法制得氧化钙和二氧化碳。若煅烧含有50t碳酸钙的石灰石,可得到二氧化碳的质量是多少?
【答案】解:设得到二氧化碳的质量为x,
答:煅烧含有50t碳酸钙的石灰石,可得到二氧化碳22t。
【详解】见答案。
26.某校化学小组在利用盐酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液 pH 的变化图象如图所示。
(1)稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时,加入稀盐酸溶液的质量为 。
(2)实验中有 10g 溶质质量分数为 8% 的氢氧化钠溶液恰好完全参与反应,根据图示计算所加稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)20g
(2)参与反应的氢氧化钠溶液中溶质的质量为:10g×8%=0.8g
设参加反应的稀盐酸的质量为x
x=0.73g
所加稀盐酸的溶质质量分数为:
答:所加稀盐酸的溶质质量分数3.65%
【详解】(1)根据图示可知,加入稀盐酸的质量为20g时,pH=7,稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;
(2)见答案。
27.实验室用稀盐酸测定石灰石的纯度。取13g石灰石,刚好与100g质量分数为7.3%的稀盐酸完全反应。则该石灰石的纯度是多少?
【答案】解:设石灰石中碳酸钙的质量为x。
100g质量分数为7.3%的稀盐酸中盐酸的质量为
则该石灰石的纯度为
答:该石灰石的纯度为76.9%。
【详解】计算过程见答案。
28.新冠疫情中常用84消毒液进行环境消毒,其主要成分是次氯酸钠(NaC1O)。制备次氯酸钠的发生器中发生反应的总化学方程式为:。现电解600g溶质的质量分数为26%的氯化钠溶液一段时间,溶液质量减少4g(假设不考虑其他副产物)。请计算:
(1)NaCl中氯元素的质量分数 (填“>”、“=”或“<”)NaClO中氯元素的质量分数。
(2)电解所得溶液中次氯酸钠的质量分数。
(3)用于电解的600g26%的氯化钠溶液是通过在10%的氯化钠溶液中加入氯化钠固体的方式配制的,计算需要加入NaCl固体的质量。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)>
(2)设生成的次氯酸钠的质量为x。
电解所得溶液中次氯酸钠的质量分数=
答:电解所得溶液中次氯酸钠的质量分数25%。
(3)设需要加入NaCl固体的质量为y。
则有(600g-y)×10%+y=600g×26%
解得y=106.7g。
答:需要加入NaCl固体的质量为106.7g。
【详解】(1)NaCl和 NaClO中都是含有1个氯原子,但NaClO比NaCl多一个氧原子,相对分子质量更大,所以NaCl中氯元素的质量分数>NaClO中氯元素的质量分数。
(2)见答案。
(3)见答案。
29.将6.5g锌粉放入烧杯中,缓慢加入稀硫酸,产生气体的质量与稀硫酸的质量关系如图所示。
(1)生成氢气的总质量为 g。
(2)计算恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)0.2
(2)设生成ZnSO4的质量为x。
x=16.1g
恰好完全反应后溶质的质量分数=×100%=16.1%。
答:反应后溶质的质量分数是16.1%。
【详解】(1)由图像可知,当加入稀硫酸质量为93.7g时,锌粉与稀硫酸恰好完全反应,此时产生氢气的质量不再增加,所以生成氢气的总质量为0.2g。
(2)见答案。
30.漂白粉的主要成分为、,可由与石灰乳反应制得。某化学兴趣小组用足量浓盐酸与含的软锰矿(杂质既不参与反应,也不溶于水)制备。已知:软锰矿中含质量且完全反应,其反应方程式为。请回答:
(1)中、、元素的质量比为 。
(2)求生成的质量(写出具体步骤)。
【答案】(1)40:71:32
(2)设生成氯气的质量为x,则
解得x=35.5g
答:生成Cl2的质量为35.5g。
【详解】(1)Ca(ClO)2中Ca、Cl、O元素的质量比为40:(35.5×2):(16×2)=40:71:32。
(2)见答案。
31.龙江化学兴趣小组同学取一定量氯酸钾和二氧化锰完成如下图所示实验,请回答下列问题:
(1)烧杯A中发生反应的化学方程式为 ;
(2)配制100g17%的过氧化氢溶液,需要溶质质量分数为34%的过氧化氢溶液 g;
(3)小组同学实验过程中产生氧气 g;
(4)原固体混合物中氯酸钾与二氧化锰的质量比为 ;
(5)将滤液蒸发 g 水后会获得14.9%的溶液。
【答案】(1)
(2)50
(3)17.6
(4)49:10
(5)6.9
【详解】(1)烧杯A中过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下发生反应生成水和氧气,化学方程式。故填:。
(2)设:配制100g17%的过氧化氢溶液,需要溶质质量分数为34%的过氧化氢溶液质量为。
100g×17%=×34%,解得:=50g。故填:50。
(3)设:氯酸钾分解产生氧气质量为m,过氧化氢溶液分解产生氧气质量为n。
小组同学实验过程中产生氧气质量=9.6g+8g=17.6g。故填:17.6。
(4)设:原固体混合物中氯酸钾的质量为。
原固体混合物中氯酸钾与二氧化锰的质量比=24.5g:5g=49:10。故填:49:10。
(5)设:100g17%的过氧化氢溶液分解生成水的质量为a。
设:将滤液蒸发质量为b的水后会获得14.9%的溶液。
故填:6.9。
32.某化学兴趣小组为了测定某黄铜(黄铜含金属铜、锌,已知:铜和稀硫酸不发生反应)样品中锌的质量分数,取10g样品放入烧杯中,再取60g稀硫酸分六次加入烧杯中,充分反应,实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
第六次
加入稀硫酸的质量(g)
10
10
10
10
10
10
剩余固体的质量(g)
9.35
8.7
8.05
7.4
6.75
6.75
(1)第六次加入稀硫酸后,溶液中的溶质是 (填化学式)
(2).黄铜样品中锌的质量分数为多少?(写出计算步骤,下同)
(3)所取的稀硫酸中溶质的质量为多少?
【答案】(1)H2SO4、ZnSO4
(2)比较五、六次数据得知,剩余固体铜的质量为6.75g,则黄铜中锌的质量分数为:。
(3)解:设一份稀硫酸中溶质的质量为
答:所取稀硫酸中溶质的质量为5.88g。
【详解】(1)分析表中数据可知,第六次加入稀硫酸后,剩余固体的质量没有发生改变,说明第五次加入稀硫酸后,锌已完全反应,则稀硫酸有剩余,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜与稀硫酸不反应,则溶液中的溶质是H2SO4、ZnSO4;
(2)解析见答案;
(3)解析见答案。
33.为测定某赤铁矿石中Fe2O3的含量,取10g该赤铁矿石样品于烧杯中,向其中加入100g盐酸,恰好完全反应,测得剩余固体的质量为2g。(杂质不溶于水也不与酸反应)请回答下列问题。
(1)10g样品中氧化铁的质量为 g。
(2)计算所用盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)8
(2)10.95%
解:设所用盐酸中溶质的质量为x,
所用盐酸中溶质的质量分数为×100%=10.95%;
答:所用盐酸中溶质的质量分数为10.95%。
【详解】(1)根据题意,赤铁矿石中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应,剩余固体(即杂质)的质量为2g,则样品中氧化铁的质量是10g-2g=8g,故填:8;
(2)见答案。
34.把一定质量的锌粒放入稀硫酸溶液中,恰好完全反应,生成氢气锌与稀硫酸反应的化学方程式:
(1)参加反应的锌的质量为
(2)硫酸溶液中溶质质量分数是多少?要求写出完整的计算过程
【答案】(1)6.5
(2)设硫酸溶液中溶质的质量为y
硫酸溶液中溶质质量分数=
答:硫酸溶液中溶质质量分数是10%。
【详解】(1)设参加反应锌的质量为
答:参加反应的锌的质量为6.5g;
(2)见答案。
35.兴趣小组的同学对石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液(石灰石中的杂质不溶于水,也不与盐酸反应)开展了如下探究,向废液中逐渐加入碳酸钠溶液,加入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀的质量如表所示,请回答问题:
加入碳酸钠溶液的质量
100
200
250
280
产生沉淀的质量
3
8
n
10
(1) 。
(2)计算所用碳酸钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)10
(2)解:设碳酸钠溶液中碳酸钠的质量为x。
则所用碳酸钠溶液的溶质质量分数为
答:所用碳酸钠溶液的溶质质量分数是。
【详解】(1)石灰石与稀盐酸制取二氧化碳后的废液中一定含有氯化钙,可能含有盐酸,向100g废液中逐渐加入碳酸钠溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由表格数据可知,加入100g碳酸钠溶液产生沉淀的质量为3g,加入200g碳酸钠溶液产生沉淀的质量为8g,可以看作是将200g碳酸钠溶液分两次加入,先加入100g碳酸钠溶液产生3g沉淀,再加入100g碳酸钠溶液产生了8g-3g=5g沉淀,说明100g碳酸钠溶液和氯化钙完全反应最多能产生5g碳酸钙沉淀,加入250g碳酸钠溶液,若碳酸钠能完全反应,则产生沉淀的质量为8g+2.5g=10.5g,由于加入280g碳酸钠溶液最终产生沉淀的质量为10g,说明加入250g碳酸钠溶液时,氯化钙完全反应,碳酸钠溶液过量,则n=10;
(2)由第(1)小问分析可知,每加入碳酸钠溶液和氯化钙溶液完全反应,最多能产生碳酸钙沉淀,计算过程见答案。
36.电解水时常在水中加入少量的,既可增强溶液导电性,又不参与反应.如图水槽中有水,某兴趣小组把固体加入水中,充分溶解后进行电解.一段时间后停止通电,在试管中收集到气体,回答下列问题:
(1)可增强溶液导电性是因为其溶液中 。
(2)停止通电,此时溶液中的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到)
(3)停止通电,溶液中氢元素与氧元素的质量比是 (最简整数比)。
(4)请在下图中画出上述溶液电解一段时间后生成A、B两试管气体质量关系曲线图(标注相关数据)。
【答案】(1)硫酸钠在水中容易解离出自由移动的钠离子和硫酸根离子
(2)解:A管与电源的负极相连,产生的是氢气,设消耗水的质量为x,则有
解得x=10.8g
则停止通电,此时溶液中Na2SO4的质量分数为:
答:停止通电,此时溶液中Na2SO4的质量分数是4.2%。
(3)45:368
(4)
【详解】(1)硫酸钠可以增强溶液的导电性,是因为硫酸钠在水中容易解离出自由移动的钠离子和硫酸根离子;
(2)见答案;
(3)由(2)可知,消耗水的质量为10.8g,则剩余水中氢元素的质量为,剩余水中氧元素的质量为172.8g-10.8g-18g=144g,硫酸钠中氧元素的质量为,故停止通电,溶液中氢元素与氧元素的质量比是18g:(144g+3.2g)=45:368;
(4)水通电分解生成氢气和氧气,该反应方程式为,A管与电源的负极相连,产生的是氢气,B管与电源的正极相连,产生的是氧气,由方程式可知,生成氢气与氧气的质量比为4:32=1:8,故图示为: 。
37.现有碳酸钙和氯化钙的固体混合物11.6g,其中含氧元素4.8g,将该混合物加入一定质量的稀盐酸中,恰好完全反应,得到150g氯化钙溶液。计算:
(1)原固体混合物中含氧元素4.8g,据碳酸钙的化学式可计算氧元素的质量分数进而可求出其中碳酸钙的质量为 g。
(2)上述过程中产生的二氧化碳的质量是 g。
(3)由上述可知参加反应稀盐酸的质量是:反应后所得溶液的质量加上生成的气体的质量减去 。试计算所用稀盐酸中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)10
(2)4.4
(3) 固体混合物的质量 加入稀盐酸的质量为:4.4g+150g-11.6g=142.8g
解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数为y
y≈5.1%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数为5.1%
【详解】(1)原固体混合物中含氧元素4.8g,则碳酸钙的质量为:;
(2)解:设产生二氧化碳的质量为x
x=4.4g
答:产生的二氧化碳的质量为4.4g
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故参加反应稀盐酸的质量是:反应后所得溶液的质量加上生成的气体的质量减去固体混合物的质量;
见答案。
38.实验室用含杂质的锌与稀硫酸反应制取氢气。取18.0g含杂质的锌于烧杯中(杂质不溶于水,也不与酸反应),向其中加入150.0g稀硫酸,恰好完全反应后,烧杯内剩余物质的质量为167.8g:计算:
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)求稀硫酸的溶质质量分数(结果精确到0.1%)
【答案】(1)0.2
(2)
【分析】锌和稀硫酸反应会生成氢气,利用反应前后质量变化可以知道反应产生氢气的质量=18.0g+150.0g-167.8g=0.2g,利用氢气的质量可以完成计算。
【详解】(1)m氢气=8.0g+150.0g-167.8g=0.2g,故填:0.2g;
(2)见答案。
39.水垢是由溶解在水中的Ca2+和Mg2+转化成的不溶于水固体,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。化学兴趣小组的同学收集了烧开水水壶壁上的一些水垢,进行以下实验。
(1)同学们取20g水垢,研磨后加入稀盐酸,当不再有气泡产生时,共用去100g稀盐酸,同时收集到6.6g气体。求水垢中碳酸钙的质量分数 。写出计算过程。
(2)同学们查阅资料得知:Mg(OH)2在350℃~380℃能分解成MgO和H2O;CaCO3在550℃~900℃能分解成CaO和CO2;水垢中的其它物质加热时不发生反应。同学们另取20g水垢进行加热,测得剩余固体随温度的变化如图所示,则加热到1000℃时剩余固体中MgO的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)解:设20g水垢中含有CaCO3的质量为x
x=15g
则水垢中碳酸钙的质量分数为×100%=75%
答:水垢中碳酸钙的质量分数是75%。
(2)24.9%
【详解】(1)见答案;
(2)Mg(OH)2在350℃~380℃能分解成MgO和H2O;CaCO3在550℃~900℃能分解成CaO和CO2;水垢中的其它物质加热时不发生反应,图示中当加热至380℃时,剩余固体的质量为18.65g,则氢氧化镁加热分解生成水的质量为20g-18.65g=1.35g,设生成氧化镁的质量为y,则有
解得y=3g,即生成氧化镁的质量为3g;
当加热至1000℃时,剩余固体的质量为12.05g,则加热到1000℃时剩余固体中MgO的质量分数是。
40.过氧化钠(化学式为)是一种淡黄色的固体物质,它不能与氢氧化钠反应但能与水发生反应,化学方程式为.现将一定质量的过氧化钠加入到盛有87.6g氢氧化钠溶液的烧杯中,反应产生了氧气3.2g,已知反应后所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为30%。
(1)加入的过氧化钠的质量为 。
(2)现需40%的氢氧化钠溶液用于实验室吸收某有害气体,取用上述反应后的30%的氢氧化钠溶液50g,请计算需另加氢氧化钠固体的质量为 。(计算结果保留到0.1g)
(3)求反应前原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数?(写出计算过程,结果保留到0.1%)
【答案】(1)解:设加入的过氧化钠的质量为x,生成氢氧化钠的足量为y
= x=15.6g
= y=16g
答:加入的过氧化钠的质量为15.6g。
(2)解:设需要另加氢氧化钠固体的质量为x
50g×30%+x=(50g+x)×40%
x≈8.3g
答:需要另加氢氧化钠固体的质量为8.3g。
(3)解:反应后溶液的质量=87.6g+15.6g−3.2g=100g
其中溶质的质量=100g×30%=30g
反应前原氢氧化钠溶液中溶质的质量=30g−16g=14g
反应前原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=×100%≈16.0%
答:反应前原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为16.0%。
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
(3)见答案。
41.为配制一定溶质质量分数的氯化钾溶液。某同学进行了如下实验:将150g的稀盐酸加入到21g含杂质的和KCl的样品粉末中(杂质不溶于水,也不与盐酸反应),其操作过程如下。
请回答下列问题:
(1)样品中杂质的质量为 g。
(2)求样品中碳酸钾的质量。
(3)求最终得到的不饱和溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)2.1
(2)根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为,
设碳酸钾的质量为x,生成的氯化钾的质量为y,
答:样品中碳酸钾的质量为13.8g;
(3)所得溶液中溶质的质量分数为,
答:最终得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为8%。
【详解】(1)根据题图可知,样品中杂质的质量为2.1g;
(2)见答案;
(3)见答案。
42.现有碳酸钠和氯化钠的混合物15g,将其放入烧杯中加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,烧杯中溶液的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)B点时烧杯中溶液含有的阳离子是 (填离子符号)。
(2)恰好完全反应时加入稀硫酸的质量为 g。
(3)混合物中氯化钠的质量是多少克(写出具体计算过程)?
【答案】(1)Na+、H+
(2)100
(3)解:产生的二氧化碳的质量为15g+100g+150g-260.6g=4.4g
设混合物中碳酸钠的质量为x
解得x=10.6g
则混合物中氯化钠的质量为15g-10.6g=4.4g
答:混合物中氯化钠的质量为4.4g。
【详解】(1)向碳酸钠和氯化钠的混合溶液中加入稀硫酸,由于碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,且由图可知,A点时表示稀硫酸与碳酸钠恰好反应,则B点时稀硫酸过量,则B点时溶液中的溶质有硫酸钠、氯化钠和硫酸,此时溶液中的阳离子有Na+、H+。
(2)由于反应前后物质的总质量不变,则产生的二氧化碳的质量为15g+100g+150g-260.6g=4.4g,设加入的稀硫酸的质量为x,则:
解得x=100g
即恰好完全反应时加入的稀硫酸的质量为100g。
(3)见答案
43.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。小镁同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,分别设计了如图实验并进行计算。将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后放入锥形瓶里,加入足量的稀盐酸充分反应(假设其他杂质中不含钙元素,不与盐酸反应,生成的气体全部逸出)。测得相关数据如图所示:
(1)生成的二氧化碳质量为 g。
(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是多少?(结果保留到0.1%)
(3)反应结束后,溶液中所含钙元素的质量为 g。
【答案】(1)4.4
(2)解:设该鸡蛋壳中碳酸钙的质量是x
x=10g
答:该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是90.9%。
(3)4
【详解】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为,二氧化碳逸散到空气中,导致剩余物质总质量减小。反应前鸡蛋壳质量为11g,稀盐酸质量为100g,反应后剩余混合物质量为106.6g,则生成二氧化碳的质量为。
(2)根据二氧化碳的质量计算,见答案。
(3)根据质量守恒定律,反应前后钙元素的质量不变。由(2)可知碳酸钙(CaCO3)质量为10g,则钙元素质量为,即反应结束后,溶液中所含钙元素的质量为4g。
44.在含镍电镀废液的回收镍工艺中,需要除去铁元素(以Fe2+形式存在)。方法是先将Fe2+氧化为Fe3+,再通过沉淀除去。氧化时发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O,在不同温度、pH时,沉铁过程中Fe3+转化所得产物可能不同,如图所示。
(1)H2O2中氢元素和氧元素的质量比为 。
(2)现有一定量的某废液,其中含有的FeSO4被过氧化氢溶液完全氧化,为了得到溶质的质量为20g的Fe2(SO4)3溶液,计算需要一定量废液中含有FeSO4的质量(写出计算过程)。
(3)沉铁过程中,在160℃、pH=7时,Fe3+转化为 (填化学式)。若调节温度为30℃,pH=6,则可得到最终的含铁固体质量为 g(假设没有损耗)。
【答案】(1)1:16
(2)解:设需要一定量废液中含有FeSO4的质量为x
x=15.2g
答:需要一定量废液中含有FeSO4的质量为15.2g
(3) Fe2O3 10.7
【详解】(1)H2O2中氢元素和氧元素的质量比为:;
(2)见答案;
(3)由图可知,沉铁过程中,在160℃、pH=7时,Fe3+转化为Fe2O3;
若调节温度为30℃,pH=6,则Fe3+转化为氢氧化铁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则可得到最终的含铁固体质量为:。
45.为测定某氢氧化钡溶液的溶质质量分数,实验小组设计了以下方案:某小组同学在烧杯中加入硫酸溶液100g,然后向烧杯中逐滴加入氢氧化钡溶液,滴加氢氧化钡溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的质量为 。
(2)求氢氧化钡溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)当滴加氢氧化钡溶液100g时,烧杯内溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7.
(4)硝酸与硫酸具有酸性,是因为它们在溶液中都能解离出_____(填字母)。
A.水分子 B.氢离子 C.酸根离子 D.氢氧根离子
【答案】(1)23.3g
(2)解:设90g氢氧化钡溶液中的氢氧化钡质量为x
答:氢氧化钡溶液的溶质质量分数为19%。
(3)>
(4)B
【详解】(1)从图像可知,恰好完全反应时,生成沉淀的质量为 23.3g。
(2)硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀、水,化学方程式为,根据BaSO4的质量可以计算出氢氧化钡溶液的溶质质量分数,详见答案。
(3) 由图像可知,滴加 90g 氢氧化钡溶液时恰好完全反应,当滴加 100g 氢氧化钡溶液时,氢氧化钡过量,溶液显碱性,所以烧杯内溶液的pH > 7。
(4)硝酸与硫酸具有酸性,是因为它们在溶液中都能解离出氢离子,答案选 B。
46.某纯碱样品中含有少量的氯化钠,为测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小林取一定质量的样品于烧杯中,分2次加入溶质质量分数相同的稀盐酸,实验过程和数据如图所示。
(1)生成二氧化碳的总质量是 g。
(2)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(提示:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)
【答案】(1)3.3
(2)79.5%
解:设该纯碱样品中碳酸钠的质量x。
纯碱样品中碳酸钠的质量分数为;
答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数为79.5%。
【详解】(1)根据质量守恒,反应后减少的质量为生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的总质量是10g+50g+50g-106.7g=3.3g,故填:3.3;
(2)见答案。
47.6.5克锌与稀硫酸恰好完全反应,生成氢气的质量是多少?
【答案】解:设生成氢气的质量是x
x=0.2g
答:生成氢气的质量是0.2g。
【详解】过程见答案。
48.某班同学发现一氧化碳还原氧化铜实验后的红色固体中混有少量黑色物质,对混合物的组成含量进一步探究。20℃时,甲、乙、丙、丁四个小组,分别取该混合物(假设只含和)置于烧杯中,分别加入相同浓度的稀硫酸,充分反应,做相关记录,实验数据如下表:
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
加入稀硫酸的质量/g
15.2
30.4
45.6
60.8
烧杯中剩余固体的质量/g
8.8
m
7.2
7.2
回答下列问题:
(1)表中m= ,9.6g此混合物中氧化铜的质量为 g。
(2) 组同学所做实验中,反应物恰好完全反应。
(3)恰好完全反应时,计算溶液中硫酸铜的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1) 8.0 2.4
(2)丙
(3)
解:设氧化铜和稀硫酸恰好完全反应时生成硫酸铜的质量为x。
解得:x=4.8g
恰好完全反应时溶液中硫酸铜的质量分数为:
答:恰好完全反应时溶液中硫酸铜的质量分数为10%。
【详解】(1)根据甲组数据,向混合物中加入15.2g稀硫酸后,烧杯中固体质量减少0.8g,因为铜不能和稀硫酸反应,所以减少的固体为氧化铜。
结合甲、乙、丙三组数据可知,甲组中稀硫酸完全反应,剩余固体中还有氧化铜,且可以得出15.2g稀硫酸和0.8g氧化铜恰好完全反应,因此乙组实验中加入30.4g稀硫酸应该能和1.6g氧化铜恰好完全反应,故表中m=9.6g-1.6g=8.0g。因为铜不能和稀硫酸反应,在丙组实验中加入45.6g稀硫酸,烧杯中剩余固体质量为7.2g,而在丁组实验中加入60.8g稀硫酸后,烧杯中剩余固体质量仍然为7.2g,说明这两个实验中剩余的7.2g固体不能和稀硫酸反应,它是铜,故9.6g此混合物中氧化铜的质量为:9.6g-7.2g=2.4g。
(2)根据甲组数据可知,每15.2g稀硫酸和0.8g氧化铜恰好完全反应。根据丁组数据,每份混合物中含有氧化铜2.4g。故可推知,乙组中氧化铜有剩余,而丙组实验中45.6g稀硫酸和2.4g氧化铜恰好完全反应。
(3)根据题中表格提供的数据分析,丙组实验中45.6g稀硫酸和2.4g氧化铜恰好完全反应。根据丙组实验数据,可以计算出恰好完全反应时溶液中硫酸铜的质量分数。解题过程,详见答案。
49.小红发现,向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,立即产生了气泡;向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加到一定量后才产生气泡。她查阅资料得知:盐酸与碳酸钠的反应是分步进行的,第一步:Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl;第二步:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
她设计如下实验:在广口瓶中加入20克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,用注射器向瓶中缓慢注入定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
回答下列问题:
(1)配制50g7.3%的稀盐酸,需要多少 克35%的浓盐酸(结果保留一位小数)。
(2)需要注入多少克稀盐酸后才开始产生二氧化碳(写出计算过程)?
(3)假设产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收,最多可获得 克碳酸钙。
【答案】(1)10.4
(2)解:设加入稀盐酸质量为。
答:需要注入稀盐酸10g后,才开始产生二氧化碳。
(3)2
【详解】(1)设:所需35%的浓盐酸的质量为m,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:50g×7.3%=m×35%,m≈10.4g。
(2)详见答案。
(3)设:假设产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收,最多可获得碳酸钙质量为。
答:假设产生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收,最多可获得2克碳酸钙。
50.我国化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。侯氏制碱法的主要原理是:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,常温下,在350g质量分数为26.5%的NaCl溶液中溶解40gNH3,再通入一定量的CO2,当参加反应的NH3质量为25.5g时,析出NaHCO3晶体96g。
(1)NH3中氮元素的化合价为 。
(2)该反应中生成的NaHCO3质量为 。
(3)计算析出NaHCO3晶体后,混合溶液中NaHCO3的质量分数(精确到小数点后1位)。
【答案】(1)-3
(2)126g
(3)8.3%
解:设参加反应的质量为x,
析出晶体后,混合溶液中的质量分数为
答:析出晶体后,混合溶液中的质量分数约为8.3%。
【详解】(1)在中,H元素显+1价,根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,可得氮元素的化合价为-3;故填:-3;
(2)在350g26.5%的溶液中,的质量=3,根据化学方程式,
设与25.5g反应需要的质量为a
可知反应中的质量过量,所以计算时以参加反应的的质量进行有关计算;
设反应生成的的质量为b,
所以反应生成的的质量为126g。
故填:126g
(3)见答案。
【点睛】本题考查化合价知识的应用,根据化学方程式进行有关计算以及溶液中溶质质量分数的有关计算。化合价知识的应用,知道常见元素的化合价,再根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则进行分析答题;在根据化学方程式计算时,要考虑反应物是否过量的情况,以恰好反应的物质的质量进行有关计算;有关溶质质量分数的计算,在理解溶质质量分数意义的基础上进行分析计算。
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