上册 微素养·专题突破1 常见的化学计算-【精彩练习】2024-2025学年九年级全一册科学同步评价作业教师用书配套Word（华东师大版）

　常见的化学计算 　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例1】 小朱同学用70 g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制氧气，有关反应的化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑，在不同时刻测得试管内剩余固体的质量如表所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 试管中剩余 固体的质量/g 70.0 65.2 60.4 55.6 50.8 50.8 　　(1)实验结束后，产生氧气的总质量是多少？剩余固体的成分是什么？ (2)原混合物中氯酸钾的质量和实验结束后生成的氯化钾的质量各是多少？(写出计算过程) 解：(1)根据质量守恒定律可得，生成氧气的质量为70 g－50.8 g＝19.2 g。由于反应完全，所以剩余固体的成分是 MnO2和KCl。 (2)设原混合物中氯酸钾的质量为x，生成的氯化钾的质量为y。 2KClO32KCl＋3O2↑ 　245　　　　149　 96 　 x　　　　　y　　19.2 g ＝＝ x＝49 g，y＝29.8 g 答：(1)实验结束后，产生氧气的总质量为 19.2 g，剩余固体的成分是 MnO2和KCl。 (2)原混合物中氯酸钾的质量为49 g，实验结束后生成的氯化钾的质量为29.8 g。 【变式】 某课外兴趣小组对一批铁样品(含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)进行分析。甲、乙、丙三名同学分别进行实验，其中只有一名同学所取用的稀硫酸与铁样品中的铁恰好完全反应(Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑)。实验数据如下表所示。 项目 甲 乙 丙 烧杯＋稀硫酸的质量/g 200 150 150 加入的铁样品的质量/g 9 9 18 充分反应后，烧杯＋剩余物的质量/g 208.7 158.7 167.7 　　(1) __乙__同学所取用的稀硫酸与铁样品中的铁恰好完全反应。 (2)计算样品中铁的质量分数。(结果精确到0.1%) (3)计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数(烧杯的质量为25.4 g，计算结果精确到0.1%)。 解：(2)生成氢气的质量为150 g＋9 g－158.7 g＝0.3 g。 设参加反应的Fe的质量为x，生成的FeSO4的质量为y。 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 56 152 　2 x y 0.3 g ＝＝ x＝8.4 g，y＝22.8 g 样品中铁的质量分数为×100%≈93.3% (3)所得溶液中溶质的质量分数为 ×100%≈17.2% 答：(2)样品中铁的质量分数为93.3%。 (3)恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为17.2%。 【例2】 向盛有过氧化氢溶液的容器中加入一定量的二氧化锰制取氧气，称量反应前后容器的总质量，得到容器总质量与反应时间的关系如图所示。 请计算： (1)生成氧气的质量。 (2)消耗过氧化氢的质量。(请根据化学方程式计算) 解：(1)根据质量守恒定律可得，生成氧气的质量为 160 g－144 g＝16 g。 (2)设消耗过氧化氢的质量为x。 2H2O22H2O＋O2↑ 　68　　 　　　　　32 　x　　　 　　　 　16 g ＝ x＝34 g 答：(1)生成氧气的质量是16 g。 (2)消耗过氧化氢的质量为34 g。 【变式】 为测定某大理石(主要成分为CaCO3)的纯度，向25 g该大理石中加入20 g稀盐酸(溶质为HCl)，发生反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，反应中产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数。(结果精确到0.1%) 解：设该大理石样品中碳酸钙的质量分数为x。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100　　　　　　　　　　　　　44 25 g×x　　　　　　　　　　　4.4 g ＝ x＝40.0% 答：该大理石样品中碳酸钙的质量分数为40.0%。 1．为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成，某科学兴趣小组的同学进行了以下实验：取4份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中，然后分别加入稀硫酸，充分反应后(已知锌与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，铜不参与反应)，用天平称量，记录实验数据如表所示。 实验次序 第1次 第2次 第3次 第4次 所取样品的质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0 加入稀硫酸的质量/g 10.0 20.0 30.0 40.0 生成气体的质量/g 0.10 0.20 0.25 0.25 请回答下列问题。 (1)经分析，在第1次实验结束后，反应物__稀硫酸__完全反应。 (2)50.0 g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体__0.50__g。 (3)计算该黄铜样品中锌的质量分数。(写出具体计算过程) 解：设25.0 g该黄铜样品中锌的质量为x。 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 65　　　　　　 　　　　2 x　　　　　　　　　　0.25 g ＝，x＝8.125 g 则该黄铜样品中锌的质量分数为×100%＝32.5%。 答：该黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。 2．某碳酸钠样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8 g，加入盛有一定质量稀盐酸的烧杯中，碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应(化学方程式：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑)，气体完全逸出，得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内溶液的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示。试回答： (1)生成CO2的质量为__8.8__g__。 (2)22.8 g该样品中氯化钠的质量为多少？ (3)计算所得溶液中溶质的质量分数。 (写出计算过程，结果精确到0.1%) 解：(2)设22.8 g样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y。 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 106　　　　　 　　117　　　 　　44 x　　　　 　　　　y 　　　　　 8.8 g ＝＝，x＝21.2 g，y＝23.4 g 22．8 g该样品中氯化钠的质量为22.8 g－21.2 g＝1.6 g。 (3)所得溶液中溶质氯化钠的质量为1.6 g＋23.4 g＝25.0 g， 溶液中溶质的质量分数为×100%≈14.7%。 答：(2)22.8 g样品中氯化钠的质量是1.6 g。 (3)所得溶液中溶质的质量分数为14.7%。 3．某科学探究小组的同学把一块从山中捡来的石灰石(主要成分为CaCO3)做纯度分析，他们称取50 g样品，平均分成5份，分别在5只烧杯中进行实验，记录实验数据如表所示(已知发生反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，其他杂质不与稀盐酸反应)。 烧杯编号 ① ② ③ ④ ⑤ 加入样品的质量/g 10 10 10 10 10 加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40 50 生成气体的质量/g 0.88 1.76 X 3.52 3.52 (1)表中X的值为__2.64__。 (2)根据表中数据，请判断：烧杯④中的反应是样品过量还是稀盐酸过量？或者两者恰好完全反应？你的结论是__两者恰好完全反应__(直接写出结论，不用分析)。 (3)请根据表中数据，计算样品中碳酸钙的质量分数。 解：设10 g样品中碳酸钙的质量为x。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100　　　　　 　　　　　　 　44 　x　　　　　　　　　　　　 3.52 g ＝，x＝8 g 碳酸钙的质量分数为×100%＝80%。 答：样品中碳酸钙的质量分数是80%。 4．氯化钠是一种重要的化工原料，已知电解氯化钠溶液可制得氢气、氯气、氢氧化钠，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠恰好完全反应时，得到51.2 g溶液，生成氯气的质量与反应时间的关系如图所示。 请计算： (1)氯化钠完全反应时，溶液中剩余水的质量。 (2)原氯化钠溶液中溶质的质量分数。 (3)若把原氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为0.9%的生理盐水，需要加水的质量。 解：由题图可知，氯化钠完全反应时生成氯气7.1 g，设参加反应的氯化钠、水及生成的氢气、氢氧化钠的质量分别为x、y、z、w。 2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH 117　 36 　 　71 　　2 　　 80 x 　　 y　　 7.1　 z 　　 w ＝＝＝＝，x＝11.7 g，y＝3.6 g，z＝0.2 g，w＝8 g。 (1)氯化钠完全反应时，溶液中剩余水的质量为51.2 g－8 g＝43.2 g。 (2)原氯化钠溶液的质量为3.6 g＋43.2 g＋11.7 g＝58.5 g，则原氯化钠溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%。 (3)若把原氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为0.9%的生理盐水，需要加水的质量为11.7 g÷0.9%－58.5 g＝1 241.5 g。 答：(1)溶液中剩余水的质量为43.2 g。 (2)原氯化钠溶液中溶质的质量分数为20%。 (3)需要加水的质量为1 241.5 g。 学科网（北京）股份有限公司 $$