2026年浙江省中考科学二轮专项冲刺限时精练 精练02 化学解答题计算
2026-02-25
|
2份
|
36页
|
738人阅读
|
23人下载
内容正文:
精练02 化学解答题计算
(本专题包括化学式计算、溶液计算、化学方程式计算)
知识点一、根据化学式的相关计算
以化合物AaBb为例,可推导出下列计算公式
1、相对分子质量:相对分子质量=A的相对原子质量×a+B的相对原子质量×b;
2、A、B原子个数比==
3、A、B元素质量比==
4、A元素的质量分数=A元素的质量分数=×100%
5、A元素的质量=化合物(AaBb)质量×A元素的质量分数
知识点二、有关溶液的计算
1、溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶质质量分数=×100% 变形后为:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
2、溶液稀释计算主要是根据稀释前后溶质质量相等列式:若浓溶液的质量为m浓,质量分数为a%,加m水稀释后质量分数为b%,则可列式为:m浓·a%=(m浓+m水)·b%
3、化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,涉及到的一般都是溶液中的溶质的质量,常要用到的公式:m溶质=m溶液×a%,然后把得到的溶质的质量代入方程式计算。
知识点三、能根据化学方程式进行纯净物质间的计算
1、知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。
2、根据质量守恒定律的化学方程式的计算
此内容是本课时的拓展,一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质,利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差,算出气体或沉淀物的质量,再进行化学方程式的计算。
解题步骤:
(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);
(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);
(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)简明写出答案。
注意事项:
①根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;
②题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;
③计算中已知量每步都要带单位。
知识点四、含一定杂质的化学方程式的计算
1、有关混合物的计算(混合物中杂质不参加反应或混合物中只有一种物质参加反应)。
2、原理:将不纯物质的质量转化为纯净物质的质量代入化学方程式进行计算,一般不纯物质有:样品、合金、矿石、溶液等。
3、公式
(1)纯净物的质量=混合物的质量×纯度(或质量分数)
(2)纯度=×100%
(3)纯净物的质量分数=1-杂质的质量分数
注意事项:
①化学方程式中每一项都应是纯净的物质;
②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量;
③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应,如反应不完全,该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算
考向一 有关化学式的计算
1. (2025•浙江校级模拟)由MgS、MgSO3、NaHSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为a,则氧元素的质量分数为( )
A.1a B.1a C.1﹣a D.无法确定
2. (2025•上城区一模)甲烷是天然气的主要成分,其化学式为CH4,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,甲烷为液态
B.甲烷的相对分子质量为16g
C.甲烷中碳元素的质量分数为75%
D.甲烷是由碳原子和氢原子构成的
考向二 有关溶液的计算
3. (2024•西湖区模拟)向溶质质量为25%的90克硝酸钾饱和溶液中再加10克硝酸钾,则加后溶液的溶质质量分数为( )
A.35% B.38.9% C.25% D.22.5%
4. (2024•宁波模拟)据表氯化钠、碳酸钠在0~40℃四个温度区间的溶解度数据,以及所学的相关知识,可知甲、乙、丙、丁四杯溶液的溶质质量分数关系是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.6
碳酸钠
7
12
22
40
49
A.乙>甲>丁>丙 B.乙>甲>丁=丙
C.甲=乙>丁=丙 D.甲=乙>丁>丙
考向三 有关化学方程式的计算
5. (2025•宁海县校级模拟)将苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水和X.已知反应前后各物质的质量如下:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前的质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后的质量/g
0
0
6.6
2.7
m
则下列有关说法正确的是( )
A.m等于4.0
B.X由碳、氧两种元素组成
C.X由碳、氢两种元素组成
D.生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3:1
6. (2025•鄞州区一模)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
考向四 混合物间的化学计算
7. (2025•慈溪市校级模拟)易拉罐是生活中常见的金属制品,其主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应),为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比,小科开展了如图甲的实验,实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料:氢氧化铝是一种白色沉淀,可与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
(1)从图可知,当滴入氢氧化钠溶液 克时,溶液乙中有且只有一种溶质。
(2)通过图中信息计算将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶液质量为多少g?
(3)根据实验数据,该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为 (用mA和mB表示)。
8. (2025•慈溪市校级模拟)燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料,其发热量及CO2排放量见下表。
燃料
发热量(kJ/g)
CO2排放量(g/kJ)
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.070
(1)天然气的CO2排放量为0.055g/kJ,其含义是 。
(2)由上表可知,与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是 。
(3)甲醇(CH4O)的组成可以看作mCH2•nH2O, 。
1. (2025•余姚市模拟)山梨酸钾(化学式为C6H7O2K)是一种常用的食品防腐剂,具有很强的抑制腐败菌和霉菌作用。
(1)山梨酸钾共有 种元素组成。
(2)山梨酸钾中碳、氢两种元素的质量比为 。
(3)物质结构决定物质的性质。由于山梨酸钾的价格偏高,有些不法商家会采用掺入碳酸钾作假,但碳酸钾不具备防腐作用。山梨酸钾是由山梨酸根离子(C8H2)和钾离子(K+)构成的一种盐。结合信息判断,山梨酸钾中起防腐作用的微粒是 。
9. (2025•金华三模)天问二号任务计划2025年5月29日实施发射,将用长征三号乙运载火箭,高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。发射时高氯酸铵发生的化学反应是:2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑。
(1)X的化学式是 。
(2)NH4ClO4中氯元素的化合价是 。
(3)铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。
10. (2025•浙江一模)铜的冶炼历史从早期的简单使用到现代的高效生产,经历了多次技术革新,至今仍在全球经济和工业中发挥着重要作用。铜矿石冶炼铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜两大类。火法炼铜的主要过程如下:
2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
2Cu2S+3O22Cu2O+2ⅹ
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2
(1)请填写X的化学式 。
(2)铜矿石CuFeS2中Cu的化合价为+2价,则Fe的化合价为 。
(3)《天工开物》中有记载“曾青得铜”,这就是中国古代的湿法炼铜,湿法炼铜是在铜的硫酸盐溶液中加入铁,请写出湿法炼铜的化学方程式 。
11. (2025•龙湾区二模)2024年是国家实行《“体重管理年”活动实施方案》的起始年,减盐、减糖、保持健康体重以及通过适量的有氧运动(如:慢跑、游泳等)等是实现体重管理的重要方法。查阅活动实施方案可知:健康成年人食盐摄入量每天不超过5克;摄入碳水化合物过量会导致肥胖。
(1)从新陈代谢的角度解释肥胖形成的原因是 。
(2)游泳有助于减脂。游泳时,手向后划水人就向前运动,这一现象蕴含的科学原理是 。
(3)若某日摄入食盐(氯化钠)4.5克,请计算利用4.5克氯化钠可以配制成多少克的生理盐水。(已知生理盐水的质量分数为0.9%)
12. (2025•临安区一模)鱼缸中的植物通过光合作用(反应式:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2),利用水中CO2为鱼提供O2,某小组设计了二套CO2补给装置(如图)。
(1)请说明小组同学选择装置乙作为CO2补给装置的理由。
(2)已知25℃时CO2溶解度为1.45g/L,水草仅能利用溶解CO2的15%;装置乙中石灰石含100g碳酸钙,计算完全反应后产生的CO2能使60L鱼缸中的水草产生多少升氧气。(常温常压下ρ氧=1.3g/L,结果保留一位小数)
13. (2025•温州三模)生活生产中水是一种重要资源,以下是水发生变化的技术和实验。
电解液
(浓度10%)
V(O2)V(H2)
碳棒
铜棒
铁丝
稀硫酸
1.1:6.9
正极气泡很少
铁丝溶解
NaOH溶液
1.0:7.0
3.3:7.7
3.2:6.5
(1)图甲是水淡化的一种技术,其中不能通过反渗透膜的金属离子有 (填离子符号)。加压后,海水的溶质质量分数会 (填变化情况)。
(2)在电解水实验中,为了增强溶液的导电性,可以加入稀硫酸或氢氧化钠溶液。
①请书写水电解的化学方程式 。
②小实利用浓度为10%的电解液开展实验,为了使实验结果接近理论值,根据表格信息,选择出合适的电解液和电极分别是 。
14. (2025•慈溪市校级模拟)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、炒制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,剩余的废液中含有氢氧化钠和碳酸钠,对废液如下探究活动。
【任务一】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(1)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是 。
(2)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到0.1%)
(3)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务二】废液的处理
(4)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
15. (2025•浙江模拟)尿素是一种易溶于水的无色结晶或白色颗粒,在农业中主要用作化肥,为作物提供氮元素。
【查阅资料】
①尿素在常温常压下性质稳定,受热分解的反应为CO(NH2)2NH3↑+HCNO,氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性,不稳定,易挥发。
②工业判断尿素化肥等级的指标如表所示:
指标项目
优等品
合格品
氮(N)含量
≥21.0%
≥20.5%
【实验过程】
按图甲装置进行实验,往烧瓶中加入尿素,加热使尿素充分反应完全转化为NH3。
(1)烧杯中的球形干燥管的作用是 。
(2)相比于直接加热尿素晶体,采用图甲装置的优势在于 (写出一点即可)。
【交流讨论】
(3)实验小组同学认为:测得的尿素含氮量可能偏低,原因可能为 。
【实验测定】
(4)经讨论后,他们改进了实验装置,排除了可能产生误差的因素,重新进行实验。取尿素化肥样品26g进行实验,测得吸收装置增重与反应时间的关系如图乙所示。则该化肥的等级为 。
16. (2025•拱墅区二模)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。
老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物中有硝酸盐,能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)请写出氢氧化钠吸收一氧化氮和氧气等物质的化学方程式 。
(4)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素 。
(1)镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应) 。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是 。
(3)小保按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ:取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网,一起放在托盘天平上称量,质量为M1。
步骤Ⅱ:在石棉网上方将镁条点燃,镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟,石棉网上有白色固体,如图二所示。
步骤Ⅲ:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量,质量为M2。
对比实验结果。小保发现M1=M2,请用质量守恒定律解释M1=M2的原因 。
(4)在镁条燃烧过程中,产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
17. (2025•浙江模拟)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液,为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如表所示:
实验编号
①
②
③
④
NaOH溶液质量/g
10.0
20.0
30.0
40.0
Mg(OH)2质量/g
0.232
0.522
0.580
0.580
(1)计算100g混合溶液中含MgSO4的质量(写出计算过程)。
(2)分析实验数据,在图中画出加入4%NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标注必要的数值。
18. (2025•舟山二模)某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2,化学兴趣小组取100g样品完全溶解于313.6g水中,向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液,每次30g,充分反应。测得实验数据如下表所示:
(注:发生反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl)
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
30
30
30
30
30
累计生成沉淀的质量/g
2.9
5.8
8.7
11.6
11.6
请完成下列各题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)样品中MgCl2的质量是 g。
(3)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数(写出规范的计算过程)。
19. (2025•镇海区校级三模)现有一包Na2CO3和Na2SO4固体粉末混合物22.2g,向其中加入足量的稀H2SO4,产生气体的质量和加入稀H2SO4的质量关系如图所示.
(1)产生气体的质量为 g;
(2)恰好完全反应时,求所用稀H2SO4中溶质的质量;
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量分数.
20. (2022•温州模拟)附加题:
社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算,了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息.下面请你根据他们的实验帮助计算回答:
取该厂的某钢样粉末28.36g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3g白色沉淀.
(1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比.
(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2gH2的体积为22.4L)
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g
2.836
5.672
8.508
生成气体的体积(标准状况)/L
1.12
2.24
2.80
请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数.
(3)若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
学科网(北京)股份有限公司
$
精练02 化学解答题计算
(本专题包括化学式计算、溶液计算、化学方程式计算)
知识点一、根据化学式的相关计算
以化合物AaBb为例,可推导出下列计算公式
1、相对分子质量:相对分子质量=A的相对原子质量×a+B的相对原子质量×b;
2、A、B原子个数比==
3、A、B元素质量比==
4、A元素的质量分数=A元素的质量分数=×100%
5、A元素的质量=化合物(AaBb)质量×A元素的质量分数
知识点二、有关溶液的计算
1、溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶质质量分数=×100% 变形后为:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
2、溶液稀释计算主要是根据稀释前后溶质质量相等列式:若浓溶液的质量为m浓,质量分数为a%,加m水稀释后质量分数为b%,则可列式为:m浓·a%=(m浓+m水)·b%
3、化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,涉及到的一般都是溶液中的溶质的质量,常要用到的公式:m溶质=m溶液×a%,然后把得到的溶质的质量代入方程式计算。
知识点三、能根据化学方程式进行纯净物质间的计算
1、知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。
2、根据质量守恒定律的化学方程式的计算
此内容是本课时的拓展,一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质,利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差,算出气体或沉淀物的质量,再进行化学方程式的计算。
解题步骤:
(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);
(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);
(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)简明写出答案。
注意事项:
①根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;
②题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;
③计算中已知量每步都要带单位。
知识点四、含一定杂质的化学方程式的计算
1、有关混合物的计算(混合物中杂质不参加反应或混合物中只有一种物质参加反应)。
2、原理:将不纯物质的质量转化为纯净物质的质量代入化学方程式进行计算,一般不纯物质有:样品、合金、矿石、溶液等。
3、公式
(1)纯净物的质量=混合物的质量×纯度(或质量分数)
(2)纯度=×100%
(3)纯净物的质量分数=1-杂质的质量分数
注意事项:
①化学方程式中每一项都应是纯净的物质;
②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量;
③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应,如反应不完全,该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算
考向一 有关化学式的计算
1. (2025•浙江校级模拟)由MgS、MgSO3、NaHSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为a,则氧元素的质量分数为( )
A.1a B.1a C.1﹣a D.无法确定
【解答】解:根据等效原理,可以转化为MgS、MgSO3、MgSO4(相当于NaHSO4)组成,则视为两部分MgS和氧元素组成,硫元素的质量分数为a,则镁元素的质量分数为24,则氧元素的质量分数为1﹣a
=1。
故选:B。
2. (2025•上城区一模)甲烷是天然气的主要成分,其化学式为CH4,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,甲烷为液态
B.甲烷的相对分子质量为16g
C.甲烷中碳元素的质量分数为75%
D.甲烷是由碳原子和氢原子构成的
【解答】解:A、常温常压下,甲烷为气态,故A错误;
B、甲烷的相对分子质量为16,故B错误;
C、甲烷中碳元素的质量分数为100%=75%,故C正确;
D、甲烷分子是由碳原子和氢原子构成的,故D错误。
故选:C。
考向二 有关溶液的计算
3. (2024•西湖区模拟)向溶质质量为25%的90克硝酸钾饱和溶液中再加10克硝酸钾,则加后溶液的溶质质量分数为( )
A.35% B.38.9% C.25% D.22.5%
【解答】解:向溶质质量为25%的90克硝酸钾饱和溶液中再加10克硝酸钾,温度不变硝酸钾的饱和溶液不能再溶解硝酸钾,故溶液溶质质量分数不变,
故选:C。
4. (2024•宁波模拟)据表氯化钠、碳酸钠在0~40℃四个温度区间的溶解度数据,以及所学的相关知识,可知甲、乙、丙、丁四杯溶液的溶质质量分数关系是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.6
碳酸钠
7
12
22
40
49
A.乙>甲>丁>丙 B.乙>甲>丁=丙
C.甲=乙>丁=丙 D.甲=乙>丁>丙
【解答】解:由表格中数据可知,0℃时,氯化钠的溶解度为35.7g,40℃时,氯化钠的溶解度为36.6g,则甲中,溶质的质量分数为16.7%,乙中,溶质的质量分数为16.7%;0℃时,碳酸钠的溶解度为7g,40℃时,碳酸钠的溶解度为49g,则丙中,溶质的质量分数为6.5%,丁中,溶质的质量分数为6.5%。则甲、乙、丙、丁四杯溶液的溶质质量分数关系是甲=乙>丁=丙。
故选:C。
考向三 有关化学方程式的计算
5. (2025•宁海县校级模拟)将苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水和X.已知反应前后各物质的质量如下:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前的质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后的质量/g
0
0
6.6
2.7
m
则下列有关说法正确的是( )
A.m等于4.0
B.X由碳、氧两种元素组成
C.X由碳、氢两种元素组成
D.生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3:1
【解答】解:根据质量守恒定律,生成X的质量为:3.9g+9.6g﹣6.6g﹣2.7g=4.2g,
反应前各元素的质量:
3.9g苯中碳元素的质量为:3.9g100%=3.6g,氢元素质量为:3.9g﹣3.6g=0.3g,氧气中氧元素的质量为9.6g;
反应后各元素的质量
6.6g二氧化碳中碳元素的质量为:6.6g100%=1.8g,氧元素的质量为:6.6g﹣1.8g=4.8g,
2.7g水中氢元素的质量为:2.7g100%=0.3g,氧元素质量为:2.7g﹣0.3g=2.4g,
观察发现,苯中碳元素的质量大于二氧化碳中碳元素的质量,氧气中氧元素的质量大于二氧化碳和水中的氧元素质量和,苯中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,因此判断X中有碳元素和氧元素。
二氧化碳和水的分子个数比为:1:1,
由计算可知,表中m的值为4.2,生成的二氧化碳和水的分子个数比为1:1,物质X由碳、氧元素组成;
因为苯中的氢元素和生成的水中的氢元素质量相等,所以X中不含有氢元素,由分析可知,C选项的判断不正确。
故选:B。
6. (2025•鄞州区一模)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。
考向四 混合物间的化学计算
7. (2025•慈溪市校级模拟)易拉罐是生活中常见的金属制品,其主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应),为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比,小科开展了如图甲的实验,实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料:氢氧化铝是一种白色沉淀,可与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
(1)从图可知,当滴入氢氧化钠溶液 克时,溶液乙中有且只有一种溶质。
(2)通过图中信息计算将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶液质量为多少g?
(3)根据实验数据,该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为 (用mA和mB表示)。
【解答】解:(1)滴入氢氧化钠溶液a克时,氢氧化钠与恰好硫酸完全反应,溶液中溶质为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠;滴入氢氧化钠溶液b克时,硫酸镁、硫酸铝恰好与氢氧化钠完全反应,溶液中溶质为硫酸钠;滴入氢氧化钠溶液c克时,氢氧化铝与氢氧化钠恰好完全反应,溶液中溶质是NaAlO2、硫酸钠,因此当滴入氢氧化钠溶液b克时,溶液乙中有且只有一种溶质是硫酸钠。
(2)硫酸镁、硫酸铝恰好与氢氧化钠完全反应时,消耗的氢氧化钠溶质质量为:(b﹣a),根据反应的化学方程式6NaOH+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,将硫酸铝转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶液质量为3(c﹣b),所以将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶液质量为(b﹣a)﹣3(c﹣b)=4b﹣a﹣3c;
(3)氢氧化镁质量是mB,氢氧化铝质量是mA﹣mB,该易拉罐中铝元素质量是(mA﹣mB),镁元素质量是mB,铝元素和镁元素的质量比为{(mA﹣mB)}:(mB)。
故答案为:(1)b。
(2)4b﹣a﹣3c。
(3)。
8. (2025•慈溪市校级模拟)燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料,其发热量及CO2排放量见下表。
燃料
发热量(kJ/g)
CO2排放量(g/kJ)
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.070
(1)天然气的CO2排放量为0.055g/kJ,其含义是 。
(2)由上表可知,与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是 。
(3)甲醇(CH4O)的组成可以看作mCH2•nH2O, 。
【解答】解:(1)天然气的CO2排放量为0.055g/kJ,其含义是:天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g;
(2)由上表可知,与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是相同质量的天然气和甲醇燃烧,天然气发热量高,二氧化碳排放量少;
(3)甲醇 (CH4O) 的组成可以看作 mCH2•nH2O,则m=1,2m+2n=4,n=1,故。
故答案为:(1)天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g。
(2)相同质量的天然气和甲醇燃烧,天然气发热量高,二氧化碳排放量少。
(3)1。
难度:★★★ 建议时间:40分钟
1. (2025•余姚市模拟)山梨酸钾(化学式为C6H7O2K)是一种常用的食品防腐剂,具有很强的抑制腐败菌和霉菌作用。
(1)山梨酸钾共有 种元素组成。
(2)山梨酸钾中碳、氢两种元素的质量比为 。
(3)物质结构决定物质的性质。由于山梨酸钾的价格偏高,有些不法商家会采用掺入碳酸钾作假,但碳酸钾不具备防腐作用。山梨酸钾是由山梨酸根离子(C8H2)和钾离子(K+)构成的一种盐。结合信息判断,山梨酸钾中起防腐作用的微粒是 。
【解答】解:(1)山梨酸钾(化学式为C6H7O2K)由C、H、O、K一种4种元素组成。
(2)山梨酸钾中碳、氢两元素的质量比为(12×6):(1×7)=72:7。
(3)山梨酸钾是由山梨酸根离子(C8H2)和钾离子(K+)构成的一种盐,具有很强的抑制腐败菌和霉菌作用,碳酸钾不具备防腐作用,说明山梨酸钾中起防腐作用的微粒是山梨酸根离子。
故答案为:(1)4。
(2)72:7。
(3)山梨酸根离子(C8H2)。
9. (2025•金华三模)天问二号任务计划2025年5月29日实施发射,将用长征三号乙运载火箭,高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。发射时高氯酸铵发生的化学反应是:2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑。
(1)X的化学式是 。
(2)NH4ClO4中氯元素的化合价是 。
(3)铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。
【解答】解:(1)由反应的化学方程式2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑可知,反应前有2个N、8个H、2个Cl、8个O,反应后除X外有2个N、8个H、0个Cl、8个O,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则X中含有2个Cl,所以X的化学式为:Cl2。
(2)NH4ClO4中铵根显+1价,氧元素显﹣2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知,氯元素的化合价是:+7。
(3)铝粉在氧气中燃烧生成三氧化二铝,反应的化学方程式是:4Al+3O22Al2O3。
故答案为:
(1)Cl2;
(2)+7;
(3)4Al+3O22Al2O3。
10. (2025•浙江一模)铜的冶炼历史从早期的简单使用到现代的高效生产,经历了多次技术革新,至今仍在全球经济和工业中发挥着重要作用。铜矿石冶炼铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜两大类。火法炼铜的主要过程如下:
2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
2Cu2S+3O22Cu2O+2ⅹ
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2
(1)请填写X的化学式 。
(2)铜矿石CuFeS2中Cu的化合价为+2价,则Fe的化合价为 。
(3)《天工开物》中有记载“曾青得铜”,这就是中国古代的湿法炼铜,湿法炼铜是在铜的硫酸盐溶液中加入铁,请写出湿法炼铜的化学方程式 。
【解答】解:(1)在反应2Cu2S+3O22Cu2O+2ⅹ中,反应前有4个铜原子、2个硫原子和6个氧原子;反应后有4个铜原子、2个氧原子和2X,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,因此2X中应含有2个硫原子和4个氧原子,则X的化学式为SO2;
(2)已知CuFeS2中Cu的化合价为+2价,S通常显﹣2价,设Fe的化合价为x,在化合物中各元素正负化合价代数和为零。则 (+2)+x+(﹣2)×2 = 0,解得x =+2;
(3)湿法炼铜发生的反应是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
故答案为:(1)SO2;
(2)+2;
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
11. (2025•龙湾区二模)2024年是国家实行《“体重管理年”活动实施方案》的起始年,减盐、减糖、保持健康体重以及通过适量的有氧运动(如:慢跑、游泳等)等是实现体重管理的重要方法。查阅活动实施方案可知:健康成年人食盐摄入量每天不超过5克;摄入碳水化合物过量会导致肥胖。
(1)从新陈代谢的角度解释肥胖形成的原因是 。
(2)游泳有助于减脂。游泳时,手向后划水人就向前运动,这一现象蕴含的科学原理是 。
(3)若某日摄入食盐(氯化钠)4.5克,请计算利用4.5克氯化钠可以配制成多少克的生理盐水。(已知生理盐水的质量分数为0.9%)
【解答】解:(1)肥胖形成的原因主要是摄入的能量大于消耗的能量。当人体摄入过多的碳水化合物,特别是精制糖和淀粉类食物,这些食物在体内被代谢成葡萄糖,随后转化为能量。如果摄入的能量超出了身体的需求,多余的能量就会以脂肪的形式储存起来,从而导致体重增加和肥胖。
(2)游泳时,手向后划水人就向前运动,这一现象蕴含的科学原理是力的作用是相互的。根据牛顿第三定律,当手向后推水时,水也会对手施加一个向前的反作用力,从而推动身体向前移动。
(3)利用4.5克氯化钠可以配制成生理盐水的质量为500g。
答:利用4.5g氯化钠可以配制成500g的生理盐水。
故答案为:(1)摄入的能量大于消耗的能量。
(2)力的作用是相互的。
(3)500g。
12. (2025•临安区一模)鱼缸中的植物通过光合作用(反应式:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2),利用水中CO2为鱼提供O2,某小组设计了二套CO2补给装置(如图)。
(1)请说明小组同学选择装置乙作为CO2补给装置的理由。
(2)已知25℃时CO2溶解度为1.45g/L,水草仅能利用溶解CO2的15%;装置乙中石灰石含100g碳酸钙,计算完全反应后产生的CO2能使60L鱼缸中的水草产生多少升氧气。(常温常压下ρ氧=1.3g/L,结果保留一位小数)
【解答】解:(1)由图可知,装置乙能通过挤压塑料瓶来控制加入稀盐酸的量,从而控制反应的速率,防止生成气体的速率过快。
(2)设100克碳酸钙完全反应后生成CO2的质量为m。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
100g m
m=44g
设产生氧气的质量为x。
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
264 192
44g×15% x
x=4.8g
则产生氧气的体积为:4.8g÷1.3g/L≈3.7L。
答:完全反应后产生的CO2能使60L鱼缸中的水草产生3.7L氧气。
故答案为:
(1)能通过挤压塑料瓶来控制加入稀盐酸的量,从而控制反应的速率;
(2)3.7L。
13. (2025•温州三模)生活生产中水是一种重要资源,以下是水发生变化的技术和实验。
电解液
(浓度10%)
V(O2)V(H2)
碳棒
铜棒
铁丝
稀硫酸
1.1:6.9
正极气泡很少
铁丝溶解
NaOH溶液
1.0:7.0
3.3:7.7
3.2:6.5
(1)图甲是水淡化的一种技术,其中不能通过反渗透膜的金属离子有 (填离子符号)。加压后,海水的溶质质量分数会 (填变化情况)。
(2)在电解水实验中,为了增强溶液的导电性,可以加入稀硫酸或氢氧化钠溶液。
①请书写水电解的化学方程式 。
②小实利用浓度为10%的电解液开展实验,为了使实验结果接近理论值,根据表格信息,选择出合适的电解液和电极分别是 。
【解答】解:(1)海水中常见的金属离子有Na⁺和Mg2⁺等,反渗透膜能除去水中的盐分等杂质,这些金属离子不能通过反渗透膜。加压后,水透过反渗透膜被分离出来,海水中溶质质量不变,溶剂质量减少,根据溶质质量分数100%,可知海水的溶质质量分数会增大。故答案为:Na⁺和Mg2⁺;增大。
(2)①水在通电的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑。
②从表格数据可知,使用10%的NaOH溶液作为电解液,用铁丝作为电极时,产生氧气和氢气的体积比更接近理论值1:2。
故答案为:①2H2O2H2↑+O2↑;②10%的氢氧化钠溶液和铁丝。
14. (2025•慈溪市校级模拟)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、炒制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,剩余的废液中含有氢氧化钠和碳酸钠,对废液如下探究活动。
【任务一】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(1)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是 。
(2)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到0.1%)
(3)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务二】废液的处理
(4)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【解答】解:(1)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是使生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(2)测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g,说明反应生成了2.2g的二氧化碳,
设废液中碳酸钠的溶质质量是x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 2.2g
x=5.3g
则废液中碳酸钠的溶质质量分数是100%=5.3%;
(3)装置B的作用是除去水蒸气,如果缺少装置B,部分水蒸气随着二氧化碳进入C中,使计算出的二氧化碳质量偏大,由二氧化碳质量计算出的碳酸钠质量偏大,进而会使测定的碳酸钠含量偏大;
(4)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,可加入一定量的氢氧化钙溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式是Ca(OH)2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:(1)使生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(2)5.3%;
(3)偏大;
(4)Ca(OH)2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaOH。
15. (2025•浙江模拟)尿素是一种易溶于水的无色结晶或白色颗粒,在农业中主要用作化肥,为作物提供氮元素。
【查阅资料】
①尿素在常温常压下性质稳定,受热分解的反应为CO(NH2)2NH3↑+HCNO,氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性,不稳定,易挥发。
②工业判断尿素化肥等级的指标如表所示:
指标项目
优等品
合格品
氮(N)含量
≥21.0%
≥20.5%
【实验过程】
按图甲装置进行实验,往烧瓶中加入尿素,加热使尿素充分反应完全转化为NH3。
(1)烧杯中的球形干燥管的作用是 。
(2)相比于直接加热尿素晶体,采用图甲装置的优势在于 (写出一点即可)。
【交流讨论】
(3)实验小组同学认为:测得的尿素含氮量可能偏低,原因可能为 。
【实验测定】
(4)经讨论后,他们改进了实验装置,排除了可能产生误差的因素,重新进行实验。取尿素化肥样品26g进行实验,测得吸收装置增重与反应时间的关系如图乙所示。则该化肥的等级为 。
【解答】解:(1)球形干燥管的容积较大,当氨气溶于水时,装置内压强减小,水进入球形干燥管,由于球形干燥管容积大,水不会倒吸进入烧瓶,所以烧杯中的球形干燥管的作用是防止倒吸;
(2)采用图甲装置,尿素受热分解产生的氨气能被充分吸收,而直接加热尿素晶体,氨气可能会逸散到空气中不能被完全吸收,所以图甲装置的优势在于能更完全地收集反应产生的氨气,避免环境污染;
(3)测得的尿素含氮量可能偏低,原因可能是没有确保烧瓶中的NH3全部进入烧杯中被吸收,比如装置的气密性不好,会导致部分氨气逸出装置,不能被吸收装置吸收,或者吸收氨气的时间不够长,使得氨气没有充分被吸收等;
(4)吸收装置增重的质量就是生成氨气的质量,由图乙可知吸收装置增重3.4g,即生成氨气的质量3.4g,
设尿素化肥样品中尿素的质量为x,
CO(NH2)2NH3↑+HCNO
60 17
x 3.4g
x=12g
则12g尿素中氮元素的质量为12g100%=5.6g,故该化肥样品中氮元素的质量分数为100%≈21.5%,由于21.5%大于21.0%,所以该化肥的等级为优等品。
故答案为:(1)防止倒吸;
(2)能更完全地收集反应产生的氨气,避免环境污染;
(3)没有确保烧瓶中的NH3全部进入烧杯中被吸收;
(4)优等品。
16. (2025•拱墅区二模)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。
老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物中有硝酸盐,能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)请写出氢氧化钠吸收一氧化氮和氧气等物质的化学方程式 。
(4)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素 。
【解答】解:(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是在教室内将注射器活塞压到底部,再拉动活塞至V1mL 刻度处,并密封。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为100%。
(3)氢氧化钠吸收一氧化氮和氧气等物质的化学方程式是4NaOH+4NO+3O2=4NaNO3+2H2O。
(4)电学实验电流表内阻所分的电压属于次要因素。故答案为:(1)在教室内将注射器活塞压到底部,再拉动活塞至V1mL刻度处,并密封。
(2)100%。
(3)4NaOH+4NO+3O2=4NaNO3+2H2O。
(4)电学实验电流表内阻所分的电压。
17. (2025•杭州模拟)小保利用镁条验证质量守恒定律,进行如下实验。
(1)镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应) 。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是 。
(3)小保按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ:取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网,一起放在托盘天平上称量,质量为M1。
步骤Ⅱ:在石棉网上方将镁条点燃,镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟,石棉网上有白色固体,如图二所示。
步骤Ⅲ:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量,质量为M2。
对比实验结果。小保发现M1=M2,请用质量守恒定律解释M1=M2的原因 。
(4)在镁条燃烧过程中,产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
【解答】解:(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁,发生反应的化学方程式为2Mg+O22MgO。
故答案为:2Mg+O22MgO。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是反应的氧气质量。
故答案为:反应的氧气质量。
(3)M1=M2的原因是反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
故答案为:反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
(4)反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
设反应的氧气质量是x,产生白烟的质量也是x,反应的化学方程式及其质量关系:
2Mg+O22MgO
32 80
x 2.5x
石棉网上白色固体的质量是2.5x﹣x=1.5x
产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为x:1.5x=2:3。
故答案为:2:3。
18. (2025•浙江模拟)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液,为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如表所示:
实验编号
①
②
③
④
NaOH溶液质量/g
10.0
20.0
30.0
40.0
Mg(OH)2质量/g
0.232
0.522
0.580
0.580
(1)计算100g混合溶液中含MgSO4的质量(写出计算过程)。
(2)分析实验数据,在图中画出加入4%NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标注必要的数值。
【解答】解:(1)设100g混合溶液中含MgSO4的质量为x,
2NaOH+MgSO4=Mg(OH)2↓+Na2SO4
120 58
x 0.580g
x=1.2g
答:100g混合溶液中含MgSO4的质量为1.2g;
(2)由于每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀的质量为0.522g﹣0.232g=0.29g,第①次与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量为0.232g=8.0g,则与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为10.0g﹣8.0g=2.0g,与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液总质量为0.580g=20.0g,所以加入4%NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图为;
答:产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图为。
19. (2025•舟山二模)某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2,化学兴趣小组取100g样品完全溶解于313.6g水中,向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液,每次30g,充分反应。测得实验数据如下表所示:
(注:发生反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl)
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
30
30
30
30
30
累计生成沉淀的质量/g
2.9
5.8
8.7
11.6
11.6
请完成下列各题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)样品中MgCl2的质量是 g。
(3)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数(写出规范的计算过程)。
【解答】解:(1)分析表中数据可知,每30g氢氧化钠溶液与氯化镁完全反应能生成2.9g沉淀,前4次每加入30g氢氧化钠溶液,沉淀质量增加2.9g,第5次加入30g氢氧化钠溶液生成沉淀质量不再增加,说明第4 次恰好完全反应,故填:4;
(2)设样品中氯化镁的质量为x,生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
95 58 117
x 11.6g y
x=19g y=23.4g
则样品中MgCl2的质量是为19g,故填:19;
(3)则恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为100%=20%
答:恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为20%。
20. (2025•镇海区校级三模)现有一包Na2CO3和Na2SO4固体粉末混合物22.2g,向其中加入足量的稀H2SO4,产生气体的质量和加入稀H2SO4的质量关系如图所示.
(1)产生气体的质量为 g;
(2)恰好完全反应时,求所用稀H2SO4中溶质的质量;
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量分数.
【解答】解:(1)由图可知,产生气体的质量为2.2g;
故填:2.2;
(2)设稀H2SO4中溶质的质量为x,碳酸钠的质量为y,生成硫酸钠的质量为z
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 98 142 44
y x z 2.2g
x=4.9g,y=5.3g,z=7.1g
答:恰好完全反应时,稀H2SO4中溶质的质量为4.9g;
(3)恰好完全反应是溶液中溶质的质量分数:20%.
答:恰好完全反应是溶液中溶质的质量分数为20%.
21. (2022•温州模拟)附加题:
社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算,了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息.下面请你根据他们的实验帮助计算回答:
取该厂的某钢样粉末28.36g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3g白色沉淀.
(1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比.
(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2gH2的体积为22.4L)
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g
2.836
5.672
8.508
生成气体的体积(标准状况)/L
1.12
2.24
2.80
请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数.
(3)若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
【解答】解:(1)C+O2CO2 ①
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O ②
根据方程式①②可得 C﹣CaCO3
设生成3g碳酸钙沉淀需要碳的质量为x,则有
C﹣CaCO3
12 100
x 3g
x=0.36g
所以28.36g钢样中含有铁的质量为28.36g﹣0.36g=28g
钢样粉末中铁和碳的质量之比为:28g:0.36g=700:9
(2)根据表格提供的数据可知,每2.836g钢样粉末能生成氢气1.12L,第三次加入8.508g钢样只生成氢气2.80L,则此时硫酸全部参加反应,钢样有剩余,所以可知50g硫酸共生成氢气2.80L,氢气的质量为:2.80L0.25g,设硫酸的质量分数为y,则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
50g×y 0.25g
y=24.5%
(3)设生成0.25g氢气需要铁的质量为z
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
z 0.25g
z=7g
含铁7g的钢样中含有碳的质量为:0.09g,
7.09g﹣5.672g=1.418g
当m>1.418 g,硫酸全部参加反应,加入的mg钢样生成氢气的体积为2.80L﹣2.24L=0.56L,所以氢气的质量为0.56L0.05g,设需要铁的质量为a
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
a 0.05g
a=1.4g
此时mg中参加反应剩余固体质量为:(m﹣1.4)g,同时5.672g钢样中含碳的质量为5.672g0.072g.所以最后得到的固体为(m﹣1.4g)+0.072g=m﹣1.328g.
当 m≤1.418 g,钢样中的铁全部参加反应,剩余的固体就是钢样中含有的碳,所以剩余固体质量为:(5.672+m)g
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。