摘要:
该初中科学讲义以“化学方程式的计算”为核心,通过理论依据(质量守恒定律)与基本依据(反应物、生成物质量关系)搭建知识框架,用公式推导(如aA+bB=xC+yD的质量比计算)和步骤分解(设、写、找、列、答)呈现脉络,突出纯净物与含杂质计算、气体体积与质量换算等重难点的内在联系。
讲义亮点在于分层练习设计,涵盖选择(如反应中物质质量比计算)、填空(如硫燃烧实验数据分析)、综合计算(如氯酸钾分解混合物质量变化)等题型,结合实验数据表格与图像分析题(如剩余固体质量随时间变化曲线),培养学生科学思维中的推理论证与模型建构能力。每个知识点配套规范解题格式示例,基础学生可掌握步骤,优秀学生能深化复杂计算,助力教师实施分层教学与精准复习指导。
内容正文:
第7讲 化学方程式的计算
知识点1:利用化学方程式计算的依据
1.理论依据:质量守恒定律。
2.基本依据:化学方程式中各反应物、生成物之间的质量关系。
3.化学反应中的质量关系
假设A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应:aA+bB====xC+yD,已知A、B、C、D的相对分子质量依次为M1、M2、M3、M4,a、b、x、y为配平的化学计量数,当参加反应的A的质量为m1、B的质量为m2时,两者恰好完全反应生成C和D的质量依次为m3和m4,则有如下关系:
aA + bB====xC + yD
知识点2:根据化学方程式进行计算
1.根据化学方程式计算的一般步骤
(1)设:根据题意设未知量。
(2)写:正确书写反应的化学方程式。
(3)找:找出已知量、未知量之间的质量关系。
(4)列:列出比例式,求解。
(5)答:简明地写出答案。
2.利用化学方程式计算的格式
例:加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?(计算结果精确至0.1 g)
解:设加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量为x。
利用化学方程式计算时要注意:
①解题格式要规范,步骤要完整,不是相关量不用标出;
②一定要先写出正确的化学方程式;
③所设未知量包含单位,不需在后面再加单位;
④计算过程中,各个量的单位要统一,每步列式都要带单位;
⑤计算时若题目已知量是气体的体积,则需换算成质量代人计算,气体的质量(g)=气体的体积(mL)x气体的密度(g·mL-1);
⑥计算时代人量必须是纯物质的质量。若物质不纯,必须将已知量换算成纯物质的质量,物质的纯度(质量分数)=
3.利用化学方程式计算的常见类型
(1)已知某反应物的质量,求另一反应物或生成物的质量。
(2)已知某生成物的质量,求另一生成物或反应物的质量。
(3)含杂质的物质的有关计算。
(1)根据化学方程式计算的一般步骤:设、写、找、列、答。
(2)化学方程式中各物质的质量比等于各物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。
1.(23-24八年级下·浙江金华·月考)在的反应中,14克A完全反应生成44克C和18克D,若A的相对分子质量为28,则B的相对分子质量是( )
A.16 B.32 C.64 D.96
2.(22-23八年级下·浙江·期中)已知2A+3B=C+3D,用足量的A和49gB恰好完全反应,其生成57gC和1gD,若B的相对分子质量为98,则A的相对分子质量为( )
A.18 B.27 C.46 D.54
3.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示,正确的分析是( )
A.反应到t1时生成了(a-b)g氧气
B.P 点处固体成分是 KCl、KClO3和 MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的质量分数不断增大
4.(24-25八年级上·浙江嘉兴·月考)在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的相对分子质量之比为1:1,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产11克C,则下列说法中错误的是( )
A.同时生成D的质量是9克
B.B与D的相对分子质量之比是8:1
C.参加反应的A与生成C的质量之比是8:11
D.若A的相对分子质量是32,则C的相对分子质量是44
5.(24-25九年级上·浙江宁波·期中)实验室用4.9g氯酸钾和放在试管里加热,反应后称得剩余物质的质量为4.98g,那么剩余物质是( )
A.和 B.KCl和
C.KCl和 D.
6.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的式量之比为3:2,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产10克C,则生成D的质量为 ,若C的式量为15,则B的式量为 。
7.(22-23八年级下·浙江·期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答:
第一次
第二次
第三次
O2的质量(g)
3
4
6
SO2的质量(g)
6
8
8
上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克。
8.(25-26九年级上·浙江金华·开学考试)某化学实验小组在实验室将68.1g的二氧化锰和过氧化氢溶液的混合物放入锥形瓶中制备氧气,充分反应后,锥形瓶中剩余物的总质量为66.5g。求:
(1)制得氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量是多少?
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
剩余固体质量/g
2.55
2.25
2.10
2.04
2.04
2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为 g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
10.(2025八年级·浙江·专题练习)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
11.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次
第二次
第三次
给定的O2的质量/g
12
26
16
生成CO2的质量/g
16.5
22
22
(1)三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验氧气有剩余,剩余 g。
12.(24-25八年级下·浙江金华·月考)2024年4月25日晚,“神舟十八号”载人飞船的成功发射,标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂,反应的化学方程式为 ,请回答下列问题:
(1)请写出X的化学式: 。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
(3)若用6千克偏二甲肼作推进剂,则会生成多少二氧化碳?
13.(24-25八年级下·浙江金华·期末)某同学采用一些植物的器官来代替MnO2作催化剂,分解H2O2制取氧气,记录如下表
序号
H2O2溶液
的质量/克
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集到的气体体积/毫升
收集气体的时间/分钟
1
34
15%
大颗粒胡萝卜16克
80
18
2
34
15%
大颗粒马铃薯16克
80
10.5
3
34
15%
小颗粒马铃薯16克
80
4
请依据上述信息,回答下列问题:
(1)要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解,可采用的方法是__;
(2)理论上34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制得氧气多少克?
14.(24-25八年级下·浙江金华·月考)小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气,他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物,充分反应后,冷却,称得剩余固体质量为24.9g。求:
(1)生成氧气的质量。
(2)原混合物中氯酸钾的质量。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数。(精确到0.1%)
15.(24-25八年级下·浙江金华·期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次
第二次
第三次
O2的质量(g)
3
4
6
SO2的质量(g)
6
8
8
(1)上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克;
(2)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,能生成二氧化硫多少克?若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收,需要10%的氢氧化钠溶液多少克?(二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)
1.(25-26九年级下·浙江杭州·开学考试)在一密闭容器中有CO和O2的混合气体48g,在一定条件下充分反应后,生成44gCO2,则原混合气体中CO和O2的质量比可能是( )
A.7∶5 B.7∶4 C.1∶2 D.7∶8
2.(24-25九年级·浙江·自主招生)在相同条件下,等质量的下列有机物完全燃烧,消耗最多的是( )
A. B. C. D.
3.(22-23九年级上·浙江宁波·期中)一定条件下,2A+B=2C的反应中,若8g物质A和一定质量的B恰好完全反应生成72gC,则物质B的质量为 ;若B的相对分子质量为32,则A的相对分子质量为 ,C的化学式可能为 。
4.(25-26九年级上·浙江宁波·月考)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。据此回答下列问题:
(1)CuO前“ ”处应配上数字。
(2)写出空气中充分加热碱式碳酸铜现象 。
(3)充分加热含氧化铜的碱式碳酸铜固体,若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为,则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为 。
5.(23-24八年级下·浙江台州·期中)取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热,过一段时间后,停止加热,冷却称得剩余固体的质量为26.16g,然后继续加热,至不再有气体释放为止,第二次收集到的氧气为5.76g。
(1)共收集到O2多少克?
(2)原混合物中有多少克MnO2?
(3)第一次加热后,有多少克 KClO3分解了?
(4)第一次加热后剩余的26.16g固体中含有几种物质?各多少克?
6.(21-22八年级下·浙江杭州·期末)为了测定混有少量杂质的高锰酸钾固体样品中高锰酸钾的质量分数,取20g样品加热(杂质不反应),剩余固体的质量与加热时间的关系如表所示:
加热时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
剩余固体质量/g
20
20
19.6
18.8
18.6
18.4
18.4
(1)t0至t1时间段,固体质量不变的原因是 。
(2)反应中产生氧气的质量是 。
(3)求样品中高锰酸钾的质量分数是多少?(写出计算过程)
7.(24-25八年级下·浙江金华·期末)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定20g鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。
提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc)。醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为:
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是干燥气体。由图乙中的AB曲线,可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。
8.(24-25八年级下·浙江温州·期末)项目化学习小组利用废弃塑料瓶、吸管等材料(如图甲)开展制作简易制氧机的项目活动,并购买制氧剂(分为A剂、B剂),其使用说明书如图乙所示。
(1)【制作装置】小组同学搭建并密封装置(如图丙),请在虚框处补全M、N两处吸管的放置情况。
(2)【检查装置】制取气体前,应检查装置的 。
(3)【添加原料】制氧剂A剂、B剂为过碳酸钠或二氧化锰固体,请根据图乙,推测B剂成分并写出依据
。
(4)【制取氧气】“保健吸氧”情况下供氧10分钟,理论上至少需要加入过碳酸钠(Na2CO4)多少克?(写出计算过程,已知ρ氢=1.28)克/升)
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)实验室制取氧气时,某同学取一定质量的高锰酸钾加热,产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示,请回答下列问题:
(1)请根据图A中的数据计算高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
(2)请在图B坐标中画出固体中锰元素质量在t0~t5时段变化的示意图,并写出计算过程。
10.(25-26九年级上·浙江金华·期中)从某石灰石矿区取回了若干块矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
20
11
第2次
20
m
第3次
20
2.4
第4次
20
2.4
(1)16g石灰石样品中含有杂质 克。
(2)上表中m的数值为 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
11.(25-26九年级上·浙江绍兴·月考)胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)查看碳酸氢钠片的说明书,如图甲,同学们发现药片需哺碎后服用,原因:
。
(2)为测定药片中有效成分的占比,同学们利用图乙装置将5%的稀盐酸20g分两次加入药片。图中显示的是碳酸氢钠片与稀盐酸反应前、第一次反应稳定后、第二次反应稳定后总质量的变化。请利用图中数据计算每片药片中碳酸氢钠的质量分数。(NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑)
12.(23-24八年级下·浙江杭州·月考)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,记录不同时刻固体质量数据,如图。氯酸钾制取氧气的化学方程式为:。
(1)时刻产生的氧气质量是 。
(2)时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)计算该样品中氯酸钾的纯度。
13.(23-24八年级下·浙江杭州·期末)科学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行实验探究。该小组取用8g样品,测定该石灰石的纯度,用未知溶质质量分数的稀盐酸80g分4次加入。每次充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量固体的质量。(假设过滤、干燥等操作过程,固体物质的质量不受损耗;石灰石中的杂质不与盐酸反应,也不溶于水。)实验结果见下表:
稀盐酸的用量
第一次加入20g
第二次加入20g
第三次加入20g
第四次加入20g
剩余固体的质量
6.0g
4.0g
2.0g
0.8g
请计算:
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是 。
(2)所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳多少克?(写出计算过程,结果保留一位小数)
14.(23-24八年级下·浙江绍兴·期末)实验室有一瓶含少量氯化钾的氯酸钾样品,某项目化学习小组利用该样品和二氧化锰制取氧气,实验数据记录如图:
请回答下列问题。
(1)a= 。
(2)计算氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数(精确到0.1%)。
(3)计算滤液中溶质的质量分数。
15.(23-24八年级下·浙江金华·期中)过氧化氢溶液长期保存会自然分解,使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51 g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图。
(1)完全反应后生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
(3)要获得题中所得相同质量的氧气,若通过加热高锰酸钾来实现,试计算需要高锰酸钾的质量。
16.(2024九年级下·浙江温州·竞赛)小龙为了测定实验室中某溶质质量分数未知的过氧化氢溶液,进行了如下实验:
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②取固体二氧化锰0.5g,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液,置于电子天平上测出装置总质量(如图乙)。
③打开活塞,滴入部分过氧化氢溶液后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量。
④整理相关数据,计算出过氧化氢溶液的质量分数。
反应前总质量(g)
275.6
反应后总质量(g)
274.9
反应前后质量差(g)
0.7
容器内气体质量增加(g)
0.1
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求? 。
(2)小龙发现课本中“利用质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气”的实验中,反应前会在锥形瓶中加入50mL水和0.5g二氧化锰,加水的目的是
。
(3)实验中滴加10g过氧化氢溶液后,装置数据如表所示,结合表中数据,计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
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第7讲 化学方程式的计算
知识点1:利用化学方程式计算的依据
1.理论依据:质量守恒定律。
2.基本依据:化学方程式中各反应物、生成物之间的质量关系。
3.化学反应中的质量关系
假设A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应:aA+bB====xC+yD,已知A、B、C、D的相对分子质量依次为M1、M2、M3、M4,a、b、x、y为配平的化学计量数,当参加反应的A的质量为m1、B的质量为m2时,两者恰好完全反应生成C和D的质量依次为m3和m4,则有如下关系:
aA + bB====xC + yD
知识点2:根据化学方程式进行计算
1.根据化学方程式计算的一般步骤
(1)设:根据题意设未知量。
(2)写:正确书写反应的化学方程式。
(3)找:找出已知量、未知量之间的质量关系。
(4)列:列出比例式,求解。
(5)答:简明地写出答案。
2.利用化学方程式计算的格式
例:加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?(计算结果精确至0.1 g)
解:设加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量为x。
利用化学方程式计算时要注意:
①解题格式要规范,步骤要完整,不是相关量不用标出;
②一定要先写出正确的化学方程式;
③所设未知量包含单位,不需在后面再加单位;
④计算过程中,各个量的单位要统一,每步列式都要带单位;
⑤计算时若题目已知量是气体的体积,则需换算成质量代人计算,气体的质量(g)=气体的体积(mL)x气体的密度(g·mL-1);
⑥计算时代人量必须是纯物质的质量。若物质不纯,必须将已知量换算成纯物质的质量,物质的纯度(质量分数)=
3.利用化学方程式计算的常见类型
(1)已知某反应物的质量,求另一反应物或生成物的质量。
(2)已知某生成物的质量,求另一生成物或反应物的质量。
(3)含杂质的物质的有关计算。
(1)根据化学方程式计算的一般步骤:设、写、找、列、答。
(2)化学方程式中各物质的质量比等于各物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。
1.(23-24八年级下·浙江金华·月考)在的反应中,14克A完全反应生成44克C和18克D,若A的相对分子质量为28,则B的相对分子质量是( )
A.16 B.32 C.64 D.96
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律知道参加反应的B的质量=44g+18g-14g=48g,设B的相对分子质量为x。
列比例式得:,解得x=32,故选B。
2.(22-23八年级下·浙江·期中)已知2A+3B=C+3D,用足量的A和49gB恰好完全反应,其生成57gC和1gD,若B的相对分子质量为98,则A的相对分子质量为( )
A.18 B.27 C.46 D.54
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知,化学反应前后,物质的总质量不变,参加反应的A的质量=57g+1g−49g=9g,设A的相对分子质量为x,由化学方程式的含义可知,2x:(3×98)=9g:49g,x=27。故选B。
3.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示,正确的分析是( )
A.反应到t1时生成了(a-b)g氧气
B.P 点处固体成分是 KCl、KClO3和 MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的质量分数不断增大
【答案】B
【解析】A、t1时,固体混合物的质量不变,此时氯酸钾还没有分解,还没有生成氧气,故分析错误;
B、P点是氯酸钾部分分解,因此有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾,还有作为催化剂的二氧化锰,故分析正确;
C、在反应过程中,剩余固体质量逐渐较少,而生成的氯化钾的质量逐渐增加,因此氯化钾的质量分数逐渐增大,故分析错误;
D、在t1~t2时段,在反应中二氧化锰是反应的催化剂,质量不变,剩余固体质量不断减小,因此MnO2的质量分数不断增大,故分析错误。故选B。
4.(24-25八年级上·浙江嘉兴·月考)在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的相对分子质量之比为1:1,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产11克C,则下列说法中错误的是( )
A.同时生成D的质量是9克
B.B与D的相对分子质量之比是8:1
C.参加反应的A与生成C的质量之比是8:11
D.若A的相对分子质量是32,则C的相对分子质量是44
【答案】B
【解析】根据“在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的相对分子质量之比为1:1”,则可假设A和B的相对分子质量为a,设A的质量为x,则,故x=8g;又因为“一定质量的A与12克B恰好完全反应,生成11克C”,则根据质量守恒定律的质量守恒,可求D的质量为8g+12g﹣11g=9g。
A、根据分析,可求D的质量为8g+12g﹣11g=9g,该选项说法正确,不符合题意;
B、设:B与D的相对分子质量分别为x、y,则有:,,x:y=16:9,该选项说法错误,符合题意;
C、根据分析,A与C的质量之比是8g:11g=8:11,该选项说法正确,不符合题意;
D、在反应2A+3B=2C+4D中,A和B的相对分子质量比为1:1.已知“一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产11克C”,因为A的质量为8g;若A的相对分子质量是32,设C的相对分子质量为c,则,,解得c=44,则C的相对分子质量是44,该选项说法正确,不符合题意。故选B。
5.(24-25九年级上·浙江宁波·期中)实验室用4.9g氯酸钾和放在试管里加热,反应后称得剩余物质的质量为4.98g,那么剩余物质是( )
A.和 B.KCl和
C.KCl和 D.
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,生成的氧气的质量=4.9g+2g-4.98g=1.92g;
设分解的氯酸钾的质量为x;
x=4.9g
即氯酸钾没有剩余,同时二氧化锰作为催化剂质量保持不变,还有生成的氯化钾,故选B。
6.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的式量之比为3:2,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产10克C,则生成D的质量为 ,若C的式量为15,则B的式量为 。
【答案】14g 12
【解析】在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的式量之比为3:2,则假设A与B的相对分子质量分别为3a、2a,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产10克C,
设参与反应的A的质量为x。
x=12g
则生成D的质量为:12g+12g﹣10g=14g。若C的式量为15,
设B的式量为y。
y=12,则B的式量为12。
7.(22-23八年级下·浙江·期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答:
第一次
第二次
第三次
O2的质量(g)
3
4
6
SO2的质量(g)
6
8
8
上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克。
【答案】三 2
【解析】第一次将4g硫粉放到3g氧气中生成6g二氧化硫,第二次将4g硫粉放到4g氧气中,生成8g二氧化硫,说明第一次实验中,硫粉有剩余,氧气完全反应,第三次将4g硫粉放到6g氧气中,仍生成8g二氧化硫,说明第二次硫粉与氧气恰好完全反应,参加反应的氧气的质量=8g−4g=4g,即4g硫粉与4g氧气恰好完全反应,第三次氧气有剩余,剩余氧气的质量=6g−4g=2g,故填三,2。
8.(25-26九年级上·浙江金华·开学考试)某化学实验小组在实验室将68.1g的二氧化锰和过氧化氢溶液的混合物放入锥形瓶中制备氧气,充分反应后,锥形瓶中剩余物的总质量为66.5g。求:
(1)制得氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量是多少?
【答案】(1)1.6(2)3.4g
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。反应前混合物总质量为68.1g,充分反应后剩余物总质量为66.5g,质量差就是生成氧气的质量:68.1g-66.5g=1.6g。制得氧气质量为1.6g。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下分解得化学方程式为:。设参加反应的过氧化氢质量为x,根据化学方程式中各物质的质量比关系和相对原子质量可得:列比例式:解得:
故参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
剩余固体质量/g
2.55
2.25
2.10
2.04
2.04
2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为 g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
【答案】(1)0.96
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x
解得:x=2.45g
原混合物中二氧化锰的质量=3.0g-2.45g=0.55g
答:原混合物中氯酸钾的质量为2.45g,二氧化锰的质量为0.55g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后物质的质量总和相等,则生成氧气的质量=反应前物质的质量-反应后剩余固体的质量=3.0g-2.04g=0.96g;故填:0.96;
(2)见答案。
10.(2025八年级·浙江·专题练习)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
【答案】(1)4.5
(2)设受热分解的氯酸钾的质量为x,
则
解得x=12.25g
【解析】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,二氧化锰为催化剂,反应前后其质量不变,根据质量守恒定律可得18.5g+ag=18.2g+4.8g
则a=18.2+4.8-18.5=4.5
(2)见答案。
11.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次
第二次
第三次
给定的O2的质量/g
12
26
16
生成CO2的质量/g
16.5
22
22
(1)三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验氧气有剩余,剩余 g。
【答案】(1)三(2)二 10
【解析】(1)碳和氧气反应的化学方程式及其质量关系为:,由以上质量关系可知,碳、氧气、二氧化碳恰好完全反应时质量比是12:32:44=3:8:11。参加反应的各物质质量总与反应生成物质质量总和相等,符合这一要求的只有第三次实验,所以此次实验中两种物质恰好完全反应;
(2)设生成16.5g二氧化碳需要碳的质量为x
x =4.5g 6g>4.5g,因此 第一次碳与氧气没有恰好完全反应,碳过量,氧气没有剩余;
设生成22g二氧化碳需氧气的质量为y 。
y=16g,则第二次实验氧气有剩余,剩余氧气质量=26g-16g=10g。
12.(24-25八年级下·浙江金华·月考)2024年4月25日晚,“神舟十八号”载人飞船的成功发射,标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂,反应的化学方程式为 ,请回答下列问题:
(1)请写出X的化学式: 。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
(3)若用6千克偏二甲肼作推进剂,则会生成多少二氧化碳?
【答案】(1)N2O4(2)6∶2∶7
(3)设生成二氧化碳的质量为x,
x=8.8kg,
答:产生二氧化碳的质量为8.8kg。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,由反应的化学方程式为可知,反应物中有2个C、8个H、2个N,生成物中有6个N、8个H、2个C、8个O,则2X中含有4个N,8个O,所以1个X中含有2个N,4个O,则X的化学式为N2O4。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮三种元素的质量比为(2×12)∶(8×1)∶(2×14)=6∶2∶7
(3)见答案。
13.(24-25八年级下·浙江金华·期末)某同学采用一些植物的器官来代替MnO2作催化剂,分解H2O2制取氧气,记录如下表
序号
H2O2溶液
的质量/克
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集到的气体体积/毫升
收集气体的时间/分钟
1
34
15%
大颗粒胡萝卜16克
80
18
2
34
15%
大颗粒马铃薯16克
80
10.5
3
34
15%
小颗粒马铃薯16克
80
4
请依据上述信息,回答下列问题:
(1)要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解,可采用的方法是__;
(2)理论上34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制得氧气多少克?
【答案】(1)用更小的胡萝卜颗粒(合理即可)
(2)设34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制得氧气质量为x,
x=2.4g
答:34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制得氧气质量为2.4g。
【解析】(1)根据大颗粒马铃薯和小颗粒马铃薯的对比实验可知颗粒越小,反应速度越快,所以使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解,可采用的方法是将胡萝卜切成更小的颗粒;
(2)见答案。
14.(24-25八年级下·浙江金华·月考)小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气,他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物,充分反应后,冷却,称得剩余固体质量为24.9g。求:
(1)生成氧气的质量。
(2)原混合物中氯酸钾的质量。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】(1)生成氧气的质量=34.5g−24.9g=9.6g。
答:生成氧气的质量9.6g。
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
解得x=24.5g
答:原混合物中氯酸钾的质量为24.5克。
(3)原混合物中二氧化锰的质量=34.5g - 24.5g = 10g,
二氧化锰的质量分数=。
答:二氧化锰的质量分数29.0%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,见答案;
(2)见答案,
(3)氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,二氧化锰在化学反应前后质量不变,见答案。
15.(24-25八年级下·浙江金华·期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次
第二次
第三次
O2的质量(g)
3
4
6
SO2的质量(g)
6
8
8
(1)上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克;
(2)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,能生成二氧化硫多少克?若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收,需要10%的氢氧化钠溶液多少克?(二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)
【答案】(1)三 2(2)都符合(3)96 1200
【解析】(1)根据第二次完全反应,说明硫和氧气按1:1的质量比进行反应,4g硫最多可消耗4g氧气,那么第三次氧气有剩余,氧气剩余的质量为:6g-4g=2g;
(2)只要是发生化学变化,就符合质量守恒定律,所以三次实验都符合质量守恒定律;
(3)48克硫粉完全反应,能生成二氧化硫的质量为x,
x=96g,
答:生成二氧化硫的质量为96g;
设吸收全部二氧化硫需要10%的氢氧化钠溶液的质量为y,
y=1200g,
答:需要10%的氢氧化钠溶液1200g。
1.(25-26九年级下·浙江杭州·开学考试)在一密闭容器中有CO和O2的混合气体48g,在一定条件下充分反应后,生成44gCO2,则原混合气体中CO和O2的质量比可能是( )
A.7∶5 B.7∶4 C.1∶2 D.7∶8
【答案】A
【解析】设参与反应的CO的质量为x,O2的质量为y
解得x=28g,y=16g
若氧气过量,故O2的质量可能为:48g-28g=20g,此时原混合气体中CO和O2的质量比是28:20=7:5;若CO过量,CO的质量可能为48g-16g=32g,此时原混合气体中CO和O2的质量比是32:16=2:1。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(24-25九年级·浙江·自主招生)在相同条件下,等质量的下列有机物完全燃烧,消耗最多的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设各有机物的质量为1g,则:
;
;
;
;
通过分析各有机物与氧气反应的关系式可知,等质量的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是乙烷。故选A。
3.(22-23九年级上·浙江宁波·期中)一定条件下,2A+B=2C的反应中,若8g物质A和一定质量的B恰好完全反应生成72gC,则物质B的质量为 ;若B的相对分子质量为32,则A的相对分子质量为 ,C的化学式可能为 。
【答案】64g 2 H2O
【解析】由质量守恒定律可知,参加反应B的质量=72g−8g=64g,故填64g;
由上述可知,反应中,物质A与B的质量比=8g:64g=1:8,设A的相对分子质量为x,由化学方程式的含义可知,1:8=2x:32,x=2,故填2;
设C的相对分子质量为y,由化学方程式的含义可知,8g:72g=(2×2):2y,y=18,
C相对分子质量为18,则C可能为水,其化学式为H2O,故填H2O。
4.(25-26九年级上·浙江宁波·月考)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。据此回答下列问题:
(1)CuO前“ ”处应配上数字。
(2)写出空气中充分加热碱式碳酸铜现象 。
(3)充分加热含氧化铜的碱式碳酸铜固体,若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为,则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为 。
【答案】(1)2
(2)固体由绿色变成黑色,试管内壁出现水珠
(3)6g
【解析】(1)反应前后原子个数不变,CuO前2应配上数字2。
(2)空气中充分加热碱式碳酸铜现象:固体由绿色变成黑色,试管内壁出现水珠。
(3)设铜元素质量是x,反应生成水和二氧化碳的质量之和为y,根据题意有
解得y=6g。
5.(23-24八年级下·浙江台州·期中)取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热,过一段时间后,停止加热,冷却称得剩余固体的质量为26.16g,然后继续加热,至不再有气体释放为止,第二次收集到的氧气为5.76g。
(1)共收集到O2多少克?
(2)原混合物中有多少克MnO2?
(3)第一次加热后,有多少克 KClO3分解了?
(4)第一次加热后剩余的26.16g固体中含有几种物质?各多少克?
【答案】(1)9.6
(2)设要生成9.6g氧气需要参加反应的氯酸钾的质量为x,
x=24.5g,
所以原混合物中MnO2质量为:30g-24.5g=5.5g;
(3)根据题意可知第一次产生氧气质量为3.84g,设要生成3.84g氧气需要分解氯酸钾的质量为y,同时生成氯化钾的质量为z,
y=9.8g
z=5.96g
所以第一次加热后,分解的氯酸钾质量为9.8g;
(4)二氧化锰5.5g;氯化钾5.96g;氯酸钾14.7g
【解析】(1)根据固体质量的减少量就是生成氧气的质量,所以第一次加热后生成氧气质量为:30g-26.16g=3.84g,所以共收集到氧气:3.84g+5.76g=9.6g;
(2)见答案;
(3)见答案;
(4)第一次加热后剩余的26.16g固体中含有二氧化锰,质量不变还是5.5g,还含有生成的氯化钾5.96g,还含有没反应的氯酸钾:26.16g-5.5g-5.96g=14.7g。
6.(21-22八年级下·浙江杭州·期末)为了测定混有少量杂质的高锰酸钾固体样品中高锰酸钾的质量分数,取20g样品加热(杂质不反应),剩余固体的质量与加热时间的关系如表所示:
加热时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
剩余固体质量/g
20
20
19.6
18.8
18.6
18.4
18.4
(1)t0至t1时间段,固体质量不变的原因是 。
(2)反应中产生氧气的质量是 。
(3)求样品中高锰酸钾的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)刚刚开始加热未达到高锰酸钾的分解温度(2)1.6g
(3)设:样品中高锰酸钾的质量为x。
x=15.8g
样品中高锰酸钾的质量分数=。
答:样品中高锰酸钾的质量分数是79%。
【解析】(1)t0至t1时间段,固体质量不变的原因是:刚刚开始加热未达到高锰酸钾的分解温度;
(2)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,,反应过程中氧气逸出,由质量守恒定律可知,反应中产生氧气的质量是:20g-18.4g=1.6g;
(3)见答案。
7.(24-25八年级下·浙江金华·期末)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定20g鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。
提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc)。醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为:
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是干燥气体。由图乙中的AB曲线,可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)变小
(2)根据图乙可知,反应生成CO2的质量820g-819.89g=0.11g;设鱼骨中碳酸钙的质量分数为x,
x=1.25%,
答:鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%。
【解析】(1)根据图乙可知,实验中电子秤读数的减小速度越来越小,说明反应生成二氧化碳的质量的增加量越来越小,即锥形瓶中反应速率越来越小;
(2)见答案。
8.(24-25八年级下·浙江温州·期末)项目化学习小组利用废弃塑料瓶、吸管等材料(如图甲)开展制作简易制氧机的项目活动,并购买制氧剂(分为A剂、B剂),其使用说明书如图乙所示。
(1)【制作装置】小组同学搭建并密封装置(如图丙),请在虚框处补全M、N两处吸管的放置情况。
(2)【检查装置】制取气体前,应检查装置的 。
(3)【添加原料】制氧剂A剂、B剂为过碳酸钠或二氧化锰固体,请根据图乙,推测B剂成分并写出依据
。
(4)【制取氧气】“保健吸氧”情况下供氧10分钟,理论上至少需要加入过碳酸钠(Na2CO4)多少克?(写出计算过程,已知ρ氢=1.28)克/升)
【答案】(1)(2)气密性
(3)B剂是二氧化锰,对比“保健吸氧”和“紧急使用”,B剂增加后只改变了反应速率,产生氧气的体积没有改变
(4)需要氧气的质量m=ρV=1.28克/升×50毫升/分钟×10分钟=0.64克;设至少需要加入过碳酸钠的质量为x,
x=4.88g,
答:理论上至少需要加入过碳酸钠4.88g。
【解析】(1)从反应仓产生的氧气要先进入加湿仓的水中,然后从水中溢出后再被患者使用,如下图所示:;
(2)制取气体前,应检查装置的气密性;
(3)根据图乙可知,B的成分为二氧化锰,理由还是:对比“保健吸氧”和“紧急使用”,B剂增加后只改变了反应速率,产生氧气的体积没有改变;
(4)见答案。
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)实验室制取氧气时,某同学取一定质量的高锰酸钾加热,产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示,请回答下列问题:
(1)请根据图A中的数据计算高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
(2)请在图B坐标中画出固体中锰元素质量在t0~t5时段变化的示意图,并写出计算过程。
【答案】(1)根据图中信息可知:t0-t1固体质量不变,是因为反应还未进行;t4-t5时固体质量不变,是因为反应进行完全;由图象可知该反应生成的氧气质量是3.2g,设高锰酸钾的质量是x,
x=31.6g,
答:高锰酸钾的质量是31.6g;
(2)
【解析】(1)见答案;
(2)31.6g高锰酸钾中锰元素的质量是:,由于过程中锰元素质量不变,且在固体中,固体中锰元素质量在t0~t5时段的变化示意图为:。
10.(25-26九年级上·浙江金华·期中)从某石灰石矿区取回了若干块矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
20
11
第2次
20
m
第3次
20
2.4
第4次
20
2.4
(1)16g石灰石样品中含有杂质 克。
(2)上表中m的数值为 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)2.4(2)6(3)18.25%
【解析】(1)取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,第3次和第4次加入稀盐酸,剩余固体质量均为2.4克,说明固体中的碳酸钙已经全部反应完全,剩余的固体是样品中的杂质,所以16克样品中有2.4克杂质。
(2)16克样品中含有杂质2.4克,那么含有碳酸钙;第1次加入20克稀盐酸固体质量减少,那么第2次加入20克稀盐酸固体质量也减少5克,所以,所以m的数值为6。
(3)题目要求计算稀盐酸中溶质质量分数,那么需要采用稀盐酸反应完的数据,即第1组和第2组的数据,首先考虑用第1组数据,那么解题过程如下:
设20克稀盐酸中溶质质量为x,则
则稀盐酸溶质质量分数:。
11.(25-26九年级上·浙江绍兴·月考)胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)查看碳酸氢钠片的说明书,如图甲,同学们发现药片需哺碎后服用,原因:
。
(2)为测定药片中有效成分的占比,同学们利用图乙装置将5%的稀盐酸20g分两次加入药片。图中显示的是碳酸氢钠片与稀盐酸反应前、第一次反应稳定后、第二次反应稳定后总质量的变化。请利用图中数据计算每片药片中碳酸氢钠的质量分数。(NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑)
【答案】(1)增大药物与胃液的接触面积,使反应更充分(2)70%
【解析】(1)查看碳酸氢钠片的说明书,如图甲,同学们发现药片需嚼碎后服用,原因是:增大药物与胃液的接触面积,使反应更充分。
(2)解:碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应在烧杯中进行,反应后减少的质量是生成二氧化碳的质量,根据表中数据可知,反应后减少的质量为:183.0g-181.9g=1.1g。设碳酸氢钠的质量为x。
,x=2.1g,根据说明书可知,每片药片的质量为0.5g,碳酸氢钠粉末3g,是6片药片的质量,每片药片中碳酸氢钠的质量为:=0.35g,则每片药片中碳酸氢钠的质量分数为:=70%。
12.(23-24八年级下·浙江杭州·月考)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,记录不同时刻固体质量数据,如图。氯酸钾制取氧气的化学方程式为:。
(1)时刻产生的氧气质量是 。
(2)时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)计算该样品中氯酸钾的纯度。
【答案】(1)1.64g(2)氯酸钾已完全分解
(3)设:5克样品中含有氯酸钾的质量为x;由图示可知,氯酸钾完全分解生成的氧气质量m=5g+1.6g-4.68g=1.92g ;
x=4.9g
该样品中氯酸钾的质量分数=;
答:该样品中氯酸钾的纯度为98%。
【解析】(1)根据图示可知,t1时刻生成氧气的质量为:5g+1.6g-4.96g=1.64g;
(2)t3~t4时段剩余固体质量不变的原因是:氯酸钾已完全分解;
(3)见答案。
13.(23-24八年级下·浙江杭州·期末)科学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行实验探究。该小组取用8g样品,测定该石灰石的纯度,用未知溶质质量分数的稀盐酸80g分4次加入。每次充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量固体的质量。(假设过滤、干燥等操作过程,固体物质的质量不受损耗;石灰石中的杂质不与盐酸反应,也不溶于水。)实验结果见下表:
稀盐酸的用量
第一次加入20g
第二次加入20g
第三次加入20g
第四次加入20g
剩余固体的质量
6.0g
4.0g
2.0g
0.8g
请计算:
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是 。
(2)所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳多少克?(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)90%
(2)设20g稀盐酸中含有氯化氢的质量为x,
x=1.46g
稀盐酸的溶质的质量分数为:×100%=7.3%
答:所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是7.3%。
(3)设生成二氧化碳的质量为y,
y≈3.2g
答:8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳是3.2g。
【解析】(1)由表中数据可知前三次每次加入稀盐酸充分反应后固体质量都会减少,各减少2.0g,第四次减少1.2g<2.0g,说明碳酸钙已经完全反应,石灰石样品中碳酸钙的质量是8g-0.8g=7.2g;
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是×100%=90%;
(2)见答案;
(3)见答案。
14.(23-24八年级下·浙江绍兴·期末)实验室有一瓶含少量氯化钾的氯酸钾样品,某项目化学习小组利用该样品和二氧化锰制取氧气,实验数据记录如图:
请回答下列问题。
(1)a= 。
(2)计算氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数(精确到0.1%)。
(3)计算滤液中溶质的质量分数。
【答案】(1)4.5(2)81.7%(3)10.2%
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,二氧化锰的质量为14.7g+4.8g-15g=4.5g,所以a=4.5;
(2)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x,生成氯化钾的质量为y,
x=12.25g
y=7.45g
氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数为:;
(3)液中溶质的质量分数为:。
15.(23-24八年级下·浙江金华·期中)过氧化氢溶液长期保存会自然分解,使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51 g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图。
(1)完全反应后生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
(3)要获得题中所得相同质量的氧气,若通过加热高锰酸钾来实现,试计算需要高锰酸钾的质量。
【答案】(1)0.48
(2)解:设该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为x
= x=2%
答:该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为2%。
(3)解:需要高锰酸钾的质量为x
= x=4.74g
答:需要高锰酸钾的质量为4.74g。
【解析】(1)由图可知,完全反应后生成氧气的质量为0.48g,故填0.48。
(2)见答案。
(3)见答案。
16.(2024九年级下·浙江温州·竞赛)小龙为了测定实验室中某溶质质量分数未知的过氧化氢溶液,进行了如下实验:
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②取固体二氧化锰0.5g,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液,置于电子天平上测出装置总质量(如图乙)。
③打开活塞,滴入部分过氧化氢溶液后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量。
④整理相关数据,计算出过氧化氢溶液的质量分数。
反应前总质量(g)
275.6
反应后总质量(g)
274.9
反应前后质量差(g)
0.7
容器内气体质量增加(g)
0.1
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求? 。
(2)小龙发现课本中“利用质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气”的实验中,反应前会在锥形瓶中加入50mL水和0.5g二氧化锰,加水的目的是
。
(3)实验中滴加10g过氧化氢溶液后,装置数据如表所示,结合表中数据,计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)能够吸收水分,但不吸收氧气(2)稀释过氧化氢溶液,使实验中得到平稳的氧气流
(3)解:生成氧气的质量=0.7g+0.1g=0.8g
设参加反应的过氧化氢的质量为x
= x=1.7g
该过氧化氢溶液的溶质质量分数=×100%=17%
答:该过氧化氢溶液的溶质质量分数为17%。
【解析】(1)装置中的固态干燥剂的作用是吸收生成的氧气中的水分,避免水分逸散到空气中,导致测得的氧气的质量不准确,但该固态干燥剂应不吸收氧气,故填能够吸收水分,但不吸收氧气。
(2)15%的过氧化氢溶液制取氧气时,反应比较剧烈,不易收集氧气,反应前会在锥形瓶中加入50mL水和0.5g二氧化锰,加水的目的是稀释过氧化氢溶液,降低反应速率,使实验中得到平稳的氧气流,故填稀释过氧化氢溶液,使实验中得到平稳的氧气流。
(3)见答案。
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