1.7 专题 酸碱盐探究题 计算题 教师版-讲义-2026-2027学年科学浙教版九年级上册
2026-07-01
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1章 常见的酸、碱、盐 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.84 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 自由由的科学鱼 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58600974.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
专题:酸碱盐探究题经典题型练习
经典题型1 物质的酸碱性
1. 圆梦中学化学兴趣小组根据所学的酸碱指示剂的知识,准备自制酸碱指示剂:她们分别用蓝紫色牵牛花、大红色、月季花、紫萝卜花、丝瓜花提取指示剂。
步骤1:分别在研钵中将上述物质捣烂,加乙醇溶液(乙醇和水的体积比为1:1)浸泡10分钟。
(1)用研钵捣烂的目的是 ;
(2)乙醇在其中起到的作用是 。
A.催化剂 B.参加化学反应 C.溶质 D.溶剂
步骤2:将步骤1得到的混合物,用纱布过滤;(3)过滤的目的是 。
步骤3:将步骤2中得到的浸取液,分别滴入到澄清石灰水和食醋中。
花名称
花颜色
浸取液颜色
在不同溶液中所呈颜色
澄清石灰水
食醋
牵牛花
蓝紫
红棕
黄绿
粉红
月季花
大红
玫瑰红
橙黄
粉红
萝卜花
紫
紫红
黄绿
粉红
丝瓜花
黄绿
黄绿
黄
黄
(4)上述四种浸取液,最不适合用作酸碱指示剂的 (填名称)。
(5)将月季花的浸取液滴入稀盐酸中,溶液呈 色;滴入氢氧化钠溶液中,溶液呈 色。
2. 某科学兴趣小组利用黑枸杞自制酸碱指示剂,并对其在不同pH下的颜色进行了测定,其显色结果如下表:
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
颜色
粉红
粉红
粉红
浅紫
浅紫
浅紫
紫
蓝
蓝
深蓝
深蓝
灰绿
黄
黄棕
该小组同学又利用该指示剂测定了下列物质的酸碱性,实验结果如下表所示:
物质
洁厕灵
杨梅汁
蜜桔汁
牛奶
肥皂水
炉具清洁剂
颜色
粉红
粉红
浅紫
紫
蓝
黄
根据实验,回答下列问题:
(1)杨梅汁与蜜桔汁,酸性更强的是 。
(2)根据实验现象分析,洁厕灵适合消除 类污渍(选填“酸性“或”碱性”)。
(3)稀盐酸和NaOH溶液混合没有明显现象,小柯同学首先向盛有NaOH溶液的试管中滴加了2~3滴黑枸杞提取液,接着向试管中逐滴加入稀盐酸,测得反应过程中溶液pH与温度的变化情况如图所示。表示恰好反应的点是 (填字母),b点到c点溶液颜色的变化情况为 。
经典题型2 酸碱中和探究
1. 小科根据课木探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应(如图甲)后,利用温度传感器和pH传感器进行了(如图乙)的进一步探究。图丙和图丁分别是烧杯内溶液pH变化图像和温度变化图像。
根据小科的实验完成下列各题:
(1)甲图中滴入稀盐酸前,烧杯内液体呈 色,该实验说明两者发生反应的证据是 。
(2)根据图丙的pH变化图像可知,X溶液是 。
(3)分析图丁温度变化图像,可得出的结论是 。
2. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是 。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是 。
3. 某小组围绕“盐酸与氢氧化钠溶液的反应”开展项目式学习,通过数字化手段实现反应过程的可视化。
【任务一】证明反应过程中pH的变化
(1)实验一:按图甲装置进行实验,利用pH传感器测得溶液pH随滴加液体体积的变化如图乙所示。
①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 。
②图乙中c点所示溶液的溶质为 。
【任务二】证明反应过程中温度的变化
(2)实验二:为探究反应是否放热,在室温下设计以下三组实验,并利用传感器记录溶液温度变化:
第1组:将10mL20%盐酸与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线A;
第2组:将10mL20%氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线B;
第3组:将10mL20%盐酸与10mL20%氢氧化钠溶液混合,实验结果如图丙曲线C。
分析图丙所示曲线,支持盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 。
【任务三】证明反应生成氯化钠
(3)实验三:小科同学取反应后的溶液,向其中加入硝酸银溶液,观察到白色沉淀生成,小科认为该现象可以证明所取溶液中一定含有氯化钠。小组同学指出该方法不正确,因为 。
4. 科学兴趣小组同学对氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应进行如下实验探究。
(1)【实验一】借助指示剂的颜色变化判断反应是否发生,如图1所示。观察到 现象,得到氢氧化钠和盐酸发生反应。
(2)【实验二】借助反应前后的温度变化来判断反应是否发生,如图2所示。将盛有氢氧化钠固体的燃烧匙伸入稀盐酸中,观察到U形管中右侧红墨水液面上升,该现象能不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应?并说明理由 。
(3)【实验三】小组成员提出还可利用pH传感器和温度传感器来判断反应是否发生,如图3所示。图4是pH变化曲线,图5是温度变化曲线,请分析A中的液体是 。图5中的M与图4中的 (填“X”、“Y”或“Z”)数值相等。
5. 中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用。
(1)如果土壤呈酸性是因为有硝酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式: 。
【任务二】探究酸和碱之间能否反应。
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1所示。利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。
(2)如图1,向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)如图2,当33s<t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为 。(填化学式)。
(4)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是 。
经典题型3 酸碱盐综合反应分析
6. 我国一些地区创新采用了“水上发电、水下养殖”的发展模式,该模式是在水面上方架设光伏板发电,下方的水城则用于水产养殖。已知:鱼塘底部有机物分解易使水质酸性增强:会定期投入CaCl2为鱼虾补钙,根据信息,请回答下列问题。
(1)水上发电所架设光伏板的支架材料应具备的性质是 硬度大或耐腐蚀或不与水发生反应等 (写一点)。
(2)小实为验证鱼塘水呈酸性,且含有CaCl2,进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
第一步:取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加几滴紫色石蕊试液
鱼塘水呈酸性
第二步:另取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加足量Na2CO3溶液
一段时间后产生白色沉淀
鱼塘水含有CaCl2
①第一步中的实验现象 。
②通常情况下,发现傍晚时鱼塘水的pH最大,溶氧量最高,请解释原因 。
③若水质酸性过强时,工人会定期向鱼塘撒入适量的熟石灰,不选生石灰的原因可能是 。
7. 小科做Na2CO3溶液与稀盐酸反应的实验时发现:稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中,一开始没有气泡产生,到后来溶液中才有气泡产生;而将Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即有气泡产生。
【问题】稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,为什么一开始不产生气泡?
【猜想】根据质量守恒定律和复分解反应分析,稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中,先生成了NaHCO3和另一种盐。
【实验】为验证反应中是否有NaHCO3生成,进行如下实验:
①取一定量的Na2CO3溶液,逐滴滴入稀盐酸,刚好有气泡产生就停止滴入。
②将①中所得溶液在低温下蒸发至固体M完全析出。
③按如图装置加热分解固体M,并把加热产生的气体通入烧杯内A试液中。
【现象与结论】实验③过程中观察到试管口有液滴生成和A试液变浑浊,证实稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中先生成了NaHCO3。
【反思交流】
(1)猜想中另一种盐是 。
(2)图中A试液的名称是 。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则会引起 。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,产生的二氧化碳气体体积(V)与滴加稀盐酸体积(VHCl)之间关系符合的图象是( )(填字母)。
8. “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念。兴趣小组同学完成了下列两组实验,均无明显实验现象。对它们是否发生了化学变化,小组成员采用以下方法进行鉴定。
(1)小滨同学向盛有氢氧化钠的A试管中先加了一种试剂,再逐滴加入稀硫酸,出现红色消失的现象,确定A试管发生了反应,这种试剂是 。
(2)小海认为B试管如果没有发生复分解反应,则溶液中会同时存在H+、、Mg2+、Cl﹣,他根据猜想提出了针对B试管的实验方案(如图),来鉴定每一种离子的存在。
①观察到试管a中产生 (填写实验现象),认为溶液中存在。
②小滨认为小海所做实验有一处不严谨,应把BaCl2改为 。
③小海采用了逐滴滴加NaOH溶液的方式进行实验。c试管内刚开始没有现象,后来出现白色沉淀,对于c试管内刚开始没有现象,你认为其中的原因是 。
9. 市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“—”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
经典题型4 反应中气压变化的探究
10. 喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 。
11. 化学兴趣小组同学为探究NaOH与CO2是否发生反应,设计了如下探究实验。
从反应物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
(1)小诚同学设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到 。小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应,他的理由是 。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满CO2的甲、乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为 。
②曲线1中b点压强与a点相同的原因是 ;曲线2对应的是 (选填“甲”或“乙”)烧瓶内压强变化。
12. 小乐对“二氧化碳与氢氧化钠的反应”进行如下实验:
【实验1】用如图甲所示装置验证二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,小乐先后将两支注射器中的试剂全部注入瓶中,瓶内压强变化如图乙所示。
(1)首先注入瓶中的试剂是 (选填“水”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)对比图乙中的 两段曲线,可验证二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应。
【实验2】用如图丙所示装置探究二氧化碳与氢氧化钠反应的产物,小乐向氢氧化钠溶液中匀速通入二氧化碳,烧杯中溶液的pH变化如图丁所示。(此实验条件下,Na2CO3溶液的pH=12.2,NaHCO3溶液的pH=9.9)。
(3)反应后烧杯中溶液的碱性 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
专题:酸碱盐综合计算经典题型练习
经典题型1 化学式元素、纯度基础计算现有一份含杂质的碳酸钙样品(杂质不含钙元素)。取该样品200g,经测定,样品中钙元素的质量分数为30%,下列说法错误的是( )
A.碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数为40%
B.该样品中钙元素的质量60克
C.该样品中含碳酸钙的质量为150g
D.该样品中碳酸钙的质量分数为80%
1. 某品牌化肥尿素包装袋上部分信息如图,请根据相关信息;
(1)纯净尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(2)计算该品牌化肥中尿素[CO(NH2)2]的含量。(结果精确到0.1%)
(3)某农田计划施用上述品牌的尿素175千克,但由于货源短缺,现改用硝酸铵(化学式(NH4NO3)为保证含氮量相当,所需硝酸铵的质量是多少千克?
经典题型2酸碱中和过量判断型
2. 质量为50g溶质质量分数为20%的氢氧化钾溶液和质量为50g溶质质量分数为20%的稀硫酸混合,所得溶液的pH( )
A.小于7 B.等于7 C.大于7 D.不确定
3. 为完全中和某一强碱溶液,需用一定量的盐酸,如果改用等浓度等质量的硝酸,反应后溶液的pH为( )
4. m克20%的氢氧化钠溶液与n克20%的盐酸恰好完全反应,如果将m克20%的氢氧化钠溶液改为m克20%的氢氧化钾溶液,充分反应后所得溶液的pH( )
A.pH<7 B.pH=7 C.pH>7 D.无法判断
经典题型3 中和反应坐标图像计算题
5. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入30克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。则( )
A.为获取酸与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中不适合加无色酚酞
B.上述反应的实质是钠离子与氯离子结合生成氯化钠微粒
C.图中a的值是27.375
D.完全反应后溶液中溶质的质量分数为4.68%
6. 在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
(1)根据此变化曲线,你认为实验操作是将 滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量是a克时,滴入无色酚酞试液,溶液呈 色,此时溶液中溶质是 (写化学式)
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程)
7. 将40g稀盐酸逐滴滴加到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌,随着稀盐酸的滴加,溶液的温度变化如图所示(不考虑反应过程中热量损失),试回答:
(1)由图可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)从B到C过程中,溶液的pH逐渐 (选填“增大”或“减小)。
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
8. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克20%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。
若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
经典题型4 混合体系分步沉淀图像计算题
9. 某化工厂废水中含H2SO4、CuSO4两种污染物。小科为测定废水中污染物的含量,向200g废水中加入一定溶质质量分数的NaOH溶液,并得到如图所示的图像。下列说法错误的是( )
A.反应过程中溶液的颜色变浅 B.B点溶液只含一种溶质
C.所加的NaOH溶液的溶质质量分数为4% D.200g废水中H2SO4的质量为9.8g
10. 有一瓶混有硫酸的硫酸镁溶液100克,欲测量溶液中硫酸的质量,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液逐滴加入该混合液中,结果如图所示。请计算:
(1)和硫酸镁反应的氢氧化钠的质量。
(2)氢氧化钠的溶质质量分数。
(3)原混合溶液的硫酸质量分数。
11. 在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.ab段加入的稀盐酸小于200克 B.bc段未发生化学反应
C.c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、CuCl2 D.d点时,烧杯中固体质量是14.7克
12. 向含有9.5gMgCl2和3.65gHCl的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.若向a点对应溶液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
B.a﹣b段与b﹣c段加入NaOH溶液的质量之比为1:1
C.d点对应溶液中,氯元素的质量为10.65g
D.b﹣c段的反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
13. 图甲中A是一种常见的酸,它能与黑色固体B反应,B质量为8g,将NaOH 溶液渐渐加入C中,生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH 溶液的质量关系如图乙所示,在D 中加入 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)写出黑色固体B的化学式: 。
(2)由图乙可知,加入NaOH溶液未超过60g时,没有产生沉淀,请利用化学方程式来解释这一现象的原因: 。
(3)NaOH 溶液中溶质的质量分数是多少?
(4)C溶液中加入NaOH 溶液至恰好完全反应时,所得溶液溶质的质量是多少?
经典题型5 表格分次加试剂综合计算题
14. 某实验小组用一定量大理石(杂质不与盐酸反应也不溶于水)和30g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应制取二氧化碳,充分反应后,将反应后的剩余物过滤(不考虑溶质损失),向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,测得滤液的pH与加入溶液质量的关系如图所示。已知氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。下列有关分析正确的是( )
A.大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.44g
B.c点对应的溶液中溶质的质量为3.51g
C.a点对应的溶液中有两种溶质
D.bc段发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═CO2↑+2NaCl+H2O
15. 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐。已知碳酸钠很稳定受热不易分解,碳酸氢钠受热易分解,其反应原理为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,某同学进行如下实验:将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物13.7g充分加热至质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。下列分析正确的是( )
A.原混合物中碳酸钠的质量为5.3g
B.原混合物中钠元素的质量为2.3g
C.反应后所得溶液的溶质质量分数为11.7%
D.整个实验过程中产生二氧化碳的质量为4.4g
16. 某校化学兴趣小组同学发现,长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁.他们为了测定水垢中碳酸钙的含量,将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中,产生CO2气体的情况如图所示.
(1)水垢中碳酸钙的质量分数是多少?
(2)假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外,不含有其它杂质,溶解10g水垢,至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是 (最后结果保留一位小数).
17. 某同学取MgCl2和KCl固体混合物10.8g,向其中加入115g的水,使其完全溶解。将100g一定质量分数的KOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中,生成沉淀的质量与KOH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
KOH溶液的质量/g
20
20
20
20
20
产生沉淀的质量/g
1.45
m
4.35
5.8
5.8
请分析计算。
(1)表中m的值是 。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是 。
(3)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(要写出计算过程)。
18. 室温下,取10克纯碱样品(有少量的氯化钠杂质)加水完全溶解制成120克溶液,逐次滴加一定溶质质量分数的氯化钙溶液,实验数据如表:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入CaCl2溶液的质量/克
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/克
138.0
156.0
m
192.0
212.0
232.0
请回答:
(1)表中m= 。
(2)该氯化钙溶液的溶质质量分数为 。
(3)求该样品中碳酸钠的质量分数(根据化学方程式,写出计算过程)。
19. 实验室有一瓶CaCO3和CaCl2粉末组成的均匀混合物,小科在装有200.0g某浓度稀盐酸中不断缓慢加入该混合物,充分反应后产生的气体质量与所加混合物质量的关系如图所示。(已知:所得溶液均为不饱和溶液)
(1)混合物中CaCO3和CaCl2的质量之比为 。
(2)当恰好完全反应时,加入的混合物质量a= g。
(3)当加入37.5g混合物时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
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$九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
科学 廉老师——用心教好每一位求知的学生
专题:酸碱盐探究题经典题型练习
经典题型1 物质的酸碱性
1. 圆梦中学化学兴趣小组根据所学的酸碱指示剂的知识,准备自制酸碱指示剂:她们分别用蓝紫色牵牛花、大红色、月季花、紫萝卜花、丝瓜花提取指示剂。
步骤1:分别在研钵中将上述物质捣烂,加乙醇溶液(乙醇和水的体积比为1:1)浸泡10分钟。
(1)用研钵捣烂的目的是 ;
(2)乙醇在其中起到的作用是 。
A.催化剂 B.参加化学反应 C.溶质 D.溶剂
步骤2:将步骤1得到的混合物,用纱布过滤;(3)过滤的目的是 。
步骤3:将步骤2中得到的浸取液,分别滴入到澄清石灰水和食醋中。
花名称
花颜色
浸取液颜色
在不同溶液中所呈颜色
澄清石灰水
食醋
牵牛花
蓝紫
红棕
黄绿
粉红
月季花
大红
玫瑰红
橙黄
粉红
萝卜花
紫
紫红
黄绿
粉红
丝瓜花
黄绿
黄绿
黄
黄
(4)上述四种浸取液,最不适合用作酸碱指示剂的 (填名称)。
(5)将月季花的浸取液滴入稀盐酸中,溶液呈 色;滴入氢氧化钠溶液中,溶液呈 色。
【分析】根据已有的知识进行分析,将花捣烂能得到花的汁液,其中含有的渣子能用过滤的方法除去,乙醇能作为溶剂溶解花汁,根据表格提供的信息可以看出,丝瓜花在酸碱溶液中颜色一样,不能用作酸碱指示剂。
【解答】解:(1)将花捣烂能获取花的汁液;
(2)乙醇能作为溶剂使花汁溶解从而获得花汁的溶液,故为D;
(3)使用纱布过滤能除去花的碎屑得到花汁的浸取液;
(4)根据表格提供的信息可知,丝瓜花的汁液在酸碱溶液中的颜色一样,不能用作酸碱指示剂;
(5)月季花的汁液在酸性溶液中为粉红色,在碱性溶液中为橙黄色,故加入盐酸呈粉红色,加入氢氧化钠溶液呈橙黄色;
故答案为:(1)便于提取汁液;(2)D;(3)滤出汁液作指示剂;(4)丝瓜花;(5)粉红;橙黄。
【点评】本题考查了酸碱指示剂的性质,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行。
2. 某科学兴趣小组利用黑枸杞自制酸碱指示剂,并对其在不同pH下的颜色进行了测定,其显色结果如下表:
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
颜色
粉红
粉红
粉红
浅紫
浅紫
浅紫
紫
蓝
蓝
深蓝
深蓝
灰绿
黄
黄棕
该小组同学又利用该指示剂测定了下列物质的酸碱性,实验结果如下表所示:
物质
洁厕灵
杨梅汁
蜜桔汁
牛奶
肥皂水
炉具清洁剂
颜色
粉红
粉红
浅紫
紫
蓝
黄
根据实验,回答下列问题:
(1)杨梅汁与蜜桔汁,酸性更强的是 。
(2)根据实验现象分析,洁厕灵适合消除 类污渍(选填“酸性“或”碱性”)。
(3)稀盐酸和NaOH溶液混合没有明显现象,小柯同学首先向盛有NaOH溶液的试管中滴加了2~3滴黑枸杞提取液,接着向试管中逐滴加入稀盐酸,测得反应过程中溶液pH与温度的变化情况如图所示。表示恰好反应的点是 (填字母),b点到c点溶液颜色的变化情况为 。
【答案】(1)杨梅汁;(2)碱性;(3)b、d;紫色变成粉红色或紫色变成浅紫色再变成粉红色。
【分析】(1)溶液的pH小于7时,溶液显酸性,且pH越小,溶液的酸性越强;(2)根据洁厕灵显酸性来分析;(3)根据中和反应的原理以及溶液的pH来分析。
【解答】解:(1)根据表格可知,杨梅汁颜色为粉红色,那么pH=2~3;蜜桔汁颜色为浅紫色,那么pH=4~6,比较可知,酸性更强的是杨梅汁;
(2)洁厕灵的颜色为粉红色,pH=2﹣3,呈酸性,和碱反应生成盐和水,则适合消除碱性类污渍;
(3)根据图像可知,b点时pH=7,说明恰好反应。d点时温度最高,此时不再放出热量,因此恰好完全反应;bc段pH从7到1,则颜色从紫色变成粉红色。
故答案为:(1)杨梅汁;
(2)碱性;
(3)b、d;紫色变成粉红色或紫色变成浅紫色再变成粉红色。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记溶液的酸碱性与pH的关系等相关知识。
经典题型2 酸碱中和探究
1. 小科根据课木探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应(如图甲)后,利用温度传感器和pH传感器进行了(如图乙)的进一步探究。图丙和图丁分别是烧杯内溶液pH变化图像和温度变化图像。
根据小科的实验完成下列各题:
(1)甲图中滴入稀盐酸前,烧杯内液体呈 色,该实验说明两者发生反应的证据是 。
(2)根据图丙的pH变化图像可知,X溶液是 。
(3)分析图丁温度变化图像,可得出的结论是 。
【答案】(1)红;溶液由红色变为无色; (2)氢氧化钠溶液;(3)该反应属于放热反应。
【分析】(1)根据氢氧化钠溶液显碱性,进行分析解答。
(2)根据图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,进行分析解答。
(3)根据图丁温度变化图像,进行分析解答。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,则甲图中滴入稀盐酸前,烧杯内液体呈红色;逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,是该实验说明两者发生反应的证据。
(2)图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中,则X溶液是氢氧化钠溶液。
(3)由图丁温度变化图像,反应过程中温度升高,说明该反应属于放热反应。
故答案为:(1)红;溶液由红色变为无色;(2)氢氧化钠溶液;(3)该反应属于放热反应。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,明确溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应等是正确解答本题的关键。
2. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是 。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是 。
【答案】(1)①稀盐酸;氯化钠;②能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;(2)H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降。
【分析】(1)根据盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水以及图像分析;
(2)根据在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比分析。
【解答】解:(1)①从乙图可以看出,初始溶液的pH为12.1(强碱性),随着滴加液体的体积增加,pH逐渐降低,说明是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中开始溶液呈碱性,图中B点pH=7,盐酸与氢氧化钠恰好反应生成氯化钠和水,因此对应的溶质为氯化钠;故答案为:稀盐酸;氯化钠;
②pH传感器相比pH试纸的优点:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;故答案为:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;
(2)电导率和溶液中离子浓度、离子所带电荷数相关。向定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,发生反应:HCl+NaOH = NaCl+H2O;HCl解离为H+和Cl﹣,NaOH解离为Na+和OH﹣,反应生成NaCl解离为Na+和Cl﹣和H2O,H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;故答案为:H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
3. 某小组围绕“盐酸与氢氧化钠溶液的反应”开展项目式学习,通过数字化手段实现反应过程的可视化。
【任务一】证明反应过程中pH的变化
(1)实验一:按图甲装置进行实验,利用pH传感器测得溶液pH随滴加液体体积的变化如图乙所示。
①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 。
②图乙中c点所示溶液的溶质为 。
【任务二】证明反应过程中温度的变化
(2)实验二:为探究反应是否放热,在室温下设计以下三组实验,并利用传感器记录溶液温度变化:
第1组:将10mL20%盐酸与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线A;
第2组:将10mL20%氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线B;
第3组:将10mL20%盐酸与10mL20%氢氧化钠溶液混合,实验结果如图丙曲线C。
分析图丙所示曲线,支持盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组 。
【任务三】证明反应生成氯化钠
(3)实验三:小科同学取反应后的溶液,向其中加入硝酸银溶液,观察到白色沉淀生成,小科认为该现象可以证明所取溶液中一定含有氯化钠。小组同学指出该方法不正确,因为 盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀 。
【答案】(1)①氢氧化钠溶液; ②氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);
(2)第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;
(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【分析】(1)①根据溶液pH与酸碱性关系,结合图像分析;②根据氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,结合图像分析;
(2)根据图像分析;
(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【解答】解:(1)①由图乙可知,初始溶液pH>7,呈碱性,所以反应前烧杯中盛放的Y溶液是氢氧化钠溶液(X溶液为稀盐酸)。故答案为:氢氧化钠溶液;②c点时pH<7,说明稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。故答案为:氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);
(2)曲线C的温度升高幅度远大于曲线A和曲线B,说明盐酸与氢氧化钠混合时放出的热量,不是单纯稀释时的热量变化,而是二者发生反应放出了热量,因此支持反应发生的证据是:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组。故答案为:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;
(3)稀盐酸中含有氯离子,向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,即使没有生成氯化钠,也会与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此该方法不正确的原因是:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,无法证明溶液中一定含有氯化钠。故答案为:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4. 科学兴趣小组同学对氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应进行如下实验探究。
(1)【实验一】借助指示剂的颜色变化判断反应是否发生,如图1所示。观察到 现象,得到氢氧化钠和盐酸发生反应。
(2)【实验二】借助反应前后的温度变化来判断反应是否发生,如图2所示。将盛有氢氧化钠固体的燃烧匙伸入稀盐酸中,观察到U形管中右侧红墨水液面上升,该现象能不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应?并说明理由 。
(3)【实验三】小组成员提出还可利用pH传感器和温度传感器来判断反应是否发生,如图3所示。图4是pH变化曲线,图5是温度变化曲线,请分析A中的液体是 。图5中的M与图4中的 (填“X”、“Y”或“Z”)数值相等。
【答案】(1)溶液由红色变为无色;
(2)不能,因为NaOH固体溶于水也会放热,使装置内压强增大,导致U形管右侧液面上升;
(3)稀盐酸;Y。
【分析】(1)根据滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,结合无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答。
(2)根据氢氧化钠固体溶于水放热,进行分析解答。
(3)根据图像中pH的变化是从大于7逐渐减小到小于7,反应过程中温度逐渐升高,进行分析解答。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。
(2)将盛有氢氧化钠固体的燃烧匙伸入稀盐酸中,观察到U形管中右侧红墨水液面上升,该现象不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应,因为NaOH固体溶于水也会放热,使装置内压强增大,导致U形管右侧液面上升。
(3)由图像可知,pH开始时大于7,逐渐减小到7,然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,A中的液体是稀盐酸;反应过程中温度逐渐升高,M点温度最高,说明此时恰好完全反应,溶液显中性,溶液的pH=7,则图5中的M与图4中Y数值相等。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,明确溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应等是正确解答本题的关键。
5. 中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用。
(1)如果土壤呈酸性是因为有硝酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式: 。
【任务二】探究酸和碱之间能否反应。
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1所示。利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。
(2)如图1,向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)如图2,当33s<t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为 。(填化学式)。
(4)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是 。
【答案】(1)2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O;(2)红;
(3)NaCl、HCl或HCl、NaCl、HCl;
(4)液的pH由大于7逐渐减小至等于或者小于7。
【分析】(1)根据硝酸(HNO3)与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成硝酸钙[Ca(NO3)2]和水分析;
(2)根据A点溶液的pH>7,溶液呈碱性分析;
(3)根据33s时温度达到最高,说明此时酸碱恰好完全反应分析;
(4)根据随着稀盐酸的滴入,溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7分析。
【解答】解:(1)硝酸(HNO3)与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成硝酸钙[Ca(NO3)2]和水,化学方程式为:2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O。
(2)如图1,A点溶液的pH>7,溶液呈碱性。无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,所以向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色。
(3)由图2可知,33s时温度达到最高,说明此时酸碱恰好完全反应,溶液中溶质为NaCl。当33s<t≤40s时,继续滴加稀盐酸,盐酸过量,所以对应溶液中所含溶质的成分为NaCl和HCl。
(4)由图1可知,随着稀盐酸的滴入,溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7,说明溶液的碱性逐渐减弱直至变为酸性,氢氧化钠被消耗,有新物质生成,由此得出酸和碱之间发生了反应,所以依据是溶液的pH由大于7逐渐减小至等于或者小于7。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
经典题型3 酸碱盐综合反应分析
6. 我国一些地区创新采用了“水上发电、水下养殖”的发展模式,该模式是在水面上方架设光伏板发电,下方的水城则用于水产养殖。已知:鱼塘底部有机物分解易使水质酸性增强:会定期投入CaCl2为鱼虾补钙,根据信息,请回答下列问题。
(1)水上发电所架设光伏板的支架材料应具备的性质是 硬度大或耐腐蚀或不与水发生反应等 (写一点)。
(2)小实为验证鱼塘水呈酸性,且含有CaCl2,进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
第一步:取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加几滴紫色石蕊试液
鱼塘水呈酸性
第二步:另取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加足量Na2CO3溶液
一段时间后产生白色沉淀
鱼塘水含有CaCl2
①第一步中的实验现象 。
②通常情况下,发现傍晚时鱼塘水的pH最大,溶氧量最高,请解释原因 。
③若水质酸性过强时,工人会定期向鱼塘撒入适量的熟石灰,不选生石灰的原因可能是 。
【答案】(1)硬度大或耐腐蚀或不与水发生反应等。(2)①溶液变红。 ②此时光合作用强度等于呼吸作用强度(这段时间光合作用大于呼吸作用),一中光合作用吸收的CO2量最多,水中碳酸含量最低,酸性最弱,产生的氧气最多。③氧化钙与水反应产生大量热。
【分析】(1)水上发电所架设光伏板的支架材料应具备的性质是硬度大或耐腐蚀或不与水发生反应等。
(2)显酸性溶液能使石蕊变红色。通常情况下,发现傍晚时鱼塘水的pH最大,溶氧量最高,是因为此时光合作用强度等于呼吸作用强度(这段时间光合作用大于呼吸作用),一中光合作用吸收的CO2量最多,水中碳酸含量最低,酸性最弱,产生的氧气最多。氧化钙与水反应产生大量热。
【解答】解:(1)水上发电所架设光伏板的支架材料应具备的性质是硬度大或耐腐蚀或不与水发生反应等。(2)①显酸性溶液能使石蕊变红色。第一步中的实验现象是溶液变红色。
②通常情况下,发现傍晚时鱼塘水的pH最大,溶氧量最高,是因为此时光合作用强度等于呼吸作用强度(这段时间光合作用大于呼吸作用),一中光合作用吸收的CO2量最多,水中碳酸含量最低,酸性最弱,产生的氧气最多。③若水质酸性过强时,工人会定期向鱼塘撒入适量的熟石灰,不选生石灰的原因可能是氧化钙与水反应产生大量热。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7. 小科做Na2CO3溶液与稀盐酸反应的实验时发现:稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中,一开始没有气泡产生,到后来溶液中才有气泡产生;而将Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即有气泡产生。
【问题】稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,为什么一开始不产生气泡?
【猜想】根据质量守恒定律和复分解反应分析,稀盐酸滴加到Na2CO3溶液中,先生成了NaHCO3和另一种盐。
【实验】为验证反应中是否有NaHCO3生成,进行如下实验:
①取一定量的Na2CO3溶液,逐滴滴入稀盐酸,刚好有气泡产生就停止滴入。
②将①中所得溶液在低温下蒸发至固体M完全析出。
③按如图装置加热分解固体M,并把加热产生的气体通入烧杯内A试液中。
【现象与结论】实验③过程中观察到试管口有液滴生成和A试液变浑浊,证实稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中先生成了NaHCO3。
【反思交流】
(1)猜想中另一种盐是 。
(2)图中A试液的名称是 。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则会引起 。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,产生的二氧化碳气体体积(V)与滴加稀盐酸体积(VHCl)之间关系符合的图象是( )(填字母)。
【答案】(1)氯化钠。(2)澄清石灰水。(3)A液体倒吸进入试管。(4)B。
【分析】(1)反应前后原子种类和个数都不变。
(2)碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则因为试管内的温度降低,压强减小造成烧杯的石灰水发生倒吸进入试管。
(4)盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律和复分解反应分析,另一种盐应为NaCl。
(2)固体M中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳,证明生成二氧化碳,A中的试剂是澄清的石灰水,会观察到澄清的石灰水变浑浊。
(3)实验③结束,若小柯熄灭酒精灯前没有把导管移出液面,则因为试管内的温度降低,压强减小造成烧杯的石灰水发生倒吸进入试管。
(4)稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3溶液中,盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,化学方程式为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;然后盐酸再与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,即开始没有气体产生。由两个化学反应中物质间的质量关系可知:
两个反应中消耗的稀盐酸体积相同,所以图B正确。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
8. “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念。兴趣小组同学完成了下列两组实验,均无明显实验现象。对它们是否发生了化学变化,小组成员采用以下方法进行鉴定。
(1)小滨同学向盛有氢氧化钠的A试管中先加了一种试剂,再逐滴加入稀硫酸,出现红色消失的现象,确定A试管发生了反应,这种试剂是 。
(2)小海认为B试管如果没有发生复分解反应,则溶液中会同时存在H+、、Mg2+、Cl﹣,他根据猜想提出了针对B试管的实验方案(如图),来鉴定每一种离子的存在。
①观察到试管a中产生 (填写实验现象),认为溶液中存在。
②小滨认为小海所做实验有一处不严谨,应把BaCl2改为 。
③小海采用了逐滴滴加NaOH溶液的方式进行实验。c试管内刚开始没有现象,后来出现白色沉淀,对于c试管内刚开始没有现象,你认为其中的原因是 。
【答案】(1)酚酞试液;(2)①白色沉淀;②硝酸钡;③B试管中若未发生复分解反应,溶液中会存在过量的硫酸,加入的氢氧化钠首先发生中和反应。
【分析】(1)根据氢氧化钠是碱,能使无色酚酞溶液变红分析;(2)①根据与Ba2+结合会生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀分析;②根据BaCl2中含有Cl﹣,会引入氯离子,干扰后续用AgNO3溶液检验原溶液中Cl﹣的存在分析;③根据B试管中若未发生复分解反应,溶液中会存在过量的硫酸分析。
【解答】解:(1)氢氧化钠是碱,能使无色酚酞溶液变红,加入稀硫酸发生中和反应后,溶液碱性消失,红色褪去,因此这种试剂是酚酞试液;故答案为:酚酞试液;
(2)①检验时,与Ba2+结合会生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,因此观察到试管a中产生白色沉淀,可证明溶液中存在;故答案为:白色沉淀;②把BaCl2换为其他试剂的原因:BaCl2中含有Cl﹣,会引入氯离子,干扰后续用AgNO3溶液检验原溶液中Cl﹣的存在(无法判断AgCl沉淀中的\Cl﹣是原溶液的还BaCl2引入的,可替换为Ba(NO3)2溶液(硝酸钡),避免引入\Cl﹣;故答案为:硝酸钡;
③c试管刚开始无现象的原因:B试管中若未发生复分解反应,溶液中会存在过量的硫酸,加入的氢氧化钠首先发生中和反应,当硫酸被完全中和后,氢氧化钠才会与氯化镁结合生成氢氧化镁白色沉淀,因此刚开始无明显现象;故答案为:B试管中若未发生复分解反应,溶液中会存在过量的硫酸,加入的氢氧化钠首先发生中和反应。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
9. 市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“—”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;(2)包装袋上的标注不准确;
(3)偏大。
【分析】(1)根据题目中所给的信息和碳酸氢钠的性质分析;
(2)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,据二氧化碳的质量进行计算;
(3)根据装置的作用分析。
【解答】解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;
(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g
设样品中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 5.0g x≈9.55g
样品中碳酸氢钠的质量分数为:100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;
答:包装袋上的标注不准确;
(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大。
【点评】本题考查了物质的性质以及根据化学方程式的计算,根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
经典题型4 反应中气压变化的探究
10. 喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 。
【答案】(1)二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;(2)C;(3)红色消失;
(4)NaCl、CuCl2、Na2SO4。
【分析】(1)根据二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉来分析解答;(2)根据C点时瓶内压强最小来分析解答;(3)根据稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水来分析解答;(4)根据物质的性质和实验现象来分析解答。
【解答】解:(1)将注射器内水压入瓶内,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)由图2可知,C点时瓶内压强最小,所以此时喷泉现象最剧烈;
(3)连锁反应后,C试管中进入稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液颜色的变化为红色消失;
(4)C试管中稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,C试管中含有物质可能为氯化钠,氯化钠和稀盐酸,氯化钠和氢氧化钠,E试管中氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,E试管中可能含有的物质为氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和硫酸铜,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢氧化钠,试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色,说明C试管中有盐酸,E试管中没有氢氧化钠,蓝色絮状沉淀消失是因为稀盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水,则废液缸中一定含的溶质为NaCl、CuCl2、Na2SO4。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
11. 化学兴趣小组同学为探究NaOH与CO2是否发生反应,设计了如下探究实验。
从反应物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
(1)小诚同学设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到 。小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应,他的理由是 。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满CO2的甲、乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为 。
②曲线1中b点压强与a点相同的原因是 ;曲线2对应的是 (选填“甲”或“乙”)烧瓶内压强变化。
【答案】(1)B中导管红墨水液面上升;二氧化碳能溶于水且与水反应,也会导致试管内压强降低;
(2)①45mL的蒸馏水;②一体积水中大约能溶解一体积二氧化碳气体;甲。
【分析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钠反应后,内部气体减小,压强减小来分析解答;根据二氧化碳能溶于水且与水反应来分析解答;
(2)①根据对比实验变量唯一性来分析解答;②根据实验数据来分析解答。
【解答】解:(1)二氧化碳与氢氧化钠反应后,内部气体减小,压强减小,外界大气压将红墨水压入导管,所以看到B中导管的液面上升,由于氢氧化钠溶液中含有水,而二氧化碳能溶于水且与水反应,也会造成压强减小,所以小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应;
(2)①为了确保变量只有一个,所以加水相同体积的蒸馏水,则乙装置注射器中的液体X为45mL的蒸馏水;②根据前后压强相等,说明加入水的体积与消耗了二氧化碳的体积相同,这样使内部压强保持不变,证明一体积水中大约能溶解一体积二氧化碳气体,曲线2压强减小更多,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,因此对应甲。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
12. 小乐对“二氧化碳与氢氧化钠的反应”进行如下实验:
【实验1】用如图甲所示装置验证二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,小乐先后将两支注射器中的试剂全部注入瓶中,瓶内压强变化如图乙所示。
(1)首先注入瓶中的试剂是 (选填“水”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)对比图乙中的 两段曲线,可验证二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应。
【实验2】用如图丙所示装置探究二氧化碳与氢氧化钠反应的产物,小乐向氢氧化钠溶液中匀速通入二氧化碳,烧杯中溶液的pH变化如图丁所示。(此实验条件下,Na2CO3溶液的pH=12.2,NaHCO3溶液的pH=9.9)。
(3)反应后烧杯中溶液的碱性 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
(4)B点对应溶液中的溶质是 。
【答案】(1)水;(2)bc和de;(3)减弱;(4)Na2CO3、NaHCO3。
【分析】(1)根据bc段压强减小较小,de段压强减小更大来分析解答;
(2)根据bc段是二氧化碳能溶于水且与水反应导致压强变化,de段是二氧化碳和氢氧化钠反应导致的压强变化来分析解答;
(3)根据pH越大,碱性越强来分析解答;
(4)根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,继续通入二氧化碳,碳酸钠会与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,B点时,碳酸钠过量来分析解答。
【解答】解:(1)要证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,由图乙可知,bc段压强减小较小,de段压强减小更大,则首先注入瓶中的试剂是水,因为二氧化碳能溶于水且与水反应导致压强变化较小,二氧化碳和氢氧化钠反应会使瓶内压强明显减小;
(2)图乙中bc段是二氧化碳能溶于水且与水反应导致压强变化,de段是二氧化碳和氢氧化钠反应导致的压强变化,则比图乙中的bc和de两段曲线,de段压强减小更明显,可证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应;(3)pH越大,碱性越强,由图丁可知,反应后烧杯中溶液的pH减小,则反应后烧杯中溶液的碱性减弱;(4)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,继续通入二氧化碳,碳酸钠会与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,Na2CO3溶液的pH=12.2,NaHCO3溶液的pH=9.9,说明AB段是碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,B点时,碳酸钠过量,则B点对应溶液中的溶质是Na2CO3、NaHCO3。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
专题:酸碱盐综合计算经典题型练习
经典题型1 化学式元素、纯度基础计算
1. 现有一份含杂质的碳酸钙样品(杂质不含钙元素)。取该样品200g,经测定,样品中钙元素的质量分数为30%,下列说法错误的是( )
A.碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数为40%
B.该样品中钙元素的质量60克
C.该样品中含碳酸钙的质量为150g
D.该样品中碳酸钙的质量分数为80%
【答案】D
【分析】现有一份含杂质的碳酸钙样品(杂质不含钙元素),取该样品200g,经测定,样品中钙元素的质量分数为30%,其中钙元素质量为:200g×30%=60g,则碳酸钙的质量为:;据此分析解答。
【解答】解:A、碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数为:40%,故选项说法正确。B、200g样品中钙元素的质量分数为30%,则其中钙元素的质量为:200g×30%=60g,故选项说法正确。C、200g样品中钙元素的质量为:200g×30%=60g,则碳酸钙的质量为:,故选项说法正确。D、200g样品中碳酸钙的质量为150g,则碳酸钙的质量分数为:,故选项说法错误。故选:D。
2. 某品牌化肥尿素包装袋上部分信息如图,请根据相关信息;
(1)纯净尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(2)计算该品牌化肥中尿素[CO(NH2)2]的含量。(结果精确到0.1%)
(3)某农田计划施用上述品牌的尿素175千克,但由于货源短缺,现改用硝酸铵(化学式(NH4NO3)为保证含氮量相当,所需硝酸铵的质量是多少千克?
【答案】(1)46.7%;(2)95.9%;(3)224kg。
【分析】(1)根据元素的质量分数100%来分析;
(2)根据上述计算结合题中数据来分析;
(3)根据物质的质量=元素质量÷元素的质量分数来分析。
【解答】解:(1)尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数是:100%≈46.7%;
答:纯净尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数是46.7%。
(2)该化肥中尿素的质量分数为:100%≈95.9%;
答:该品牌化肥中尿素[CO(NH2)2]的含量为95.9%。
(3)所需硝酸铵的质量是:;
答:所需硝酸铵的质量是224kg。
故答案为:(1)46.7%;(2)95.9%;(3)224kg。
【点评】本题主要考查了化学式的相关计算,难度不大,根据所学知识,结合题中信息,认真分析即可解答。
经典题型2酸碱中和过量判断型
3. 质量为50g溶质质量分数为20%的氢氧化钾溶液和质量为50g溶质质量分数为20%的稀硫酸混合,所得溶液的pH( )
A.小于7 B.等于7 C.大于7 D.不确定
【答案】A
【分析】根据氢氧化钾与硫酸反应的化学方程式分析两者反应后哪种物质有剩余,并进一步判断溶液的pH.
【解答】解:根据反应2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
112 98
50g×20% 50g×20%
可以看出氢氧化钾与硫酸反应时氢氧化钾需要量大,而反应中氢氧化钾和硫酸的质量相等,则硫酸有剩余,溶液显酸性,pH小于7。故选:A。
【点评】此题是酸碱中和反应的考查,解题的关键是能够判断该反应进行时哪种物质过量是解题的关键.
4. 为完全中和某一强碱溶液,需用一定量的盐酸,如果改用等浓度等质量的硝酸,反应后溶液的pH为( )
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.等于0
【答案】A
【分析】根据碱与酸的反应,判断完全反应后剩余的是哪一种溶液,进行分析判断。
【解答】解:完全中和某一强碱溶液,需用一定量的盐酸,如果改用等浓度等质量的硝酸,硝酸的相对分子质量大于盐酸的相对分子质量,则反应后氢氧化钠溶液有剩余,则反应后溶液的pH大于7。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握中和反应应用,根据化学方程式的计算判断出反应后剩余的物质是正确解答本题的关键。
5. m克20%的氢氧化钠溶液与n克20%的盐酸恰好完全反应,如果将m克20%的氢氧化钠溶液改为m克20%的氢氧化钾溶液,充分反应后所得溶液的pH( )
A.pH<7 B.pH=7 C.pH>7 D.无法判断
【答案】A
【分析】将m克20%的氢氧化钠溶液改为m克20%的氢氧化钾溶液,酸过量,酸的pH小于7,据此解答.
【解答】解:m克20%的氢氧化钠溶液与n克20%的盐酸恰好完全反应,如果将m克20%的氢氧化钠溶液改为m克20%的氢氧化钾溶液,盐酸过量,则充分反应后所得溶液的pH<7。
故选:A。
经典题型3 中和反应坐标图像计算题
6. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入30克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。则( )
A.为获取酸与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中不适合加无色酚酞
B.上述反应的实质是钠离子与氯离子结合生成氯化钠微粒
C.图中a的值是27.375
D.完全反应后溶液中溶质的质量分数为4.68%
【答案】D
【分析】取一洁净的锥形瓶,往其中加入30克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应,由图可知,初始时锥形瓶及溶液总质量为60.4g,恰好完全反应时,锥形瓶及溶液总质量为80.4g,则加入的稀盐酸的质量为:80.4g﹣60.4g=20g,即a的值为20。
【解答】解:A、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应无明显现象,所以滴加稀盐酸前,在NaOH溶液中加入无色酚酞,溶液会变红,随着盐酸滴加,当恰好完全反应时,溶液由红色变为无色,可以直观证明酸和碱发生了反应,所以适合加无色酚酞,故选项说法不正确。
B、该反应是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的实质是酸中的H+和碱中的OH﹣结合生成H2O,而不是Na+和Cl﹣结合生成NaCl(Na⁺和 Cl⁻在溶液中始终以离子形式存在),故选项说法不正确。
C、由分析可知,加入的稀盐酸质量为20g,即a的值为20,不是27.375,故选项说法不正确。
D、20g稀盐酸中HCl的质量为:20g×7.3%=1.46g;
设生成氯化钠的质量为x。
HCl+NaOH= NaCl+H2O
36.5 58.5
1.46g x x=2.34g
反应后溶液的总质量为:30g+20g=50g,则溶质质量分数为:100%=4.68%,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了物质的性质和化学方程式的计算,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7. 在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
(1)根据此变化曲线,你认为实验操作是将 滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量是a克时,滴入无色酚酞试液,溶液呈 色,此时溶液中溶质是 (写化学式)
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程)
【答案】盐酸;红;Ba(OH)2和BaCl2
【分析】(1)根据开始时溶液的pH大于7,可以判断出是将盐酸滴加氢氧化钡溶液中;(2)根据溶液的pH大于7呈碱性进行解答(3)当溶液的pH等于7时,说明恰好完全反应,根据加入盐酸的量求出溶质的质量。
【解答】解:(1)开始时溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,为碱溶液,所以实验操作是将稀盐酸滴加到氢氧化钡溶液中;(2)当加入溶液的质量是a克时,溶液的pH大于7呈碱性,滴入无色酚酞试液溶液呈红色,此时说明盐酸和一部分氢氧化钡溶液反应,氢氧化钡溶液有剩余,此时溶液中溶质是Ba(OH)2和BaCl2;
(3)解:设恰好完全反应时溶质的质量为X
Ba(OH)2+2HCl═BaCl2+2H2O
73 208
20gX7.3% x X=4.16g
答:恰好完全反应时溶质质量为4.16g。
【点评】本题以图象的形式考查了酸碱中和反应时溶液pH的变化,以及物质间的质量关系,完成此题,可以依据已有的知识进行。
8. 将40g稀盐酸逐滴滴加到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌,随着稀盐酸的滴加,溶液的温度变化如图所示(不考虑反应过程中热量损失),试回答:
(1)由图可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)从B到C过程中,溶液的pH逐渐 (选填“增大”或“减小)。
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)放热;(2)减小;(3)3.65%。
【解答】解:(1)由图像可知,随着反应的进行,溶液温度升高,说明了稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应。(2)由图像可知,B点时溶液温度最高。说明了酸碱恰好完全反应,从B到C过程中,继续滴加稀盐酸,溶液中盐酸过量,酸性增强,pH逐渐减小。
(3)20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为20g×4%=0.8g,好好反应的稀盐酸的质量为20g。
设稀盐酸中溶质的质量为x。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
0.8g x 解得:x=0.73g
稀盐酸中溶质的质量分数为。答:稀盐酸中溶质的质量分数为3.65%。
【点评】本题主要考查学生根据化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性。
9. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克20%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。
若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
【分析】(1)根据酸与碱反应的本质进行分析;(2)硫酸与氢氧化钠恰好完全反应后所得硫酸钠溶液,根据溶液的溶质质量分数100%进行计算;(3)若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,OH﹣过量(pH在8.2以下),溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,据此分析解答。
【解答】解:(1)酸与碱反应生成盐和水,反应的实质是酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水;(2)49克20%稀硫酸溶液中硫酸溶质的质量为49g×20%=9.8g;酸碱完全反应后溶液的溶质为硫酸钠,设生成硫酸钠的质量为x,
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
98 142
9.8g x ,x=14.2g;此时所得溶液的溶质质量分数为100%≈5.7%;
(3)若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,pH是8.2,此时溶液呈弱碱性,溶液中钠离子数量=硫酸根离子数量×2+氢氧根数量,图示关系如下:
【点评】本题考查了根据化学方程式进行的计算、有关溶质质量分数的计算、中和反应的本质等相关知识,掌握酸碱中和反应的本质是解答的关键。
经典题型4 混合体系分步沉淀图像计算题
10. 某化工厂废水中含H2SO4、CuSO4两种污染物。小科为测定废水中污染物的含量,向200g废水中加入一定溶质质量分数的NaOH溶液,并得到如图所示的图像。下列说法错误的是( )
A.反应过程中溶液的颜色变浅 B.B点溶液只含一种溶质
C.所加的NaOH溶液的溶质质量分数为4% D.200g废水中H2SO4的质量为9.8g
【答案】C
【分析】根据向含H2SO4、CuSO4的废水中滴加氢氧化钠,氢氧化钠会先与硫酸反应,再与硫酸铜反应进行分析。
【解答】解:向含H2SO4、CuSO4的废水中滴加氢氧化钠,氢氧化钠会先与硫酸反应生成硫酸钠和水,再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
A、反应过程中溶液的颜色变浅,故A正确;
B、B点溶液只含一种溶质硫酸钠,故B正确;
C、设所加的NaOH溶液的溶质质量分数为x。
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
80 98
100g×x 9.8g x=8%,故C错误;
D、设200g废水中H2SO4的质量为y。
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
98 80
y 100g×8% y=9.8g
200g废水中H2SO4的质量为9.8g,故D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
11. 有一瓶混有硫酸的硫酸镁溶液100克,欲测量溶液中硫酸的质量,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液逐滴加入该混合液中,结果如图所示。请计算:
(1)和硫酸镁反应的氢氧化钠的质量。
(2)氢氧化钠的溶质质量分数。
(3)原混合溶液的硫酸质量分数。
【答案】(1)8g。(2)20%。(3)9.8%。
【分析】(1)根据向硫酸和硫酸镁的混合溶液滴加氢氧化钠溶液,硫酸、硫酸镁都可与氢氧化钠发生反应,硫酸先与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,然后硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和硫酸钠,从图像看出,加入40g氢氧化钠溶液时产生沉淀的质量为0;而在加入氢氧化钠溶液80g时,产生沉淀的质量为5.8g,说明与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为40,与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量为80g﹣40=40g,根据硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式,由沉淀氢氧化镁的质量可计算硫酸镁发生反应的氢氧化钠的质量;
(2)根据(1)计算,进一步计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数;
(3)根据氢氧化钠的质量计算混合溶液中硫酸的质量。
【解答】解:(1)硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和硫酸钠,由图可知,产生沉淀的质量为5.8g,
设与硫酸镁反应的氢氧化钠的质量为x。
2NaOH+MgSO4=Mg(OH)2↓+Na2SO4
80 58
x 5.8g x=8g
答:和硫酸镁反应的氢氧化钠的质量为8g。
(2)氢氧化钠的溶质质量分数为:100%=20%;
答:氢氧化钠溶液的溶质质量分数为20%。
(3)由图可知,与硫酸反应的氢氧化钠溶液同样为40g,其中的氢氧化钠质量为8g,
设原混合液中硫酸溶质的质量为y。
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+H2O
98 80
y 8g y=9.8g
原混合溶液的硫酸质量分数为100%=9.8%。答:原混合液中硫酸溶质的质量分数为9.8%。
12. 在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.ab段加入的稀盐酸小于200克 B.bc段未发生化学反应
C.c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、CuCl2 D.d点时,烧杯中固体质量是14.7克
【答案】B
【分析】根据图像的转折点说明一段反应的结束,酸碱盐混合体系中,酸与碱优先反应进行分析。
【解答】解:A、由图可知,b点固体质量减为零,此时氧化铜恰好完全反应,化学方程式为:CuO+2HCl=CuCl2+H2O,则有,解得x=150g,小于200g,故A正确;
B、bc段盐酸过量,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,故B错误;
C、c点刚要产生沉淀,此时盐酸与氢氧化钠恰好完全反应成氯化钠和水,溶液中含有没有反应的氯化铜,故C正确;
D、d点氯化铜恰好完全反应,固体为氯化铜和氢氧化钠反应生成的氢氧化铜,由CuO+2HCl=CuCl2+H2O可知,氯化铜的质量为,解得y=20.25g,则氢氧化铜的质量为,解得z=14.7g,故D正确。故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13. 向含有9.5gMgCl2和3.65gHCl的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.若向a点对应溶液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
B.a﹣b段与b﹣c段加入NaOH溶液的质量之比为1:1
C.d点对应溶液中,氯元素的质量为10.65g
D.b﹣c段的反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
【答案】B
【分析】由图可知,向含有MgCl2和HCl的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液,氢氧化钠先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,溶液酸性减弱pH增大,因此a﹣b段表示氢氧化钠先与盐酸的反应;盐酸完全反应后氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,此时溶液呈中性pH等于7,因此b﹣c段表示氢氧化钠与氯化镁的反应;c﹣d段pH大于7溶液显碱性,说明氢氧化钠溶液过量;据以上分析解答。
【解答】解:由图可知,向含有MgCl2和HCl的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液,氢氧化钠先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,溶液酸性减弱pH增大,因此a﹣b段表示氢氧化钠先与盐酸的反应;盐酸完全反应后氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,此时溶液呈中性pH等于7,因此b﹣c段表示氢氧化钠与氯化镁的反应;c﹣d段pH大于7溶液显碱性,说明氢氧化钠溶液过量;
A.由图可知,a点时溶液pH没有发生变化,说明反应还未开始,则a点对应的溶液中含有氯化镁和盐酸,向a点对应溶液滴加AgNO3溶液,氯离子和银离子结合生成氯化银白色沉淀,因此能观察到有白色沉淀生成,故正确;
B.由分析可知,a﹣b段发生的反应为盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,设消耗氢氧化钠的质量为x,
HCl+NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
3.65g x ,x=4g;
b﹣c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,设消耗氢氧化钠的质量为y,
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
95 80
9.5g y ,y=8g;
设氢氧化钠溶液的溶质质量分数为m,则a﹣b段与b﹣c段加入NaOH溶液的质量之比为,故错误;
C.、由图可知,d点pH大于7,说明溶液显碱性,氢氧化钠溶液过量,则d点对应溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类及质量不变,则d点对应溶液中氯元素的质量为氯化镁、盐酸中氯元素的质量总和,即,故正确;
D.由分析可知,b﹣c段发生的反应为氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,化学方程式为MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,故正确。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题,解题的关键是结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图像。
14. 图甲中A是一种常见的酸,它能与黑色固体B反应,B质量为8g,将NaOH 溶液渐渐加入C中,生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH 溶液的质量关系如图乙所示,在D 中加入 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)写出黑色固体B的化学式: 。
(2)由图乙可知,加入NaOH溶液未超过60g时,没有产生沉淀,请利用化学方程式来解释这一现象的原因: 。
(3)NaOH 溶液中溶质的质量分数是多少?
(4)C溶液中加入NaOH 溶液至恰好完全反应时,所得溶液溶质的质量是多少?
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】(1)根据蓝色沉淀为氢氧化铜和不溶于水的白色沉淀是硫酸钡推导A与B的化学式。(2)根据酸碱优先反应进行分析。(3)根据氧化铜的质量通过方程式计算硫酸铜的质量,再由硫酸铜的质量通过方程式计算氢氧化钠中溶质的质量,结合图像和溶质质量分数计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。(4)硫酸和硫酸铜均与氢氧化钠反应生成硫酸钠,注意不要遗漏。
【解答】(1)B与A生成C,C与氢氧化钠反应生成蓝色絮状沉淀,可知B中含有铜元素,B是黑色固体且能与A酸反应,可知B为氧化铜,化学式为。(2)在D 中加入 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀,可知该沉淀为硫酸钡,则A中含有硫酸银,可知A是硫酸,酸碱优先反应,没有生成沉淀是因为氢氧化钠先与过量的硫酸反应,方程式为。
【答案】(1)(2)
(3)设氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜的质量为x
解得x=16g。
设消耗氢氧化钠的质量为y,生成硫酸钠的质量为z
,解得y=8g,z=14.2g。
与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为100g-60g=40g可知氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为。
(4)与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为60g,设生成硫酸钠的质量为m
,解得m=21.3g,可知硫酸钠的总质量为:14.2g+21.3g=35.5g。
经典题型5 表格分次加试剂综合计算题
15. 某实验小组用一定量大理石(杂质不与盐酸反应也不溶于水)和30g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应制取二氧化碳,充分反应后,将反应后的剩余物过滤(不考虑溶质损失),向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,测得滤液的pH与加入溶液质量的关系如图所示。已知氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。下列有关分析正确的是( )
A.大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.44g
B.c点对应的溶液中溶质的质量为3.51g
C.a点对应的溶液中有两种溶质
D.bc段发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═CO2↑+2NaCl+H2O
【答案】B
【分析】根据加入碳酸钠溶液前,溶液的pH小于7,说明滤液显酸性,滤液是氯化钙和盐酸的混合溶液;向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸反应完,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,溶液显碱性,进行分析判断。
【解答】解:A、设与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为x,生成二氧化碳气体的质量为y。
2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
73 106 44
7.3%x 10g×10.6% y
x=10g
y=0.44g
与大理石反应的稀盐酸的质量为30g﹣10g=20g,是与碳酸钠反应的稀盐酸溶液的2倍,由反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,2HCl~CO2,则大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.44g×2=0.88g,故选项说法错误。
B、c点对应的溶液中溶质是氯化钠,由质量守恒定律,反应前后钠元素的质量不变,则溶质的质量为30g×10.6%100%÷(100%)=3.51g,故选项说法正确。
C、a点,稀盐酸还没有完全反应,对应的溶液中有氯化钠、氯化氢、氯化钙三种溶质,故选项说法错误。
D、bc段,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,掌握盐的化学性质、明确溶液的pH变化并能灵活运用是正确解答本题的关键。
16. 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐。已知碳酸钠很稳定受热不易分解,碳酸氢钠受热易分解,其反应原理为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,某同学进行如下实验:将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物13.7g充分加热至质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。下列分析正确的是( )
A.原混合物中碳酸钠的质量为5.3g
B.原混合物中钠元素的质量为2.3g
C.反应后所得溶液的溶质质量分数为11.7%
D.整个实验过程中产生二氧化碳的质量为4.4g
【答案】A
【分析】将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物13.7g充分加热至质量不再改变,碳酸氢钠全部转化成碳酸钠,冷却至室温,再向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,100g质量分数为7.3%的盐酸中氯化氢的质量为:100g×7.3%=7.3g;
碳酸钠与氯化氢反应的化学方程式及其质量关系如下:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 117 44
10.6g 7.3g 11.7g 4.4g
则10.6g碳酸钠和7.3g氯化氢恰好完全反应,所以13.7g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热至质量不再改变,生成10.6g碳酸钠,固体减少的质量为:13.7g﹣10.6g=3.1g;
设混合物中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少的质量
168 18 44 18+44=62
x 3.1g
x=8.4g
则混合物中碳酸氢钠的质量为8.4g,所以混合物中碳酸钠的质量为:13.7g﹣8.4g=5.3g;据此分析解答。
【解答】解:A、由分析可知,原混合物中碳酸钠的质量为5.3g,故选项说法正确。
B、原混合物中含有8.4g碳酸氢钠,5.3g碳酸钠,其中钠元素的质量为:8.4g100%+5.3g100%=2.3g+2.3g=4.6g,故选项说法不正确。
C、反应后所得溶液的溶质质量分数为:100%≈11.0%≠11.7%,故选项说法不正确。
D、碳酸钠和盐酸反应生成4.4g二氧化碳,碳酸氢钠加热时也产生二氧化碳,所以整个实验过程中产生二氧化碳的质量大于4.4g,故选项说法不正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查了化学方程式的计算,在根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
17. 某校化学兴趣小组同学发现,长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁.他们为了测定水垢中碳酸钙的含量,将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中,产生CO2气体的情况如图所示.
(1)水垢中碳酸钙的质量分数是多少?
(2)假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外,不含有其它杂质,溶解10g水垢,至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是 (最后结果保留一位小数).
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据产生CO2气体的情况图,可得知碳酸钙完全反应时放出二氧化碳3.3g;由放出二氧化碳的质量,根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式,计算出水垢样品中碳酸钙的质量,从而计算碳酸钙与水垢样品的质量比即水垢中碳酸钙的质量分数;
(2)分别计算水垢中碳酸钙与氢氧化镁完全反应所消耗HCl的质量,利用溶液中溶质质量分数计算公式,由溶质质量及溶液的溶质质量分数计算溶液的质量.
【解答】解:(1)根据产生CO2气体的情况图,可得知碳酸钙完全反应时放出二氧化碳3.3g;设水垢中碳酸钙的质量为x,消耗HCl的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
x y 3.3g
x=7.5g
y=5.475g
水垢中碳酸钙的质量分数100%=75% 答:水垢中碳酸钙的质量分数是75%;
(2)设氢氧化镁完全反应消耗HCl的质量为z
2HCl+Mg(OH)2═MgCl2+2H2O
73 58
z 10g﹣7.5g=2.5g
z≈3.147g
至少需要质量分数为10%的盐酸的质量86.2g
故答案为:86.2g.
【点评】表示变化的曲线的折点表明,此时水垢中碳酸钙完全反应放出二氧化碳达最大值.
18. 某同学取MgCl2和KCl固体混合物10.8g,向其中加入115g的水,使其完全溶解。将100g一定质量分数的KOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中,生成沉淀的质量与KOH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
KOH溶液的质量/g
20
20
20
20
20
产生沉淀的质量/g
1.45
m
4.35
5.8
5.8
请分析计算。
(1)表中m的值是 。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是 。
(3)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(要写出计算过程)。
【答案】(1)2.9;(2)14%;(3)8.1%。
【分析】根据氯化镁和氢氧化钾溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,第一次加入20g氢氧化钾溶液,生成1.45g氢氧化镁沉淀;第三次加入20g氢氧化钾溶液,共产生4.35g沉淀,生成的沉淀是第一次的3倍,说明20g氢氧化钾溶液完全反应,能生成1.45g氢氧化镁沉淀。第四次加入20g氢氧化钾溶液,共产生5.8g氢氧化镁沉淀,恰好是1.45g的四倍;第五次加入20g氢氧化钾溶液,产生的沉淀仍是5.8g,说明第五次加入20g氢氧化钾溶液没有参加反应,即80g氢氧化钾溶液和氯化镁反应,能生成5.8g沉淀,进行分析解答。
【解答】解:(1)氯化镁和氢氧化钾溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,第一次加入20g氢氧化钾溶液,生成1.45g氢氧化镁沉淀;第三次加入20g氢氧化钾溶液,共产生4.35g沉淀,生成的沉淀是第一次的3倍,说明20g氢氧化钾溶液完全反应,能生成1.45g氢氧化镁沉淀。则第二次加入20g氢氧化钾溶液,共产生氢氧化镁沉淀的质量为1.45g×2=2.9g。
故答案为:2.9。
(2)80g氢氧化钾溶液和氯化镁反应,能生成5.8g沉淀,设参加反应的氢氧化钾的质量为x,生成氯化钾的质量为y,参加反应的氯化镁的质量为z。
2KOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2KCl
112 95 58 149
x z 5.8g y
x=11.2g
y=14.9g
z=9.5g
所用KOH溶液中溶质的质量分数是100%=14%。
故答案为:14%。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为100%=8.1%。
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为8.1%。
【点评】本题有一定难度,掌握利用化学方程式的计算与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息,确定80g氢氧化钾溶液和氯化镁反应能生成5.8g沉淀是正确解答本题的前提和关键。
19. 室温下,取10克纯碱样品(有少量的氯化钠杂质)加水完全溶解制成120克溶液,逐次滴加一定溶质质量分数的氯化钙溶液,实验数据如表:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入CaCl2溶液的质量/克
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/克
138.0
156.0
m
192.0
212.0
232.0
请回答:
(1)表中m= 。
(2)该氯化钙溶液的溶质质量分数为 。
(3)求该样品中碳酸钠的质量分数(根据化学方程式,写出计算过程)。
【答案】(1)174.0;(2)11.1%;(3)84.8%。
【分析】根据表格提供的数据结合根据化学方程式的计算的知识进行分析解答即可。
【解答】解:(1)根据表格提供的数据可以看出,10g纯碱样品产生沉淀的总质量为:120g+20.0g×6﹣232.0g=8.0g,开始时每20.0g氯化钙溶液产生120g+20.0g﹣138.0g=2.0g沉淀,第5次不再改变,说明第4次时沉淀完全,故第3次加入20.0g氯化钙溶液也是产生2.0g沉淀,故M=156.0+20.0﹣2.0=174.0;
(2)设20.0g氯化钙溶液中溶质的质量为x,
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 2.0g 解得x=2.22g
则CaCl2溶液的溶质质量分数为100%=11.1% 答:CaCl2溶液的溶质质量分数为11.1%。
(3)设样品中碳酸钠的质量分数为y。
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
10gy 8.0g y=84.8%
答:样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
【点评】本题考查的是根据化学方程式的计算的知识,完成此题,可以依据提供提供的信息结合化学方程式进行。
20. 实验室有一瓶CaCO3和CaCl2粉末组成的均匀混合物,小科在装有200.0g某浓度稀盐酸中不断缓慢加入该混合物,充分反应后产生的气体质量与所加混合物质量的关系如图所示。(已知:所得溶液均为不饱和溶液)
(1)混合物中CaCO3和CaCl2的质量之比为 。
(2)当恰好完全反应时,加入的混合物质量a= g。
(3)当加入37.5g混合物时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)4:1。(2)31.25。(3)15.9%。
【分析】根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解:(1)设25g混合物中碳酸钙质量是x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8g x=20g
氯化钙质量是25g﹣20g=5g,混合物中CaCO3和CaCl2的质量之比为20g:5g=4:1。
故答案为:4:1。
(2)设当恰好完全反应时,碳酸钙质量是y。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
y 11g y=25g
则混合物中氯化钙质量是25g÷4=6.25g,a=25g+6.25g=31.25g。 故答案为:31.25。
(3)由(2)可知,当混合物等于31.25g时反应结束,设生成氯化钙的质量为z。
z=27.75g
完全反应后加入的氯化钙质量是(37.5g﹣31.25g)1.25g,碳酸钙的质量是37.5g﹣31.25g﹣1.25g=5g
31.25g混合物中氯化钙质量是31.25g6.25g
最终溶液中氯化钙质量是27.75g+1.25g+6.25g=35.25g,溶液质量是200.0g+37.5g﹣11g﹣5g=221.5g
所得溶液的溶质质量分数是100%≈15.9%
答:所得溶液的溶质质量分数是15.9%。
【点评】本题有一定难度,掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题,正确分析图像中的数据是正确解答本题的前提和关键。
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