内容正文:
九年级上册 科学第一章 酸碱盐化学方程式计算培优专题——表格型
题型二、表格型计算题
表格型计算题中,要特别注意减少的质量是什么物质的质量,要明确分析的对象。有的时候考虑的对象是固体,那么减少的是固体质量,并不是跑掉气体的质量。例如在大理石中加入稀盐酸,固体从10克变成8克,那么减少的质量是碳酸钙的质量,并不是生成的二氧化碳的质量。而如果分析对象是整个装置,则减少的质量是气体的质量。同时在计算反应物的质量分数时,特别要考虑这种反应物是否完全反应。
例1.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,实验数据如下表:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入 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
(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)。
例2.某同学用一定溶质质量分数的稀硫酸做“氧化铜+硫酸→硫酸铜+水”的实验,其五次实验结果如表所示:
实验次数
氧化铜的质量/g
稀硫酸的质量/g
生成硫酸铜的质量/g
1
2.0
120
4.0
2
4.0
120
8.0
3
6.0
120
9.6
4
8.0
200
16
5
10.0
200
x
根据实验结果回答下列问题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)表中x的值是 。
(3)第5次反应后所得溶液中硫酸铜的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
1、为了检测实验室中石灰石样品中碳酸钙的含量,某同学用溶质质量分数相同的盐酸与样品进行了四组实验测定(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应),测得数据如表。试回答:
甲
乙
丙
丁
所取石灰石质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
加入盐酸质量/g
20.0
30.0
45.0
50.0
剩余固体质量/g
6.0
4.0
2.0
2.0
(1)各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是______;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
2、某化工厂生产的纯碱产品(含有少量氯化钠)的包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为了测定该产品中碳酸钠的质量分数是否属实,向4个分别盛有浓度相同、质量均为100克稀盐酸的烧杯中,分别放入不同质量的纯碱产品,充分反应后,称量烧杯中剩余物的质量,实验数据如下表:
所称量的物质
实验一
实验二
实验三
实验四
加入纯碱产品质量/克
2.8
5.6
11.2
14
烧杯中剩余物质量/克
101.7
103.4
106.8
109.6
请计算(最后结果保留一位小数):
(1)该纯碱产品中碳酸钠质量分数的标注是否真实。
(2)所用盐酸溶液中溶质的质量分数。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
3.科学小组为测定某实验废液中硫酸铜和硫酸的质量分数,分别在三只烧杯中倒入50g废液,并在烧杯中依次加入一定量的铁粉。实验结束后,测得的数据见如表:
第一组
第二组
第三组
反应前加入铁粉质量/g
5.6
8.4
11.2
反应后剩余固体的质量/g
3.2
3.2
6.0
反应后产生氢气(H2)的质量
0.1
0.2
0.2
请回答:
(1)对比第一、二组数据,第一组实验结束后,废液中的 (填化学式)已全部参加反应。
(2)计算50g废液中所含硫酸的质量分数为多大。
(3)计算第二组反应完全后,所得溶液的溶质质量分数。
4、现有铁粉和铜粉的均匀混合物。甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与溶质质量分数为a的稀硫酸反应,所得数据如表所示。
请回答下列问题:
物质
甲
乙
丙
金属混合物的质量/克
10
10
20
稀硫酸的质量/克
70
100
100
过滤得到反应后剩余溶液的质量/克
m
105.4
108.1
(1)乙同学所得剩余溶液中含有的溶质是_______________(写化学式)。
(2)根据实验数据求稀硫酸的溶质质量分数。
(3)表格中m=______________。
5、实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物,小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应(所得溶液均为不饱和溶液),四组实验数据记录如下表。请分析计算:
实验组别
一
二
三
四
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
100.0
混合物质量/g
3.0
6.0
9.0
12.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
105.0
a
剩余固体质量/g
0
0
m
n
(1) 反应后,稀盐酸还有剩余的是第 组。
(2) 求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比 。
(3) 表中a的值为 。
(4) 求表中m的值。
6、为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数,进行如下实验:
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到143.5g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算:
(1) 表中第三组实验的m值为 。
(2) 第 组实验恰好完全反应。
(3) 铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4) 原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
7.墨鱼骨能治疗胃酸过多等多种疾病,其主要成分为碳酸钙(杂质可溶于水)。为了测定墨鱼骨中碳酸钙的质量分数,某科学兴趣小组用如图装置进行实验:
(1)小明采用如图所示实验装置;通过测定D瓶质量变化来研究。反应结束后未鼓入一定量的空气,对测量结果有什么影响? (偏大、偏小、无影响)并说明理由 。
(2)小科也采用如图所示实验装置,通过测定B瓶质量变化来研究。他用相同溶质质量分数的稀盐酸和该样品反应(所得溶液均为不饱和溶液),三组实验数据记录如表。请分析计算,在第三次实验中m的值为?(写出计算过程)
实验组别
一
二
三
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
样品质量/g
3.0
6.0
9.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
105.0
剩余固体质量/g
0
0
m
九年级上册 科学第一章 酸碱盐化学方程式计算培优专题——表格型
专题知识
1.质量守恒定律:参加化学反应的物质质量总和等于反应后生成物的质量总和。
2.有关溶液的分析——溶质成分
反应后溶质的质量=原混合物中的溶质+反应后生成的溶质(可以多个反应生成)
3.常用等式:
①反应生成气体的质量=反应前总质量-反应后总质量
②反应后溶液的质量=反应前总质量-不溶性杂质-反应生成气体质量-反应生成沉淀质量
4.列关系式、找数据:找到物质反应完全的状态,根据方程式列式计算。
题型二、表格型计算题
表格型计算题中,要特别注意减少的质量是什么物质的质量,要明确分析的对象。有的时候考虑的对象是固体,那么减少的是固体质量,并不是跑掉气体的质量。例如在大理石中加入稀盐酸,固体从10克变成8克,那么减少的质量是碳酸钙的质量,并不是生成的二氧化碳的质量。而如果分析对象是整个装置,则减少的质量是气体的质量。同时在计算反应物的质量分数时,特别要考虑这种反应物是否完全反应。
例1.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,实验数据如下表:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入 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
(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)碳酸钙的质量为232g-120g-120g=8g,设样品中碳酸钠的质量分数为y,
,解得y=84.8%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)每次加入的氯化钙溶液质量相同,可知氯化钙完全反应时,生成的碳酸钙沉淀的质量相同,据此结合表中数据进行分析。
(2)计算所加溶液溶质的质量分数时,应用所加溶液质量最少的一组实验进行计算。
(3)计算碳酸钠的质量分数时,要确保碳酸钠完全反应,根据质量守恒定律计算碳酸钙的总质量,再通过方程式计算碳酸钠的质量分数。
【解答】(1)观察表格数据,每次加入20.0克氯化钙溶液后,反应后溶液的总质量变化如下:
第1次:120.0 + 20.0 = 140.0克,实际质量为138.0克,说明生成了2.0克沉淀(140.0 - 138.0 = 2.0克)。
第2次:138.0 + 20.0 = 158.0克,实际质量为156.0克,说明又生成了2.0克沉淀(158.0 - 156.0 = 2.0克)。
第3次:156.0 + 20.0 = 176.0克,实际质量为m克,若反应继续进行,应继续生成2.0克沉淀,故m = 176.0 - 2.0 = 174.0克。
(2)第一次反应中氯化钙的质量最少,已经完全反应,所以用第一次实验的数据进行计算,
设氯化钙溶液的溶质质量分数为x
,解得=11.1%。
例2.某同学用一定溶质质量分数的稀硫酸做“氧化铜+硫酸→硫酸铜+水”的实验,其五次实验结果如表所示:
实验次数
氧化铜的质量/g
稀硫酸的质量/g
生成硫酸铜的质量/g
1
2.0
120
4.0
2
4.0
120
8.0
3
6.0
120
9.6
4
8.0
200
16
5
10.0
200
x
根据实验结果回答下列问题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)表中x的值是 。
(3)第5次反应后所得溶液中硫酸铜的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)4
(2)16
(3)第5次实验氧化铜过量,反应生成16g硫酸铜。
w==
【知识点】物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】由1,2两次实验可知,每2.0g氧化铜完全反应会生成4.0g硫酸铜,而由第3次到第5次的实验硫酸铜的量增加的不成比例,也就是当酸足量时,6.0g氧化铜克生成12.0g硫酸铜,但却生成了9.6g,说明酸不足量,又因为氧化铜4g到6g时,硫酸铜的量有所增加,所以在实验1,2中硫酸有剩余。所以实验3中氧化铜有剩余,则硫酸反应完全。因此120g硫酸最多生成9.6g硫酸铜,那么200g硫酸最多生成16g硫酸铜,x=16g。由1可知生成16g硫酸铜需要氧化铜是8g,所以第5次实验氧化铜过量,第4次实验为氧化铜和稀硫酸恰好完全反应。第5次实验氧化铜过量,反应生成16g硫酸铜。
【解答】(1)根据表格数据,前三次实验中氧化铜的质量增加,稀硫酸的质量保持不变(120 g),生成硫酸铜的质量也随之增加。但第三次实验时,氧化铜从4.0 g增加到6.0 g,硫酸铜的质量却没有按比例增加(从8.0 g增加到9.6 g),说明此时稀硫酸已经不足,反应不完全。因此,第4次实验是氧化铜和稀硫酸恰好完全反应。
(2)根据表格数据,第四次实验中氧化铜的质量为8.0 g,稀硫酸的质量为200 g,生成硫酸铜的质量为16 g。第五次实验中氧化铜增加到10.0 g,稀硫酸的质量仍为200 g。由于第四次实验中氧化铜与稀硫酸已经达到完全反应的比例(8.0 g氧化铜对应16 g硫酸铜),第五次实验中稀硫酸的量不足以完全反应10.0 g氧化铜,因此硫酸铜的生成量仍为16 g。
故正确答案为:(1)4;(2)16。
1.为了检测实验室中石灰石样品中碳酸钙的含量,某同学用溶质质量分数相同的盐酸与样品进行了四组实验测定(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应),测得数据如表。试回答:
甲
乙
丙
丁
所取石灰石质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
加入盐酸质量/g
20.0
30.0
45.0
50.0
剩余固体质量/g
6.0
4.0
2.0
2.0
(1)各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是______;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
【答案】(1)丙丁
(2)解:由表格可知,实验后最终剩余固体的质量为2.0g,为杂质的质量,则样品中碳酸钙的质量=10.0g−2.0g=8.0g,石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)解:10.0g稀盐酸恰好与2g碳酸钙完全反应
设稀盐酸的溶质质量分数为x
=
x=14.6%
答:稀盐酸的溶质质量分数为14.6%。
【解析】(1)由图可知,实验甲中加入20.0g稀盐酸反应后剩余固体的质量为6.0g,实验乙中加入30.0g稀盐酸反应后剩余固体的质量为4.0g,即10.0g稀盐酸恰好与2g碳酸钙完全反应,实验丙中剩余固体的质量为2.0g,反应碳酸钙为8g,则消耗稀盐酸的质量为40.0g,由图可知,各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是丙丁,故填丙丁。
2、某化工厂生产的纯碱产品(含有少量氯化钠)的包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为了测定该产品中碳酸钠的质量分数是否属实,向4个分别盛有浓度相同、质量均为100克稀盐酸的烧杯中,分别放入不同质量的纯碱产品,充分反应后,称量烧杯中剩余物的质量,实验数据如下表:
所称量的物质
实验一
实验二
实验三
实验四
加入纯碱产品质量/克
2.8
5.6
11.2
14
烧杯中剩余物质量/克
101.7
103.4
106.8
109.6
请计算(最后结果保留一位小数):
(1)该纯碱产品中碳酸钠质量分数的标注是否真实。
(2)所用盐酸溶液中溶质的质量分数。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
答案:(1)不真实,计算出的质量分数为94.6%<96%
(2)7.3%
(3)11.5%
3.科学小组为测定某实验废液中硫酸铜和硫酸的质量分数,分别在三只烧杯中倒入50g废液,并在烧杯中依次加入一定量的铁粉。实验结束后,测得的数据见如表:
第一组
第二组
第三组
反应前加入铁粉质量/g
5.6
8.4
11.2
反应后剩余固体的质量/g
3.2
3.2
6.0
反应后产生氢气(H2)的质量
0.1
0.2
0.2
请回答:
(1)对比第一、二组数据,第一组实验结束后,废液中的 (填化学式)已全部参加反应。
(2)计算50g废液中所含硫酸的质量分数为多大。
(3)计算第二组反应完全后,所得溶液的溶质质量分数。
答案:(1)CuSO4
(2)设与铁反应的硫酸的质量为x,同时生成硫酸亚铁的质量为y。
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 152 2
X y 0.2g
x=9.8g y=15.2g
硫酸的质量分数为:(9.8g/50g)100%=19.6%。
(3)设铁与硫酸铜反应,生成硫酸亚铁的质量为y。
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
152 64
Y 3.2g
y=7.6g
硫酸亚铁的质量分数为[(15.2g+7.6g)/(50g+8.4g-3.2g-0.2g)]×100%=41.5%
4、现有铁粉和铜粉的均匀混合物。甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与溶质质量分数为a的稀硫酸反应,所得数据如表所示。
请回答下列问题:
物质
甲
乙
丙
金属混合物的质量/克
10
10
20
稀硫酸的质量/克
70
100
100
过滤得到反应后剩余溶液的质量/克
m
105.4
108.1
(1)乙同学所得剩余溶液中含有的溶质是_______________(写化学式)。
(2)根据实验数据求稀硫酸的溶质质量分数。
(3)表格中m=______________。
答案:(1)H2SO4、FeSO4
(2)14.7%
(3)75.4
5、实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物,小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应(所得溶液均为不饱和溶液),四组实验数据记录如下表。请分析计算:
实验组别
一
二
三
四
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
100.0
混合物质量/g
3.0
6.0
9.0
12.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
105.0
a
剩余固体质量/g
0
0
m
n
(1) 反应后,稀盐酸还有剩余的是第 组。
(2) 求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比 。
(3) 表中a的值为 。
(4) 求表中m的值。
答案:(1)一、二
(2)
(3)105.5
(4)
6、为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数,进行如下实验:
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到143.5g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算:
(1) 表中第三组实验的m值为 。
(2) 第 组实验恰好完全反应。
(3) 铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4) 原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
答案:(1)12.8
(2) 四
(3)
(4)
7.墨鱼骨能治疗胃酸过多等多种疾病,其主要成分为碳酸钙(杂质可溶于水)。为了测定墨鱼骨中碳酸钙的质量分数,某科学兴趣小组用如图装置进行实验:
(1)小明采用如图所示实验装置;通过测定D瓶质量变化来研究。反应结束后未鼓入一定量的空气,对测量结果有什么影响? (偏大、偏小、无影响)并说明理由 。
(2)小科也采用如图所示实验装置,通过测定B瓶质量变化来研究。他用相同溶质质量分数的稀盐酸和该样品反应(所得溶液均为不饱和溶液),三组实验数据记录如表。请分析计算,在第三次实验中m的值为?(写出计算过程)
实验组别
一
二
三
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
样品质量/g
3.0
6.0
9.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
105.0
剩余固体质量/g
0
0
m
【答案】(1)偏小;装置内还有二氧化碳剩余,没有完全被D装置吸收
(2)解:根据图表中数据分析,每消耗3.0g混合物,溶液增加1.9g,
第三次加入混合物9.0g,溶液增加质量为5.0g小于1.9g×3=5.7g,说明混合物剩余,稀盐酸完全反应;
第三组中产生二氧化碳的质量为100.0g+9.0g-105.0g-m=4.0g-m;
设反应的碳酸钙的质量为y。
解得y=,
9.0g混合物中的碳酸钙质量为9.0g×=7.5g,
所以+m=7.5g,解得m=1.25g;
答:在第三次实验中m的值为1.25
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】碳酸钙和稀盐酸反应会生成氯化钙和二氧化碳气体和水;氢氧化钠是用来吸收二氧化碳气体的,氢氧化钙是用来检验二氧化碳气体的;
【解答】(1) 小明采用如图所示实验装置;通过测定D瓶质量变化来研究。反应结束后未鼓入一定量的空气,对测量结果有什么影响?会导致偏小,并说明理由装置内还有二氧化碳剩余,没有完全被D装置吸收,此题是通过D装置中增加的质量(即二氧化碳的质量)来计算碳酸钙的质量的;
(2)解:根据图表中数据分析,每消耗3.0g混合物,溶液增加1.9g,
第三次加入混合物9.0g,溶液增加质量为5.0g小于1.9g×3=5.7g,说明混合物剩余,稀盐酸完全反应;
第三组中产生二氧化碳的质量为100.0g+9.0g-105.0g-m=4.0g-m;
设反应的碳酸钙的质量为y。
解得y=,
9.0g混合物中的碳酸钙质量为9.0g×=7.5g,
所以+m=7.5g,解得m=1.25g;
答:在第三次实验中m的值为1.25
故答案为:(1)偏小;装置内还有二氧化碳剩余,没有完全被D装置吸收(2)在第三次实验中m的值为1.25
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