酸碱盐计算专题 2026-2027学年浙教版科学九年级上册
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内容正文:
酸碱盐计算专题
一、表格类
二、实验类
三、文字类
四、图像类
五、多步反应类
一、表格类
1,工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,
并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用
A.氢氧化钠B.氢氧化钡C,氯化钡D.碳酸氢钠
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次
加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
(Na2CO3+CaCl2-CaCO3+2NaCl)
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液(克)
10
20
30
氯化钙溶液(克)
30
30
30
沉淀质量(克)
2
①分析表中数据,加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯
②请计算样品中碳酸钠的质量分数。
稀盐酸
式剂X
77777777777777
2.我市某地盛产石灰石,其中含有不溶于盐酸的杂质.某化学兴趣小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量,取10.0g
石灰石样品,经粉碎后全部放入烧杯中,并加入足量的稀盐酸,烧杯及所盛物质的总质量为80.0g.反应过程中
测得烧杯及所盛物质的质量与相应时间记录如下表:
反应时间/分
0
2
×
6
8
10
烧杯及所盛物质质量/克
80.0
79.0
78.3
77.9
77.8
77.8
试计算:
(1)反应结束后,共放出多少克的二氧化碳?
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
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3,小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含
量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl,HCI的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为
HCl+NaHCO3=NaCl+HO+CO2↑。洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHC03溶液,测出每次锥形瓶中充分反
应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次
第二次
第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克
100
100
100
反应后溶液的总质量/克
197.8
295.6
395.6
(1)该洁厕灵呈
(填“酸性”或“碱性”)。
(2)第一次实验产生的气体质量为
克。
(3)求该品牌洁厕灵中HCI的质量分数。
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有
A开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
4.某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1g。某科学学习小组同学用该品牌
钙片做了如下实验:把100g稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片
中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见如表。
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
剩余固体的质量g
8.0
6.0
4.0
2.2
2.2
回答下列问题:
(1)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为
品
(2)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
5.家庭食用碱的主要成分是NaC03,为测定食用碱中Na2C03的质量分数,小科取了40g食用碱平均分成四份,
每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CCl2溶液
产生沉淀,分析回答:
实验1
实验2
实验3
实验4
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为
0
(2)Na2C03在实验
(填数字)中是反应完全的。
(3)计算该食用碱中NaC03的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(4)求实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少?
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二、实验类
6.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。建兰中学“做中学”研究小组为测
定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图I装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中,随反应进行,装置C质量的变化
如图Ⅱ所示,请回答:
盐酸
装置C增加的质量/g
3.3
水垢
足量
足量
浓硫
NaOH
酸
溶液
0306090120150
时间/s
图I
图IⅡ
(1)滴加盐酸后待反应结束,需向装置中通入足量氮气,目的是
(2)若水垢中只有碳酸钙能和稀盐酸反应生成CO2,请根据图Ⅱ数据,列式计算水垢中碳酸钙的质量分数:
(3)小建发现测得的碳酸钙质量分数偏大,可能原因是
A.A中加入的盐酸用量不足
B.鼓入的氮气含有水蒸气
C.盐酸浓度过大,挥发出HCI气体
D.C装置后缺少吸收CO2的装置
7.综合实践活动中,小组同学围绕工业纯碱样品的纯度测定问题,展开了讨论与探究(己知纯碱样品中的杂质不
与硫酸反应)。
[原理思路]N2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定CO2的质量,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯
度。
[实验方案]根据以上思路,小组同学设计了如图所示的实验方案(固定装置已省略)。
止水夹a
稀硫酸
止水夹b
E
空气
碱石灰
夹c
(固体NaOH和CaO)
NaOH溶液
样品
浓硫酸
A
B
C
D
请回答:
(1)在装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要鼓入过量的空气,其目的分别是
(2)反应前通空气时a、b、c三个止水夹的控制方法是
(3)实验后C装置增重m1g,D装置增重mg,则mg样品的纯度为多少?(用m、m1、m2作为已知量求解,
写出计算过程)
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8.牙膏常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂,某同学对摩擦剂中碳酸钙的含量进行探究,实验装置如图所示。
盐酸
空气
足量的
碱石灰(CaO和
NaOH
浓溶液
牙膏
Ba(OH2NaOH的混合物)
样品
浓溶液
⊙
0
实验原理:测定图C装置中生成的BaCO3沉淀的质量,通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。
查阅资料:CO+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。根据探究过程回答下列
问题:
(1)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和
(2)实验过程中先后两次鼓入空气,其中第二次鼓入空气的目的是:
(3)实验中准确称取4g样品三份,进行三次测定,测得BaC03平均质量为1.97g,则样品中碳酸钙的质量分数
为
(4)D装置的作用
(5)若没有A装置,直接通入空气,则测得的CCO3质量分数
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
9.实验室中有一种含有纯碱、小苏打(NHCO3)和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量,某化学
兴趣小组的同学在老师的指导下,利用如图所示装置(部分固定装置已略去)进行实验。
弹篝夹
样品
碱石灰
空汽
碱石灰
NaOH溶液
B
U
0
已知:①该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质:
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,能够吸收CO2和HO:
③加热条件下,纯碱稳定不分解,小苏打易分解,反应的化学方程式为:
2 NaHCO,△
一Na2C03+HO+CO2↑:
探究过程如下:I.称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量,分别为:m、m1、2:
Ⅱ.将质量为m的样品装入B玻璃管中,按图连接好装置,关闭弹簧夹,给玻璃管加热:
Ⅲ待玻璃管中样品完全反应,打开弹簧夹通空气,再熄灭酒精灯,直到玻璃管冷却;
V.再次称量装置C、D的质量,分别为m3、m4。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装试剂为
;
(2)装置E的作用
(3)依据实验所得数据计算,该样品中小苏打的质量分数为
(用相关字母表示)。
(4)按上述实验步骤对测得该样品中小苏打的质量分数有什么影响并说明理由
0
第4页共9页
三、文字类
10.工业上常用洗涤塔来消除有毒尾气$O2的排放,基本结构如图所示,当含$O3的尾气进入洗涤塔,喷淋口将洗
涤剂雾化喷出将$O2充分吸收,达到尾气的达标排放,防止环境污染。
回答下列问题:
(1)喷淋口将洗涤剂雾化喷出的好处
(2)某工厂选用的是浓度为4%的NaOH溶液来吸收尾气,理论上吸收6.4吨的SO2,需要多少吨的NaOH溶液。
除去$02后烟气
R不
洗涤剂
含S02烟气
喷淋塔
8
11.实验室有一瓶新配的烧碱溶液,小明同学设计实验测定了其溶质质量分数。请根据如图所示的实验过程和提供
的数据进行分析和计算。(注:滴入酚酞的质量忽略不计)
加入一定质量
的上述烧碱溶液
月
逐滴加入稀盐酸
滴入2滴
(溶质质量分数
酚酒酞试液
为7.3%)
(进
锥形瓶质量为20g加入烧碱溶液后,锥形
停止滴液后,锥形瓶
瓶及溶液质量共为60g
及溶液质量共为110g
(1)将稀盐酸逐滴滴入形瓶的过程中,边滴加稀盐酸边振荡锥形瓶,当观察到
时,恰好完全
反应,停止滴液。
(2)通过计算确定该瓶烧碱溶液的溶质质量分数。(写出计算步骤)
(3)问题讨论:若小明在滴加盐酸的过程中没有同时振荡锥形瓶,实验结果会
(填“偏大”、“偏小”
或“不变”)。
12.小明发现某品牌小苏打包装袋上有“NaHC03含量≥95%”的字样。为探究该品牌小苏打中NaHC03含量与标
注是否相符,他进行了如下实验:
第一次加入
第二次加入
30.00g稀盐酸
30.00g稀盐酸
8.75g样品
58.7@
85.45f
214.35日
注:①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应,忽略HC1的挥发性;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl一NaC+HO+CO2↑;
③生成的气体全部逸出。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈
(选填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是
g。
(3)计算该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。(写出计算过程)
第5页共9页
13.土壤酸碱度会影响农作物的生长,如水稻适合生长在DH为5.5-75的土壤中。为测定某地土壤酸碱度,小科
在常温下做了图甲所示实验:向1L待测土壤浸出液中滴入质量分数为0.1%的澄清石灰水,用温度传感器监测该
变化过程,图像记录如图乙所示,图丙为向待测土壤浸出液中加水的温度变化。
每升盐酸中溶质质量(g)
对应近似pH
36.5
0
3.65
1.0
0.365
2.0
0.0365
3.0
0.00365
4.0
0.000365
5.0
0.0000365
6.0
连接数据
温度/℃
温度/℃
澄清石灰水
采集器、
电脑
30
30
0
25
25
待测
溶液
温度传感器
20
0
50
100时间/s
20
0
50100时间/s
甲
乙
丙
(1)由图乙和图丙可知,向待测土壤浸出液中加入澄清石灰水温度升高的原因是
(2)土壤浸出液中酸性物质以盐酸的形式存在,经测定当加入澄清石灰水溶液的质量为37g时恰好完全反应,
请计算1L待测液中溶质HC1的质量。
(3)根据计算结果查表,该土壤浸出液的pH为
该土壤是否适合种植水稻并说明判断依据:
四、图像类
14.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所
示:
(1)该实验是将
(选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是
(3)当加入溶液的质量为b时,存在的阴离子有
(填离子符号)。
(4)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量?
0
ab加入溶液质量/g
第6页共9页
15.在氯化钙和氯化钠的混合物中加入一定量的水,全部溶解得到50克混合溶液,向该溶液中逐滴加入一定溶质
质量分数的碳酸钠溶液,生成沉淀与加入碳酸钠溶液的质量关系如图所示
计算:
(1)A点时溶液的溶质有
(2)所加碳酸钠溶液的溶质质量分数,
(3)若恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为10%,则原固体混合物的质量是多少?
+沉淀质量/g
50
100
碳酸钠溶液质量g
16.钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某品牌补钙药剂主要含碳酸钙,为了测定
该品牌补钙药剂中CCO3的质量分数,取该补钙剂制成的粉末20g,逐滴滴入稀盐酸(补钙剂中其他成分不与
盐酸反应),得到数据如图所示,请根据有关信息回答问题。
(1)加入盐酸质量为
时该补钙剂刚好完全反应,此时产生气体的质量为
(2)该品牌补钙药剂中Cac03的质量分数是
(3)求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
(4)加入盐酸质量为120g时,溶液中含有的溶质有
(写化学式)。
C0,的质量/g
4.4
020406080100120
盐酸的质量/g
五、多步反应类
I7.某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有Cu$04。
为了测定废液中CuSO4的质量分数,该小组取了50g废液,逐滴加入NaOH溶液至过量,测得生成Cu(OH)2
沉淀(无其它沉淀)的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示:
(1)图中的0A段没有沉淀产生的微观本质是
(2)计算50g废液中CSO4的质量分数。(写出计算过程)
◆m[Cu(OH)2]
B
1.96g
0
A
m[NaOH溶液]
第7页共9页
18.实验室用金属镁与100g盐酸反应探究酸的性质。交叉学科小组的芳芳同学取反应后的溶液,逐渐加入溶质质
量分数为8%的NaOH溶液,产生沉淀质量与滴加溶液的质量关系如图所示。已知当NaOH溶液滴加至l50g时
不再有沉淀产生。求:
(1)5.8g沉淀的成分为
(填名称);
(2)a点时,与NaOH发生反应的物质是
(填化学式);
(3)计算:本实验中有多少克氢氧化钠溶液与盐酸发生反应(写出计算过程)?
沉淀质量
5.8g
C
150
NaOH溶液/g
19.往100g硫酸和硫酸铜的混合液中,逐滴加入8%的氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制了如图所示曲线,
分析并计算:
(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的
发生反应。
(2)c点时溶液中溶质是
(3)求反应前混合液中硫酸铜的质量分数。
◆溶质总质量/g
050150氢氧化钠溶液的质量/g
20.往200克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的pH变化与加入碳酸钠溶
液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:
(1)a→b段发生反应的化学方程式为
(2)c→d段溶液的pH大于7的原因是
(3)反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
个溶液pH
50
150
21.2%碳酸钠溶液质量/g
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21.在烧杯中盛有CaCl2和HC1的混合溶液100g,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10Na2C03溶液,混合溶液的
质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图像如图所示。
(1)在实验过程中,其中出现冒气泡的是
(填“PA”或“AB”)段。
(2)原溶液中HCI的质量是多少克?
(3)当滴入NaCO3溶液至图中B点时,求烧杯中NaCl的质量是多少克?(2、3小题都要求写出计算过程)。
烧杯
中溶
液的
质量
/g
106g
212g滴入NaC0
溶液的质量g
22.某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示
(假设镁条中除表面含有氧化镁外,没有其他杂质)
(1)如图B点溶液中含有的阳离子有
(用符号表示)。
(2)用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为10g时,为什么不产生氢气:
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
气
B
质020
里0.16-
g0.12
0.08
0.04
0102030405060708090
稀硫酸的质里g
23.某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成,某同学进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将240g
NaOH溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示。
1次
2次
3次
4次
5次
6次
加入NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/g
164.5
204.5
239.6
269.8
300
340
每次产生沉淀的质量/g
0
0
m
n
9.8
0
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m=
n=
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。(最后结果保留一位小数)
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酸碱盐计算专题
一、表格类
二、实验类
三、文字类
四、图像类
五、多步反应类
一、表格类
1.工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 AB 。
A.氢氧化钠 B.氢氧化钡 C.氯化钡 D.碳酸氢钠
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
(Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl)
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液(克)
10
20
30
氯化钙溶液(克)
30
30
30
沉淀质量(克)
2
4
5
①分析表中数据,加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯 1、2 ;
②请计算样品中碳酸钠的质量分数。
【解答】解:(1)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,所以该方法中试剂X可选用氢氧化钠、氢氧化钡。故选:AB。
(2)①如表数据所示,烧杯1、2内样品中的纯碱完全反应,烧杯3中的纯碱过量,所以加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯1、2。
②15g样品配制成60g溶液,10g溶液中样品质量:15g÷6=2.5g,
设2.5g样品中碳酸钠质量为x,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl,
106 100
x 2g
=
x=2.12g
所以样品中碳酸钠的质量分数为:×100%=84.8%。
答:样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
2.我市某地盛产石灰石,其中含有不溶于盐酸的杂质.某化学兴趣小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量,取10.0g石灰石样品,经粉碎后全部放入烧杯中,并加入足量的稀盐酸,烧杯及所盛物质的总质量为80.0g.反应过程中测得烧杯及所盛物质的质量与相应时间记录如下表:
反应时间/分
0
2
4
6
8
10
烧杯及所盛物质质量/克
80.0
79.0
78.3
77.9
77.8
77.8
试计算:
(1)反应结束后,共放出多少克的二氧化碳?
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
【解答】解:(1)根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量是:80g﹣77.8g=2.2g
(2)设10g石灰石样品中碳酸钙的质量为x.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.2g
=
x==5g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%=50%
答:(1)共放出二氧化碳2.2g
(2) 石灰石样品中碳酸钙的质量分数为50%
3.小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl,HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次
第二次
第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克
100
100
100
反应后溶液的总质量/克
197.8
295.6
395.6
(1)该洁厕灵呈 酸性 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)第一次实验产生的气体质量为 2.2 克。
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 AB 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
【解答】解:(1)由题意,洁厕灵的有效成分是HCl,显酸性。
(2)第一次实验产生的气体质量为100g+100g﹣197.8g=2.2g。
(3)100g该品牌洁厕灵中的稀盐酸能与200g碳酸氢钠溶液恰好完全反应,产生二氧化碳气体的质量为100g+200g﹣295.6g=4.4g。
设参加反应的稀盐酸中溶质的质量为x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
36.5 44
x 4.4g
= x=3.65g
该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为×100%=3.65%。
答:该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为
(4)A、开展家庭小实验活动时,需要规范操作,以防止发生实验事故,故说法正确。
B、明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验,故选项说法正确。
C、并不是只要网上能买到的,就可随意购买药品或器材进行各类实验,以防止发生燃烧、爆炸等意外事故,故选项说法错误。
4.某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1g。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100g稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见如表。
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/g
8.0
6.0
4.0
2.2
2.2
回答下列问题:
(1)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 7.8 g;
(2)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【解答】解:(1)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为:10g﹣2.2g=7.8g。
(2)由表中数据可知,20g稀盐酸完全反应,反应掉的碳酸钙质量为2.0g,
设该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为x,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
100 73
2.0g 20gx
=
x=7.3%
答:该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
5.家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定食用碱中Na2CO3的质量分数,小科取了40g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀,分析回答:
实验1
实验2
实验3
实验4
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 8 。
(2)Na2CO3在实验 三、四 (填数字)中是反应完全的。
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(4)求实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少?
【解答】解:(1)由表中的数据可知,每20gCaCl2溶液完全反应生成沉淀的质量为3g,若60gCaCl2溶液完全反应生成沉淀的质量为9g>8g,说明Na2CO3已完全反,由此可知,实验4加入80g的CaCl2溶液碳酸钠完全反应,生成沉淀的质量也为8g,即表格中m的值应为8;
(2)由上述分析可知,Na2CO3在实验三、四中是反应完全的;
(3)设食用碱中Na2CO3的质量为x、生成氯化钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 8g y
解得:x=8.48g
解得:y=9.36g
食用碱中Na2CO3的质量分数是=84.8%。
(4)实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是:≈13.3%。
答:(3)该食用碱中Na2CO3的质量分数是84.8%;
(4)实验4反应后的溶液中的氯化钠溶质质量分数是13.3%。
二、实验类
6.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。建兰中学“做中学”研究小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中,随反应进行,装置C质量的变化如图Ⅱ所示,请回答:
(1)滴加盐酸后待反应结束,需向装置中通入足量氮气,目的是 将A装置中生成的二氧化碳全部排入C装置中 ;
(2)若水垢中只有碳酸钙能和稀盐酸反应生成CO2,请根据图Ⅱ数据,列式计算水垢中碳酸钙的质量分数;
(3)小建发现测得的碳酸钙质量分数偏大,可能原因是 CD 。
A.A中加入的盐酸用量不足
B.鼓入的氮气含有水蒸气
C.盐酸浓度过大,挥发出HCl气体
D.C装置后缺少吸收CO2的装置
【解答】解:(1)滴加盐酸后待反应结束,需向装置中通入足量氮气,目的是将A装置中生成的二氧化碳全部排入C装置中,使其被氢氧化钠溶液充分吸收。
(2)由图Ⅱ数据可知,生成二氧化碳气体的质量为3.3g;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
x=7.5g
则水垢中碳酸钙的质量分数为:×100%=75%。
答:水垢中碳酸钙的质量分数为75%。
(3)A、A中加入的盐酸用量不足,碳酸钙不能完全反应,生成二氧化碳的质量偏小,导致测得的碳酸钙质量分数偏小,故选项不符合题意;
B、鼓入的氮气含有水蒸气,会被B装置中的浓硫酸吸收,不会进入C装置,对结果无影响,故选项不符合题意;
C、盐酸浓度过大,挥发出HCl气体,HCl气体会被C装置中的氢氧化钠溶液吸收,使计算出的二氧化碳质量偏大,导致测得的碳酸钙质量分数偏大,故选项符合题意;
D、C装置后缺少吸收CO2的装置,空气中的二氧化碳会进入C装置,使计算出的二氧化碳质量偏大,导致测得的碳酸钙质量分数偏大,故选项符合题意;
故选:CD。
7.综合实践活动中,小组同学围绕工业纯碱样品的纯度测定问题,展开了讨论与探究(已知纯碱样品中的杂质不与硫酸反应)。
[原理思路]Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定CO2的质量,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
[实验方案]根据以上思路,小组同学设计了如图所示的实验方案(固定装置已省略)。
请回答:
(1)在装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要鼓入过量的空气,其目的分别是 排尽装置内的二氧化碳,将产生的二氧化碳全部排入D中 。
(2)反应前通空气时a、b、c三个止水夹的控制方法是 a、b打开,c关闭 。
(3)实验后C装置增重m1g,D装置增重m2g,则mg样品的纯度为多少?(用m、m1、m2作为已知量求解,写出计算过程)
【解答】解:(1)在装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要鼓入过量的空气,空气经过A装置后,其中的二氧化碳被全部吸收,反应前鼓入过量空气的目的是排尽装置内的二氧化碳,反应后鼓入过量空气的目的是将产生的二氧化碳全部排入D中。
(2)反应前通空气时a、b、c三个止水夹的控制方法是a、b打开,c关闭,过量的空气(不含二氧化碳)会将装置内的二氧化碳全部排出。
(3)实验后C装置增重的m1g是水蒸气的质量,D装置增重的m2g是产生二氧化碳的质量;
设样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x m2g
x=m2g
则mg样品的纯度为:m2g÷mg×100%=%。
答:mg样品的纯度为%。
8.牙膏常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂,某同学对摩擦剂中碳酸钙的含量进行探究,实验装置如图所示。
实验原理:测定图C装置中生成的BaCO3沉淀的质量,通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。
查阅资料:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。根据探究过程回答下列问题:
(1)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
(2)实验过程中先后两次鼓入空气,其中第二次鼓入空气的目的是: 使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收 。
(3)实验中准确称取4g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为1.97g,则样品中碳酸钙的质量分数为 25% 。
(4)D装置的作用 防止空气中的二氧化碳进入C装置 。
(5)若没有A装置,直接通入空气,则测得的CaCO3质量分数 偏大 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
故答案为:漏斗。
(2)实验过程中先后两次鼓入空气,其中第二次鼓入空气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收。
故答案为:使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收。
(3)碳酸钙、二氧化碳、碳酸钡质量关系是CaCO3﹣CO2﹣BaCO3,设样品中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3﹣CO2﹣BaCO3,
100 197
4gx 1.97g
=
x=25%
(4)D装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入C装置。
(5)若没有A装置,直接通入空气,导致空气中的二氧化碳被氢氧化钡溶液吸收,则测得的CaCO3质量分数偏大。
9.实验室中有一种含有纯碱、小苏打(NaHCO3)和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,利用如图所示装置(部分固定装置已略去)进行实验。
已知:①该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质;
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,能够吸收CO2和H2O;
③加热条件下,纯碱稳定不分解,小苏打易分解,反应的化学方程式为:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
探究过程如下:Ⅰ.称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量,分别为:m、m1、m2;
Ⅱ.将质量为m的样品装入B玻璃管中,按图连接好装置,关闭弹簧夹,给玻璃管加热;
Ⅲ.待玻璃管中样品完全反应,打开弹簧夹通空气,再熄灭酒精灯,直到玻璃管冷却;
Ⅳ.再次称量装置C、D的质量,分别为m3、m4。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装试剂为 浓硫酸 ;
(2)装置E的作用 防止空气中的二氧化碳进入D装置中 ;
(3)依据实验所得数据计算,该样品中小苏打的质量分数为 % (用相关字母表示)。
(4)按上述实验步骤对测得该样品中小苏打的质量分数有什么影响并说明理由 偏大;加热样品前没有把装置中的空气排出 。
【解答】解:(1)装置C中所装试剂为浓硫酸,用来吸收水蒸气。
(2)装置E的作用是防止空气中的二氧化碳进入D装置中。
(3)设碳酸氢钠质量为x。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
168 44
x m4﹣m2
=
x=(m4﹣m2)
该样品中小苏打的质量分数为:×100%=%。
(4)按上述实验步骤测得该样品中小苏打的质量分数偏大,理由是加热样品前没有把装置中的空气排出。
三、文字类
10.工业上常用洗涤塔来消除有毒尾气SO2的排放,基本结构如图所示,当含SO2的尾气进入洗涤塔,喷淋口将洗涤剂雾化喷出将SO2充分吸收,达到尾气的达标排放,防止环境污染。
回答下列问题:
(1)喷淋口将洗涤剂雾化喷出的好处 增大反应物接触面积,反应更快、更充分 。
(2)某工厂选用的是浓度为4%的NaOH溶液来吸收尾气,理论上吸收6.4吨的SO2,需要多少吨的NaOH溶液。
【解答】解:(1)喷淋口将洗涤剂雾化喷出的好处是增大反应物接触面积,反应更快、更充分。
(2)设需要氢氧化钠溶液的质量是x。
2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
80 64
4%x 6.4t
=
x=200t
答:理论上吸收6.4吨的SO2,需要200t的NaOH溶液。
11.实验室有一瓶新配的烧碱溶液,小明同学设计实验测定了其溶质质量分数。请根据如图所示的实验过程和提供的数据进行分析和计算。(注:滴入酚酞的质量忽略不计)
(1)将稀盐酸逐滴滴入锥形瓶的过程中,边滴加稀盐酸边振荡锥形瓶,当观察到 由红色变成无色 时,恰好完全反应,停止滴液。
(2)通过计算确定该瓶烧碱溶液的溶质质量分数。(写出计算步骤)
(3)问题讨论:若小明在滴加盐酸的过程中没有同时振荡锥形瓶,实验结果会 偏大 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)将稀盐酸逐滴滴入锥形瓶的过程中,应边滴加边摇动锥形瓶,当观察到溶液颜色恰好由红色变成无色时,说明恰好完全反应,应该停止滴液。
(2)设氢氧化钠质量为x,
稀盐酸质量为:110g﹣60g=50g,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 36.5
x 50g×7.3%
x=4g,
该瓶烧碱溶液的溶质质量分数为=10%;
答:该瓶烧碱溶液的溶质质量分数为10%。
(3)若小明在滴加盐酸的过程中没有同时振荡锥形瓶,不能及时观察到实验现象,化学反应不能充分反应,实验结果会偏大。
12.小明发现某品牌小苏打包装袋上有“NaHCO3含量≥95%”的字样。为探究该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符,他进行了如下实验:
注:①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应,忽略HCl的挥发性;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;
③生成的气体全部逸出。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈 酸性 (选填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是 4.4 g。
(3)计算该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。(写出计算过程)
【解答】解:(1)第一次加入30.00g稀盐酸产生二氧化碳的质量为158.75g+30.00g﹣185.45g=3.3g;第二次加入30.00g稀盐酸产生二氧化碳的质量为185.45g+30.00g﹣214.35g=1.1g,说明加入的稀盐酸有剩余,则第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈酸性。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是158.75g+30.00g×2﹣214.35g=4.4g。
(3)设参加反应的碳酸氢钠的质量为x。
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x 4.4g
x=8.4g
该品牌小苏打中NaHCO3含量为×100%=96%。
96%>95%,则该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注相符。
答:该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注相符。
13.土壤酸碱度会影响农作物的生长,如水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中。为测定某地土壤酸碱度,小科在常温下做了图甲所示实验:向1L待测土壤浸出液中滴入质量分数为0.1%的澄清石灰水,用温度传感器监测该变化过程,图像记录如图乙所示,图丙为向待测土壤浸出液中加水的温度变化。
每升盐酸中溶质质量(g)
对应近似pH
36.5
0
3.65
1.0
0.365
2.0
0.0365
3.0
0.00365
4.0
0.000365
5.0
0.0000365
6.0
(1)由图乙和图丙可知,向待测土壤浸出液中加入澄清石灰水温度升高的原因是 土壤浸出液中的盐酸与澄清石灰水发生中和反应,中和反应放热 。
(2)土壤浸出液中酸性物质以盐酸的形式存在,经测定当加入澄清石灰水溶液的质量为37g时恰好完全反应,请计算1L待测液中溶质HCl的质量。
(3)根据计算结果查表,该土壤浸出液的pH为 3.0 ,该土壤是否适合种植水稻并说明判断依据: 不适合,水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中,该土壤浸出液的pH=3.0,酸性过强,不利于水稻生长 。
【解答】解:(1)图丙显示向土壤浸出液中加水时温度无明显变化,说明温度升高与物理溶解无关;图乙中加入澄清石灰水后温度升高,因土壤浸出液含盐酸(酸性),澄清石灰水含氢氧化钙(碱性),二者发生中和反应,中和反应是放热反应,因此温度升高。
(2)澄清石灰水的质量为37g,质量分数为0.1%,则Ca(OH)2的质量=37g×0.1%=0.037g。
设1L待测液中HCl的质量为x。
Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O
74 73
0.037g x
解得x=0.0365g。
答:1L待测液中溶质HCl的质量0.0365g。
(3)由表格数据可知,1L盐酸中溶质质量为0.0365g时,对应近似pH为3.0;水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中,该土壤浸出液的pH=3.0,酸性过强,不利于水稻生长,因此不适合种植水稻。
四、图像类
14.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将 氢氧化钠溶液 (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子或 H++OH﹣=H2O 。
(3)当加入溶液的质量为b时,存在的阴离子有 OH﹣、C1﹣ (填离子符号)。
(4)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量?
【解答】解:(1)由图像可知,pH是开始时小于7逐渐的增大到7然后大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH升高,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中。
(2)中和反应的实质为氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(3)当加入溶液的质量为b时,溶液的pH大于7,氢氧化钠过量,溶液中存在的阴离子有氯离子和氢氧根离子,离子符号为OH﹣、C1﹣;
(4)当加入溶液的质量a为20g时,稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,设所得溶液中溶质氯化钠的质量为x,
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 58.5
20g×10% x
x=2.925g,
15.在氯化钙和氯化钠的混合物中加入一定量的水,全部溶解得到50克混合溶液,向该溶液中逐滴加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液,生成沉淀与加入碳酸钠溶液的质量关系如图所示.
计算:
(1)A点时溶液的溶质有 氯化钠 .
(2)所加碳酸钠溶液的溶质质量分数.
(3)若恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为10%,则原固体混合物的质量是多少?
【解答】解:(1)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以A点时表示氯化钙和碳酸钠恰好反应完全反应,故A点时溶液的溶质只有氯化钠;故填:氯化钠;
(2)由图象可知,CaCO3的质量为5g,
设原混合物中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y,参加反应的氯化钙的质量为z.
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x z 5g y
x=5.3g,y=5.85g,z=5.55g
所加碳酸钠溶液的溶质质量分数为×100%=10.6%
(3)原固体混合物的质量是w
所以×100%=10%
w=9.2g
16.钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某品牌补钙药剂主要含碳酸钙,为了测定该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数,取该补钙剂制成的粉末20g,逐滴滴入稀盐酸(补钙剂中其他成分不与盐酸反应),得到数据如图所示,请根据有关信息回答问题。
(1)加入盐酸质量为 100g 时该补钙剂刚好完全反应,此时产生气体的质量为 4.4g 。
(2)该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数是 50% 。
(3)求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
(4)加入盐酸质量为120g时,溶液中含有的溶质有 CaCl2、HCl (写化学式)。
【解答】解:(1)从图像中可知,当补钙剂与稀盐酸反应结束时,二氧化碳的质量不再增加,则加入盐酸质量为100g时该补钙剂刚好完全反应,此时对应的二氧化碳质量即为刚好完全反应时产生气体的质量,生成二氧化碳质量为4.4g;
(2)设该品牌补钙药剂中CaCO3的质量为x,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
=
该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数为×100%=50%;
(3)设该盐酸中溶质HCl的质量为y,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
y 4.4g
=
y=7.3g
则稀盐酸中溶质HCl的质量分数为×100%=7.3%,
答:该盐酸中溶质的质量分数为7.3%;
(4)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,当加入盐酸质量为120g时,稀盐酸过量,则溶液中含有的溶质有CaCl2、HCl。
五、多步反应类
17.某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
为了测定废液中CuSO4的质量分数,该小组取了50g废液,逐滴加入NaOH溶液至过量,测得生成Cu(OH)2沉淀(无其它沉淀)的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示:
(1)图中的0A段没有沉淀产生的微观本质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 。
(2)计算50g废液中CuSO4的质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)0A段没有沉淀产生是由于氢氧化钠与废液中的酸反应,微观本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(2)设参加反应的硫酸铜的质量为x。
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
160 98
x 1.96g
x=3.2g
废液中CuSO4的质量分数是:×100%=6.4%,
18.实验室用金属镁与100g盐酸反应探究酸的性质。交叉学科小组的芳芳同学取反应后的溶液,逐渐加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液,产生沉淀质量与滴加溶液的质量关系如图所示。已知当NaOH溶液滴加至150g时不再有沉淀产生。求:
(1)5.8g沉淀的成分为 氢氧化镁 (填名称);
(2)a点时,与NaOH发生反应的物质是 HCl (填化学式);
(3)计算:本实验中有多少克氢氧化钠溶液与盐酸发生反应(写出计算过程)?
【解答】解:(1)镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,可见5.8g沉淀的成分为氢氧化镁;
(2)a点时没有沉淀生成,说明a点时,与NaOH反应的物质是盐酸,化学式为HCl;
(3)设生成5.8g氢氧化镁需要氢氧化钠溶液的质量为x,
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl
80 58
x×8% 5.8g
x=100g,
所以与盐酸发生反应的氢氧化钠溶液的质量=150g﹣100g=50g。
19.往100g硫酸和硫酸铜的混合液中,逐滴加入8%的氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制了如图所示曲线,分析并计算:
(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 硫酸 发生反应。
(2)c点时溶液中溶质是 硫酸钠 。
(3)求反应前混合液中硫酸铜的质量分数。
【解答】解:(1)由图像可知,a→b段表示氢氧化钠与混合物中的硫酸发生反应;
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,c点时,硫酸铜和氢氧化钠恰好完全反应,则c点时溶液中溶质是硫酸钠;
(3)b→c段表示氢氧化钠与混合物中的硫酸铜发生反应,消耗氢氧化钠溶液的质量为150g﹣50g=100g;
设反应前混合液中硫酸铜的质量为x,
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
160 80
x 100g×8%
=
x=16g
则反应前混合液中硫酸铜的质量分数为×100%=16%,
答:反应前混合液中硫酸铜的质量分数16%。
20.往200克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的pH变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:
(1)a→b段发生反应的化学方程式为 Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑ 。
(2)c→d段溶液的pH大于7的原因是 碳酸钠溶液过量,碳酸钠溶液显碱性 。
(3)反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
【解答】解:(1)稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入碳酸钠溶液,碳酸钠先与硝酸反应,方程式是:Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑;
(2)由图象可知,c→d段溶液的pH大于7的原因是:碳酸钠溶液过量,碳酸钠溶液显碱性所以c→d 段溶液的 pH大于7。
(3)设c点时生成硝酸钠的质量为x则:
Na2CO3﹣﹣﹣﹣2NaNO3
106 170
150g×21.2% x
解得:x=51g;
设生成碳酸钙沉淀质量为y
Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3
106 100
100g×21.2% y
解得:y=20g
设碳酸钠与硝酸反应生成气体二氧化碳的质量为k
Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
106 44
50g×21.2% k
解得:k=4.4g。
反应到 c 点时,所得溶液的溶质质量分数是:=15.7%。
答:反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是15.7%。
21.在烧杯中盛有CaCl2和HCl的混合溶液100g,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%Na2CO3溶液,混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图像如图所示。
(1)在实验过程中,其中出现冒气泡的是 PA (填“PA”或“AB”)段。
(2)原溶液中HCl的质量是多少克?
(3)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,求烧杯中NaCl的质量是多少克?(2、3小题都要求写出计算过程)。
【解答】解:(1)在实验过程中,由于混合溶液中含有盐酸和氯化钙,所以加入碳酸钠溶液时,先生成气体后生成沉淀,所以出现冒气泡的是 PA段,而AB段是生成沉淀的。
(2)设原溶液中HCl的质量是x,生成的氯化钠的质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 117
106g×10% x y
解得:x=7.3g
解得:y=11.7g
(3)由图像可知,与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为212g﹣106g=106g。
设碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠的质量为a。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 117
106g×10% a
解得:a=11.7g
当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,烧杯中(不饱和溶液)溶质的质量为11.7g+11.7g=23.4g
答:(2)原溶液中HCl的质量是7.3g。
(3)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,烧杯中(不饱和溶液)溶质的质量为23.4g。
22.某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外,没有其他杂质)
(1)如图B点溶液中含有的阳离子有 Mg2+、H+ (用符号表示)。
(2)用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为10g时,为什么不产生氢气: MgO+H2SO4═MgSO4+H2O 。
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)如图B点溶液中含有的阳离子有反应生成的硫酸镁中的镁离子、过量稀硫酸中的氢离子。
故填:Mg2+、H+。
(2)当加入的稀硫酸质量为10g时,不产生氢气,是因为氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,反应的化学方程式为:MgO+H2SO4═MgSO4+H2O。
(3)由图中信息可知,镁恰好和50g稀硫酸反应,设50g稀硫酸中溶质的质量为x,
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,
98 2
x 0.20g
=,
x=9.8g,
稀硫酸中溶质的质量分数是:×100%═19.6%
答:稀硫酸中溶质的质量分数是19.6%。
23.某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成,某同学进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将240g NaOH溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示。
1次
2次
3次
4次
5次
6次
加入NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/g
164.5
204.5
239.6
269.8
300
340
每次产生沉淀的质量/g
0
0
m
n
9.8
0
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m= 4.9 ,n= 9.8 。
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数 20% 。
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。(最后结果保留一位小数)
【解答】解:(1)由表中的数据可知,处理后的数据如表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
加入氢氧化钠后没反应时的总质量
164.5
204.5
244.5
276.6
309.8
340
反应后溶液的质量/g
164.5
204.5
239.6
269.8
300
340
质量变化
0
0
4.9
9.8
9.8
0
每次产生沉淀的质量/g
0
0
m
n
9.8
0
可知,开始是氢氧化钠和硫酸反应,后来是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,且第五次实验是恰好完全反应。所以上述表格中产生沉淀的质量:m=4.9,n=9.8。
(2)根据第四次实验数据求算所加NaOH溶液中溶质的质量分数。
设所加NaOH溶液中溶质的质量分数为x
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
80 98
40g•x 9.8g
解得:x=20%
(3)设第五次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为y
此时所得溶液的质量为300g
根据钠元素守恒可得关系为
2NaOH~~~~~~~Na2SO4
80 142
200g×20% 300g•y
解得:y≈23.7%
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酸碱盐计算专题
一、表格类
二、实验类
三、文字类
四、图像类
五、多步反应类
一、表格类
1.工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 _______ 。
A.氢氧化钠 B.氢氧化钡 C.氯化钡 D.碳酸氢钠
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
(Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl)
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液(克)
10
20
30
氯化钙溶液(克)
30
30
30
沉淀质量(克)
2
4
5
①分析表中数据,加入的氯化钙溶液有剩余的是烧杯 ________ ;
②请计算样品中碳酸钠的质量分数。
2.我市某地盛产石灰石,其中含有不溶于盐酸的杂质.某化学兴趣小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量,取10.0g石灰石样品,经粉碎后全部放入烧杯中,并加入足量的稀盐酸,烧杯及所盛物质的总质量为80.0g.反应过程中测得烧杯及所盛物质的质量与相应时间记录如下表:
反应时间/分
0
2
4
6
8
10
烧杯及所盛物质质量/克
80.0
79.0
78.3
77.9
77.8
77.8
试计算:
(1)反应结束后,共放出多少克的二氧化碳?
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
3.小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl,HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次
第二次
第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克
100
100
100
反应后溶液的总质量/克
197.8
295.6
395.6
(1)该洁厕灵呈 _______ (填“酸性”或“碱性”)。
(2)第一次实验产生的气体质量为 ________ 克。
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 _______ 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
4.某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1g。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100g稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见如表。
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/g
8.0
6.0
4.0
2.2
2.2
回答下列问题:
(1)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 ________ g;
(2) 计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
5.家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定食用碱中Na2CO3的质量分数,小科取了40g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀,分析回答:
实验1
实验2
实验3
实验4
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 _____ 。
(2)Na2CO3在实验 ________ (填数字)中是反应完全的。
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(4)求实验4反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少?
二、实验类
6.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。建兰中学“做中学”研究小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中,随反应进行,装置C质量的变化如图Ⅱ所示,请回答:
(1)滴加盐酸后待反应结束,需向装置中通入足量氮气,目的是____________________ ;
(2)若水垢中只有碳酸钙能和稀盐酸反应生成CO2,请根据图Ⅱ数据,列式计算水垢中碳酸钙的质量分数;
(3)小建发现测得的碳酸钙质量分数偏大,可能原因是_______ 。
A.A中加入的盐酸用量不足
B.鼓入的氮气含有水蒸气
C.盐酸浓度过大,挥发出HCl气体
D.C装置后缺少吸收CO2的装置
7.综合实践活动中,小组同学围绕工业纯碱样品的纯度测定问题,展开了讨论与探究(已知纯碱样品中的杂质不与硫酸反应)。
[原理思路]Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定CO2的质量,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
[实验方案]根据以上思路,小组同学设计了如图所示的实验方案(固定装置已省略)。
请回答:
(1)在装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要鼓入过量的空气,其目的分别是 ____________________ 。
(2)反应前通空气时a、b、c三个止水夹的控制方法是 ______________ 。
(3)实验后C装置增重m1g,D装置增重m2g,则mg样品的纯度为多少?(用m、m1、m2作为已知量求解,写出计算过程)
8.牙膏常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂,某同学对摩擦剂中碳酸钙的含量进行探究,实验装置如图所示。
实验原理:测定图C装置中生成的BaCO3沉淀的质量,通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。
查阅资料:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。根据探究过程回答下列问题:
(1)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 _______ 。
(2)实验过程中先后两次鼓入空气,其中第二次鼓入空气的目的是:____________________ 。
(3)实验中准确称取4g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为1.97g,则样品中碳酸钙的质量分数为 ________ 。
(4)D装置的作用 ____________________ 。
(5)若没有A装置,直接通入空气,则测得的CaCO3质量分数 _______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
9.实验室中有一种含有纯碱、小苏打(NaHCO3)和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,利用如图所示装置(部分固定装置已略去)进行实验。
已知:①该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质;
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,能够吸收CO2和H2O;
③加热条件下,纯碱稳定不分解,小苏打易分解,反应的化学方程式为:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
探究过程如下:Ⅰ.称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量,分别为:m、m1、m2;
Ⅱ.将质量为m的样品装入B玻璃管中,按图连接好装置,关闭弹簧夹,给玻璃管加热;
Ⅲ.待玻璃管中样品完全反应,打开弹簧夹通空气,再熄灭酒精灯,直到玻璃管冷却;
Ⅳ.再次称量装置C、D的质量,分别为m3、m4。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装试剂为________ ;
(2)装置E的作用____________________ ;
(3)依据实验所得数据计算,该样品中小苏打的质量分数为____________________ (用相关字母表示)。
(4)按上述实验步骤对测得该样品中小苏打的质量分数有什么影响并说明理由____________________ 。
三、文字类
10.工业上常用洗涤塔来消除有毒尾气SO2的排放,基本结构如图所示,当含SO2的尾气进入洗涤塔,喷淋口将洗涤剂雾化喷出将SO2充分吸收,达到尾气的达标排放,防止环境污染。
回答下列问题:
(1)喷淋口将洗涤剂雾化喷出的好处____________________ 。
(2)某工厂选用的是浓度为4%的NaOH溶液来吸收尾气,理论上吸收6.4吨的SO2,需要多少吨的NaOH溶液。
11.实验室有一瓶新配的烧碱溶液,小明同学设计实验测定了其溶质质量分数。请根据如图所示的实验过程和提供的数据进行分析和计算。(注:滴入酚酞的质量忽略不计)
(1)将稀盐酸逐滴滴入锥形瓶的过程中,边滴加稀盐酸边振荡锥形瓶,当观察到 ____________ 时,恰好完全反应,停止滴液。
(2)通过计算确定该瓶烧碱溶液的溶质质量分数。(写出计算步骤)
(3)问题讨论:若小明在滴加盐酸的过程中没有同时振荡锥形瓶,实验结果会 _______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
12.小明发现某品牌小苏打包装袋上有“NaHCO3含量≥95%”的字样。为探究该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符,他进行了如下实验:
注:①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应,忽略HCl的挥发性;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;
③生成的气体全部逸出。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈 _______ (选填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是 ________ g。
(3)计算该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。(写出计算过程)
13.土壤酸碱度会影响农作物的生长,如水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中。为测定某地土壤酸碱度,小科在常温下做了图甲所示实验:向1L待测土壤浸出液中滴入质量分数为0.1%的澄清石灰水,用温度传感器监测该变化过程,图像记录如图乙所示,图丙为向待测土壤浸出液中加水的温度变化。
每升盐酸中溶质质量(g)
对应近似pH
36.5
0
3.65
1.0
0.365
2.0
0.0365
3.0
0.00365
4.0
0.000365
5.0
0.0000365
6.0
(1)由图乙和图丙可知,向待测土壤浸出液中加入澄清石灰水温度升高的原因是 ____________________ 。
(2)土壤浸出液中酸性物质以盐酸的形式存在,经测定当加入澄清石灰水溶液的质量为37g时恰好完全反应,请计算1L待测液中溶质HCl的质量。
(3)根据计算结果查表,该土壤浸出液的pH为 ________ ,该土壤是否适合种植水稻并说明判断依据:____________________ 。
四、图像类
14.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将___________ (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是____________________ 。
(3)当加入溶液的质量为b时,存在的阴离子有____________ (填离子符号)。
(4)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量?
15.在氯化钙和氯化钠的混合物中加入一定量的水,全部溶解得到50克混合溶液,向该溶液中逐滴加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液,生成沉淀与加入碳酸钠溶液的质量关系如图所示.
计算:
(1)A点时溶液的溶质有________ .
(2)所加碳酸钠溶液的溶质质量分数.
(3)若恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为10%,则原固体混合物的质量是多少?
16.钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某品牌补钙药剂主要含碳酸钙,为了测定该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数,取该补钙剂制成的粉末20g,逐滴滴入稀盐酸(补钙剂中其他成分不与盐酸反应),得到数据如图所示,请根据有关信息回答问题。
(1)加入盐酸质量为_________ 时该补钙剂刚好完全反应,此时产生气体的质量为_________ 。
(2)该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数是________ 。
(3)求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
(4)加入盐酸质量为120g时,溶液中含有的溶质有______________ (写化学式)。
五、多步反应类
17.某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
为了测定废液中CuSO4的质量分数,该小组取了50g废液,逐滴加入NaOH溶液至过量,测得生成Cu(OH)2沉淀(无其它沉淀)的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示:
(1)图中的0A段没有沉淀产生的微观本质是 ____________________ 。
(2)计算50g废液中CuSO4的质量分数。(写出计算过程)
18.实验室用金属镁与100g盐酸反应探究酸的性质。交叉学科小组的芳芳同学取反应后的溶液,逐渐加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液,产生沉淀质量与滴加溶液的质量关系如图所示。已知当NaOH溶液滴加至150g时不再有沉淀产生。求:
(1)5.8g沉淀的成分为 _________ (填名称);
(2)a点时,与NaOH发生反应的物质是 ________ (填化学式);
(3)计算:本实验中有多少克氢氧化钠溶液与盐酸发生反应(写出计算过程)?
19.往100g硫酸和硫酸铜的混合液中,逐滴加入8%的氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制了如图所示曲线,分析并计算:
(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 _______ 发生反应。
(2)c点时溶液中溶质是 ________ 。
(3)求反应前混合液中硫酸铜的质量分数。
20.往200克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的pH变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:
(1)a→b段发生反应的化学方程式为 ____________________ 。
(2)c→d段溶液的pH大于7的原因是 ____________________ 。
(3)反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
21.在烧杯中盛有CaCl2和HCl的混合溶液100g,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%Na2CO3溶液,混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图像如图所示。
(1)在实验过程中,其中出现冒气泡的是_______ (填“PA”或“AB”)段。
(2)原溶液中HCl的质量是多少克?
(3)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,求烧杯中NaCl的质量是多少克?(2、3小题都要求写出计算过程)。
22.某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外,没有其他杂质)
(1)如图B点溶液中含有的阳离子有____________ (用符号表示)。
(2)用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为10g时,为什么不产生氢气:____________________ 。
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
23.某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成,某同学进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将240g NaOH溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示。
1次
2次
3次
4次
5次
6次
加入NaOH溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/g
164.5
204.5
239.6
269.8
300
340
每次产生沉淀的质量/g
0
0
m
n
9.8
0
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m=________ ,n=________ 。
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数 ________ 。
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。(最后结果保留一位小数)
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