一、中考初中化学计算题
1.将Na2CO3和NaCl固体混合物32.9g放入烧杯中,此时总质量为202.9g,加入326.9g盐酸,恰好完全反应,待没有气泡逸出后再次称量,总质量为521.0g.计算所得溶液中溶质的质量分数______(CO2的溶解忽略不计). 【答案】10 【解析】 【分析】
首先根据质量守恒定律:化学反应前后,物质的质量不变,可先求出产生的气体二氧化碳的质量=202.9g+326.9g-521.0g=8.8g,再根据化学反应方程式:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,反应后所得溶液中溶质是NaCl,但NaCl来自两部分,一是反应生成的,二是原固体混合物中含有的,生成的NaCl可通过化学方程式来求解,原固体混合物中含有的NaCl可通过混合物32.9g减去Na2CO3的质量 【详解】
解:根据质量守恒定律,反应生成的CO2质量=202.9g+326.9g-521.0g=8.8g 设Na2CO3的质量为x,生成的NaCl的质量为y。
Na2CO3106x+2HCl=2NaCl+H2O+CO211744
y8.8g10611744== xy8.8g解得x=21.2g y=23.4g 所得溶液中溶质的质量分数=
23.4g+32.9g-21.2g100% =10%
32.9g+326.9g-8.8g答:所得溶液中溶质的质量分数为10%。
2.现有NaOH、NaCl和Na2CO3固体混合物109.1g。在烧杯中加入水溶解,向烧杯中加入稀盐酸,加入稀盐酸的质量与产生气体的关系如图:
求:
(1) 完全反应后,产生二氧化碳气体的体积是多少L?,保留一位小数。(已知二氧化碳气体密度为1.9g/L) ⑵加入稀盐酸的的质量分数?
⑶计算原混合物中NaCl的质量分数,保留一位小数。 【答案】(1)2.3L;(2)7.3%;⑶53.6% 【解析】
NaOH、NaCl和Na2CO3固体混合物中的Na2CO3固体能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,根据图像可知,与Na2CO3固体反应的稀盐酸的质量为:600g-500g=100g。(1)因为ρ=,所以v==
=2.3L。
⑵设加入稀盐酸的的质量分数为x,则100g稀盐酸所含溶质的质量为:100g×x Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ 73 44
100g×x 4.4g =
,解得x=7.3%
⑶根据图像可知,与NaOH反应的稀盐酸的质量为500g,500g稀盐酸中所含溶质的质量为:500g×7.3%=36.5g 设固体混合物中NaOH的质量为y NaOH + HCl == NaCl + H2O 40 36.5 y 36.5g
=
,解得y=40g
设固体混合物中Na2CO3的质量为z Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ 106 44 z 4.4g =
,解得z=10.6g
原混合物中NaCl的质量为:109.1g-10.6g-40g=58.5g 则原混合物中NaCl的质量分数为:
×100%=53.6%
点睛:解得此题的关键是知道图像表示的化学信息,根据图像可知,生成二氧化碳的质量是4.4g,与Na2CO3反应的稀盐酸的质量是600g-500g=100g,与NaOH反应的稀盐酸的质量是500g,能够得到这些信息后,再利用化学方程式找出相关物质的质量关系,列比例式进行计算,易错点是,由质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
3.为测定某氯化钠和硫酸镁(杂质不参加反应也不溶于水)样品中氯化钠的纯度并提纯氯化钠,探究小组进行了如下实验:
(1)B中发生反应的化学方程式为_________________________________;
(2)求解与D中溶液发生反应的某溶液的溶质质量(x)的比例式为______________; (3)样品中氯化钠的纯度为___________;
(4)向质量分数为M 的氯化钡溶液中加入16.8mL蒸馏水可配制成上述实验中使用的氯化钡溶液,则M为______________;
(5)D→F过滤后,需蒸发水的体积为__________mL;
(6)50t上述氯化钠样品经上述提纯后,可制得纯碱的质量为________。 【答案】 BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+ MgCl2;
; 46.8%; 25% 40.6; 42.4t
【解析】(1)根据氯化钡溶液与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁解答;(2)根据D中溶质主要是氯化钠及氯化镁,除去杂质氯化镁必须用到氢氧化钠得到5.8g氢氧化镁沉淀计算解答;(3)根据反应的化学方程式计算解答;(4) (5) (6)根据计算解答。(1) 氯化钡溶液与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,故B中发生反应的化学方程式为BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+ MgCl2;(2)设与D中溶液发生反应的某溶液的溶质质量为x,参加反应的氯化镁的质量为y,生成氯化钠的质量为z。 2NaOH+ MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl 80 95 58 117 x y 5.8g z
x=8g y=9.5g z=11.7g
(3)设与20.8%的氯化钡溶液恰好完全反应需要硫酸镁的质量为m,生成沉淀的质量为n。 BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+ MgCl2 120 233 95 m n 9.5g
m=12g n=23.3g
杂质的质量为24.6g-23.3g=1.3g 样品中氯化钠的纯度为
×100%=46.8%
(4)由质量守恒定律可知,加入氯化钡溶液的质量为200.4g+24.6g-100g-25g=100g。16.8mL蒸馏水约为16.8g,故原氯化钡溶液的质量为100g-
16.8g=83.2g。100g×20.8%=83.2g×M,M=25%;(5)F中氯化钠的质量为11.7g+25g-12g-1.3g=23.4g。故F中溶液的质量为23.4g÷10%=234g。反应后D中溶液的质量为
200.4g+8g÷10%-5.8g=274.6g,故D→F过滤后,需蒸发水的质量为274.6g-234g=40.6g,约为40.6mL;(6)50t上述氯化钠样品经上述提纯后可得氯化钠的质量为50t×
×100%=46.8t,46.8t氯化钠中钠元素的质量为46.8t×
×100%)=42.4t。
×100%=18.4t,可制得纯
碱的质量为18.4t÷(
4.某公司生产出的纯碱产品中经检测只含有氯化钠杂质。为测定产品中碳酸钠的质量分数,20℃时,称取该产品样品26.5g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程用精密仪器测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如下图所示。
求:(1)生成CO2的质量。
(2)该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
(3)根据条件,此题还可求算出下列中的 (只填字母标号,不计算,可多选)。 A.该纯碱样品中NaCl的质量分数; B.反应所用稀盐酸的溶质质量分数; C.反应后所得溶液中NaCl的质量分数; D.反应生成水的质量。
【答案】(9分)
【解】(1)生成二氧化碳的质量为172.5g-163.7 g =\" 8.8\" g ┄┄┄┄┄┄(1分) (2)设:样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+ 2HCl =\"=\" 2NaCl + CO2↑ + H2O ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分) 106 44
x 8.8g ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)
┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)
x=
= 21.2 g ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
×100%=\"80\" % ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分) (3)ABCD ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分,选四个得2分,选一至三个得1分) 答:(1)生成二氧化碳的质量8.8 g。 (2)该纯碱样品中Na2CO3质量分数为80%。 (3)ABCD 【解析】
(1)根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为172.5g﹣163.7g=8.8g (2)设:样品中碳酸钠的质量为x Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O 106 44 x 8.8g
x=
=21.2g
×100%=80%
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
答:(1)生成二氧化碳的质量8.8g;(2)该纯碱样品中Na2CO3质量分数为80%. (3)A、利用样品质量与碳酸钠质量差即可求得样品中氯化钠的质量,氯化钠质量与样品质量比可计算样品中氯化钠的质量分数;故A正确;
B、根据反应的化学方程式,由二氧化碳质量可计算稀盐酸中HCl中质量;所加入稀盐酸溶液的质量172.5g﹣26.5g=146g,可以计算出反应所用稀盐酸的溶质质量分数;故B正确; C、虽然可通过计算确定反应后所得氯化钠溶液中氯化钠的质量,题目说的是烧杯内物质的质量,所得溶液的质量就为163.7g,且其中没有不溶解于水的杂质存在.所以可以计算所得溶液的溶质的质量分数;故C正确;
D、根据反应的化学方程式,由生成二氧化碳的质量可计算出生成水的质量;故D正确; 【点评】在对变化的曲线进行分析时,曲线的折点意味着恰好完全反应,此时总质量与反应前总质量的差即为反应放出气体的质量.
5.某碳酸钠样品含有少量的硫酸钠,取一定质量的该样品,完全溶解在水中配制成100g溶液,将其全部加入到100g一定质量分数的硫酸溶液中,恰好完全反应,生成的4.4g气体,所得滤液中硫酸钠的质量分数为10%.求原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数(计算结果精确到0.1%). 【答案】66.4% 【解析】
根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所得溶液质量=
100g+100g﹣4.4g=195.6g;反应后硫酸钠的质量为:195.6g×10%=19.56g;是原有硫酸钠和生成硫酸钠的总和。
设样品中碳酸钠的质量为x,生成硫酸钠的质量为y Na2CO3 +H2SO4═Na2SO4 +CO2↑+H2O 106 142 44 x y 4.4g 106/x=44/4.4g x=10.6g 142/y=44/4.4g y=14.2g
原样品的质量为:10.6g+(19.56g-14.2g)=15.96g
原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数10.6g÷15.96g×100%≈66.4% 答:略
点睛:据化学方程式可以表示反应中各物质的质量关系,由其中任意一种物质的质量可计算反应中其它物质的质量。
6.普通黄铜由铜和锌组成,广泛用于制造板材、管材等,也用于铸造机械零件等。为了测定某黄铜样品中铜的含量,设计了如下实验方案。
取50.00g黄铜样品,加入一种未知浓度的稀盐酸。有关实验数据如下图。
(1)样品完全反应产生H2的质量___________。 (2)图中m与n的关系是m n(填“>”、“<”或“﹦”)。
(3)黄铜样品中铜的质量分数是多少(写出计算过程,保留小数点后一位)。 (4)某同学根据图中数据计算盐酸的质量分数为:
请分析该同学的计算结果是否正确,如不正确指出错误的原因。 。
【答案】(1)0.5g(1分) (2)= (1分) (3)67.5%(过程略,设答1分,计算过程3分)
(4)不正确,原因是盐酸溶液的质量为反应后溶液质量加上氢气的质量再减去锌的质量。 【解析】
根据铜不和盐酸反应,锌和盐酸生成氢气和氯化锌进行解答
7.我国化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。 (1)主产品Na2CO3的俗名是_____,副产品氯化铵中阳离子符号为_____。
(2)在实际生产中,产品Na2CO3中常混有少量的NaCl,现有样品11.0g,将其放入干净的烧杯中,向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,反应后烧杯中物质的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。
①图中A点表示_____,B点的溶质为_____。
②计算样品中Na2CO3的质量分数_____(计算结果精确至0.1%)
【答案】纯碱或苏打 NH4+ Na2CO3与盐酸或HCl恰好完全反应 NaCl、HCl 96.4%。 【解析】
(1)Na2CO3的俗名是纯碱或苏打,氯化铵中的阳离子是铵根离子,符号为NH4+。 (2)①由图像可知,当滴入上述稀盐酸至图中A点时,加入的稀盐酸恰好与碳酸钠反应。由图像可知,当滴入上述稀盐酸至图中B点时,加入的稀盐酸的量是过量的,烧杯中溶液里的溶质为NaCl、HCl。(5).设样品中,含Na2CO3的质量为x。 Na2CO3+2HCl106 73 x 100 g×7.3%
2NaCl+H2O+CO2↑
x=10.6 g
样品中Na2CO3的质量分数是:答:样品中Na2CO3的质量分数是96.4%
≈96.4%
8.实验室现有硫酸镁和硫酸钠的固体混合物样品,小明同学想测定样品中硫酸镁的质量分数,先称取该混合物样品20g,完全溶于100g水中。然后取用了一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液100 g平均分四次加入其中,充分振荡,实验所得数据见下表,请你分析并进行有关计算: 次数 加入氢氧化钠溶液1 25 2 25 3 25 4 25 的质量/g 生成沉淀的质量/g 2.9 X 8.7 8.7
(1)上表中X的数值为______;原固体混合物样品中硫酸镁的质量分数是 ; (2)求恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
(3)请在下图中画出在20 g 样品中加氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀质量变化关系的示意图。
(4)若用氢氧化钡溶液代替氢氧化钠溶液来测定样品中硫酸镁的质量分数,是否可行?并说明理由。
【答案】(1)5.8;90% ;(2)12.5%;(3)
;(4) 氢氧化钡也会与杂质硫酸钠反应,导致
测定结果偏大
【解析】 【分析】 【详解】
(1)由表中数据分析可知,每25克氢氧化钠溶液完全反应后生成2.9g氢氧化镁沉淀,所以X的值为5.8;设固体混合物样品中硫酸镁的质量为x;生成硫酸钠的质量为y,
MgSO4+2NaOH=Na2SO4+MgOH2 12014258x120x= x=21.3g 585.8g142y= y=18g 585.8g18g100%90% ; 原固体混合物样品中硫酸镁的质量分数是20gy8.7g21.3g+20g-18g100% 12.5%; (2)恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数=
20g+75g-8.7g+100g(3)根据上述计算,在20 g 样品中加氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀质量变化关系的示
意图:;
(4) 氢氧化钡也会与杂质硫酸钠反应,导致测定结果偏大 【点睛】
数据分析题解题关键是分析数值的变化,改变的是什么,通过变化量的关系判断是否刚好完全反应。
9.小敏对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定.取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀.继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图象. (1)滴加的溶液中溶质属于_______(选填“盐”或“碱”).
(2)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是_______克. (3)图象中的a点数值是_______.
(4)废液中含有的溶质是________(写化学式).
(5)通过计算说明,图象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?_______
【答案】盐 2.65 1.1 HCl、CaCl2 30g 【解析】 【分析】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钠和盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙和氯化钠。 【详解】
(1)滴加的溶液中溶质是碳酸钠,属于盐。
(2)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量为10g26.5%=2.65g。 (3)设二氧化碳的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2104 2.65g104= 2.65gxx=1.1g
故a点的数值是1.1。
(4)由图象可知:碳酸钠和盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙和氯化钠,故废液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙的混合物,故化学式为HCl、CaCl2。 (5)设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y
xCaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3106100
y106100= y5gy=5.3g
碳酸钠溶液的质量是5.3g26.5%=20g
5gb点质量应标20g+10g=30g
10.绿矾(FeSO4·nH2O)是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,硫酸亚铁在空气中易被氧化。某化学兴趣小组为测定绿矾中结晶水的含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。称重B装置,记为 n1 g。(已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)
实验步骤如下:
Ⅰ.打开K1和K2,缓缓通入N2一段时间后连接好装置,关闭K1;Ⅱ.点燃酒精灯,加热一段时间;Ⅲ.熄灭酒精灯;Ⅳ. ………称量A的质量为m3g,称量B的质量为n2g. 回答下列问题:
(1)步骤Ⅳ中“………”的具体操作是________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______________________________。 (3)根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的百分含量为________________(列式表示)。
(4)如选择实验前后B装置数据计算,则装置C的作用是
__________________________ 。若两组数据的计算结果都偏小,则可能的共同原因是________________________________。
m2-m3 ×100% 防止空气【答案】打开K1继续通N2至冷却到室温 H2O+CaO=Ca(OH)2
m2-m1中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果 加热时间过短,结晶水未完全失去 【解析】 【详解】
(1)为了防止硫酸亚铁被氧化,故需要继续通入氮气至温度降低至室温。
(2)装置A中分解所得的水与装置B中的氧化钙反应生成氢氧化钙,反应的方程式为:H2O+CaO=Ca(OH)2
(3)由题意可知绿矾中结晶水的质量为:m2-m3;原来药品的质量为m2-m1,故质量分数
m2-m3 ×100% 为:
m2-m1(4)B装置是通过测量吸收水的质量进行计算,故C装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果。当结晶水没有完全失去,测得的结果偏小。
11.合成氨工业中,常用碳酸钾溶液吸收产生的二氧化碳得到碳酸氢钾,反应的化学方程式为:K2CO3+CO2+H2O═2KHCO3.现向碳酸钾溶液通入二氧化碳,恰好完全反应,得到溶质的质量分数为10%的溶液50g,试计算.
(1)碳酸钾中钾元素、碳元素、氧元素的质量比为多少?
(2)若把该50g该溶液,稀释为溶质的质量分数为4%的溶液,需要加入水的质量为多少? (3)原碳酸钾溶液中溶质的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%) 【答案】39:6:24 75g 7.1% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)碳酸钾中钾元素、碳元素、氧元素的质量比为(39×2):12:(16×3)=13:2:8; (2)若把该50g溶液,稀释为质量分数为4%的溶液,需要加入水的质量为:50g×10%÷4%-50=75g;
(3)设原溶液中碳酸钾的质量为x,通入的二氧化碳的质量为y。
K2CO3138x+CO244y+H2O=2KHCO3 20050g100013844200 xy50g10%x=3.45g y=1.1g
所以碳酸钾溶液的质量为50g-1.1g=48.9g 故原碳酸钾溶液中溶质的质量分数
3.45g
×100%=7.1% 48.9g
答:原碳酸钾溶液中溶质的质量分数为7.1%。
12.为测定某样品中锌的质量分数,取10g此样品,分五次向其中加入稀硫酸使之充分反应(假设锌的样品中杂质不与稀硫酸反应,且不溶于水),每次加入的稀硫酸质量及测定剩余固体的质量,记录数据如下表:
加入稀硫酸的质量/g 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 10 10 10 10 10 剩余固体质量/g 8.4 6.8 5.2 3.6 3.6
请认真分析表中的数据,回答下列问题:
(1)表示样品与稀硫酸恰好完全反应的是上表中第________次操作; (2)计算样品中锌的质量分数; ____
(3)计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。 ______ 【答案】4 % 24% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据金属活动性,锌在活动性顺序中处于H之前,能与稀硫酸反应,而锌的样品中杂质不与稀硫酸反应,且不溶于水。由记录数据表可知:第五次加入10g稀硫酸时,剩余固体质量不变仍为3.6g,说明混合物中的锌在第四次加酸后就已完全反应,剩余固体为不与硫酸反应的杂质。另据上表可见,前三次中每加入10g的稀硫酸,都消耗1.6g的锌,故知第四次恰好完全反应。 (2)则样品中锌的质量分数为
10g-3.6g100%=% 10g(3)样品中锌的质量为10g-3.6g=6.4g 设恰好完全反应时消耗硫酸的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 65986.4g6598= 6.4gxx=9.6g
所用稀硫酸的溶质质量分数为
x9.6g100%=24% 40g
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