及解析
一、中考化学计算题
1.实验室有一瓶标签模糊的烧碱溶液,小杰设计实验测定了其溶质质量分数。请根据下图所示的实验过程和提供的数据进行分析和计算。(注:滴入酚酞试液的质量忽略不计)
(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___________________时,停止滴加稀盐酸。
(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)___________。 【答案】无色 10% 【解析】 【分析】
(1)根据酚酞溶液遇碱性溶液呈红色,遇中性溶液为无色解答;
(2)根据化学方程式结合氢氧化钠的质量可以计算出稀盐酸的质量进而就算出其溶质的质量分数。 【详解】
(1)在盛有烧碱溶液的锥形瓶中,滴加酚酞试液,溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,稀盐酸会和氢氧化钠反应,当氢氧化钠被耗尽时,溶液变为无色。 故答案:无色
(2)解:所取烧碱溶液的质量为:60g-20g=40g 设烧碱溶液的溶质质量为x,
NaOH+HCl=NaCl+H2O 4036.5x50g7.3%40x 36.550g7.3%x0.4g
该瓶烧碱溶液的溶质质量分数=0.4g100%10% 40g答:该瓶烧碱溶液的溶质质量分数为10%。
2.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%
3.取某碳酸钠样品放入烧杯中,加入95.8g水充分溶解,再向其中加入稀硫酸,反应放出气体的总质量与所加入稀硫酸的质量关系曲线如下图所示,请根据题意解答问题:
(1)当加入196g稀硫酸时,放出气体的质量为___________g。 (2)计算加入的稀硫酸溶液溶质的质量分数为____________。
(3)试通过计算求出加入98g稀硫酸(即A点)时烧杯中溶液溶质的质量分数。(写出计算过程)_____________ 【答案】4.4 10% 7.1% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)从题中图像可知,当加入稀硫酸98g时,生成的气体质量达到最大值4.4g,此时碳酸钠和稀硫酸完全反应,因此继续加入稀硫酸至196g,气体质量不会增加,因此反应中放出气体的质量为4.4g;
(2)因为加入稀硫酸98g时,生成的气体质量达到最大值4.4g,所以此时碳酸钠和稀硫酸完全反应。
设加入的98g稀硫酸中溶质硫酸的质量为x,恰好反应时生成的硫酸钠质量为y,参加反应的碳酸钠的质量为z。
Na2CO3106z+H2SO4=Na2SO498142xy+H2O+CO244
4.4g98x= 444.4g解得x=9.8g
稀硫酸中溶质的质量分数为:
9.8g100%=10% 98g142y= 444.4g解得y=14.2g
106z= 444.4g解得z=10.6g
(3)加入98g稀硫酸溶液时的溶液为碳酸钠和稀硫酸恰好完全反应时的溶液,溶液中溶质的质量分数为:
14.2g100%=7.1%
10.6g+95.8g+98g-4.4g答:稀硫酸的溶质质量分数为10%;A点时烧杯中溶液的溶质质量分数为7.1%。
4.将一定质量的NaCl和Na2SO4 固体混合物完全溶于水后,加入一定质量分数的BaCl2溶液208g,恰好完全反应,过滤,得到23.3g沉淀,经测定滤液中含氯元素的质量为21.3g (不考虑过滤过程中物质质量的损失)。计算: (1)所加BaCl2溶液的溶质质量分数_______。
(2)原固体混合物中Na2SO4的质量________。 (3)原固体混合物中NaCl的质量__________。 【答案】10% 14.2g 23.4g 【解析】 【分析】
由题可知生成硫酸钡的质量是23.3g,根据化学方程式列比例求出Na2SO4的质量,BaCl2的质量,由化学式求出BaCl2中氯元素的质量,可得出原固体混合物中NaCl中氯元素的质量,从而求得NaCl的质量; 【详解】
设BaCl2的质量是xg,Na2SO4的质量是yg, Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓ 142 208 233 y x 23.3g 142/y=208/x=233/23.3g y=14.2g,x=20.8g BaCl2溶液的溶质质量分数=BaCl2中氯元素的质量=
g=7.1g
=10﹪
原固体混合物中NaCl中氯元素的质量=21.3g-7.1g=14.2g 原固体混合物中NaCl的质量=14.2g
=23.4g
5.食盐是维持人体正常生理活动必不可少的物质.人体细胞中约含有NaCl 0.9%,一般成年人每日需NaCl的量为4.5g~9g.
(1)某病人因食盐摄入量不足,需要补充溶质质量分数约为0.9%的生理盐水,医生通过诊断需为他注射200g生理盐水,则该病人每天可补充食盐约___g.
(2)若用50g溶质质量分数为18%的氯化钠溶液配制溶质质量分数为0.9%的生理盐水,需加水___g.
(3)小明想检验某瓶生理盐水的氯化钠含量是否合格,他从该瓶生理盐水中取出65g溶液,然后加入足量硝酸银溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到1.435g沉淀.请你通过计算帮助小明判断这瓶生理盐水的氯化钠含量是否合格____. 【答案】⑴1.8 ⑵950
⑶设该生理盐水的溶质质量分数为0.9%,故此生理盐水的氯化钠含量合格。 【解析】
试题分析:(1)根据溶质质量分数的表达式,可以推知:溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数,所以补充食盐约=\"200g×0.9%\" = 1.8g
(2)溶质质量分数为18%的氯化钠溶液配制溶质质量分数为0.9 %,很明显是溶液的稀释,在加水的前后,溶液中的溶质质量不变,所以可设需加水质量为x 50g×18%=(50g+x)×0.9%
∴ x=950g
(3)在生理盐水中加入足量硝酸银溶液,发生反应:NaCl + AgNO3= AgCl ↓+ NaNO3,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到1.435 g沉淀,可以确定沉淀质量就是AgCl的质量,再根据AgCl与NaCl的质量比,即可算出65 g NaCl溶液中的溶质NaCl的质量,在根据溶质质量分数的表达式即可算出该NaCl溶液的质量分数,再与0.9%相比较,便可判断是否合格
(3)设该生理盐水的溶质质量为x NaCl + AgNO3= AgCl ↓+ NaNO3 58.5 143.5 X 1.435 g
=x = 5.85 g
生理盐水的溶质质量分数=5.85 g÷65 g×100%=0.9% 故此生理盐水的氯化钠含量合格
考点:溶质质量分数的计算,根据化学方程式进行的计算
6.现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案(假设反应都是充分完全):
(实验数据)实验共记录了两组数据:
第①组,气体吸收完全后,NaOH溶液质量增加4.4 g;
第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10 g。 根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)实验中生成的气体用氢氧化钠溶液吸收时发生的反应方程式为__________。 (2)混合溶液中CaCl2的质量分数为_______?(写出计算过程,保留结果至0.1%,下同) (3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为_______?(不考虑过滤中的损失。)
【答案】CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 11.1% 8.2% 【解析】
(1)根据二氧化碳与氢氧化钠的反应写出反应的化学方程式;(2)由题意可以知碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,根据沉淀的质量可求出氯化钙、碳酸钠、氯化钠的质量,据此可计算出混合溶液中CaCl2的质量分数;(3)根据图中数据可以知道生成二氧化碳的质量为4.4g,结合碳酸钠和盐酸反应的化学方程式可以求出碳酸钠的质量、氯化钠的质量,再根据溶质质量分数的计算公式计算出混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反
应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数。(1)根据题意可知,混合液中的稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;(2)设混合溶液中CaCl2的质量为x、生成的氯化钠的质量为y,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为z。 CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl 111 106 100 117 x z 10g y
111106100117 xz10gyx=11.1g y=11.7g z=10.6g
∴混合溶液中CaCl2的质量分数为
11.1g×100%=11.1%; 100g(3)氢氧化钠溶液增加的质量即为碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量,即为4.4g, 设与盐酸反应的碳酸钠的质量为m,生成的氯化钠的质量为n。 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 106 117 44 m n 4.4g
10611744 mn4.4gm=10.6g n=11.7g
10.6g10.6g=200g 反应的碳酸钠的质量为:
10.60011.7g11.7g经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为:×100%=8.2%
100g+200g-10g-4.4g答:(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%;(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为8.2%。
7.将硫酸钠和硫酸铜的混合固体溶于199.2克水中配成溶液,,完全溶解后加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液至恰好完全反应,生成19.6克沉淀,过滤后将滤液蒸干后所得固体质量为56.8克,试计算: ①加入氢氧化钠溶液的质量; ②原混合固体的质量;
③反应后所得滤液中溶质质量分数。 【答案】①160g ;② 60.4g ;③ 14.2% 【解析】 【分析】
【详解】
(1)设参加反应的硫酸铜的质量为x,氢氧化钠的质量为y,生成的硫酸钠的质量为z
CuSO4160x2NaOHNa2SO4CuOH2 8014298yz19.6g1608014298 xyz19.6gx=32g,y=16g,z=28.4g
加入氢氧化钠溶液的质量为16g10%=160g; (2)原混合固体的质量为56.8g−28.4g+32g=60.4g;
56.8g×100%=14.2%; (3)反应后所得滤液中溶质质量分数为
60.4g+199.2g+160g-19.6g答:(1)加入氢氧化钠溶液的质量为160g;(2)原混合固体的质量为60.4g;(3)反应后所得滤液中溶质质量分数为14.2%。
8.为测定某纯碱(Na2CO3)样品中(含有少量的氯化钠杂质)碳酸钠的质量分数,现称取6g试样放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内溶液的总质量为40.3g(产生的气体全部逸出)。产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示,试计算:
⑴A点产生气体的质量为 ;
⑵试样中碳酸钠的质量分数(结果精确到0.1%); ⑶B点时,烧杯内溶液中溶质的化学式 。
【答案】(1)2.2g …………………………………1分(数值和单位各0.5分) (2)解:设6g试样中Na2CO3质量为x ……………0.5分 Na2CO3+ 2HCl =\" \" 2NaCl + H2O + CO2↑ …2分 106 44 X 2.2g 106 : 44 =\" \" x : 2.2g
X =\" \" 5.3g …………………1分 试样中Na2CO3的质量分数为:
…………………1分
答:试样中Na2CO3的质量分数为88.3% …………………0.5分
(3)NaCl、HCl ……………………………2分(只填1种且正确得1分,全对得2分,其它情况
不得分) 【解析】
(1)根据质量守恒定律,A点产生二氧化碳的质量为6 g+36.5 g- 40.3 g=\"2.2\" g。
(2)根据二氧化碳的质量结合化学方程式可求得碳酸钠的质量,用该质量除以试样的质量可求得碳酸钠的质量分数。
(2)解:设试样中Na2CO3的质量为x。 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 x 2.2 g
x=\"5.3\" g
试样中Na2CO3的质量分数为:
×100%≈88.3%
答:试样中碳酸钠的质量分数为88.3%。
(3)B点时盐酸过量,溶液中的溶质为HCl和生成的NaCl。
9.现有硫酸钠和氢氧化钠的固体混合物(假设它们是混合均匀的),取部分样品进行分析实验:
(1)取2.62g固体混合物加水完全溶解后,加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止,过滤干燥后,称得沉淀的质量为2.33g.求2.62g固体混合物中硫酸钠的质量是多少? (2)另取等质量的固体混合物溶于56.38g水后,再加入12g一定质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数. 【答案】(1)1.42g;(2)5% 【解析】
解(1)设固体混合物中硫酸钠的质量是x, Na2SO4 + BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl 142 233 x 2.33g 142/x=233/2.33g x=1.42g;
(2)2.62g固体混合物中氢氧化钠的质量为2.62g-1.42g=1.2g 设氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠的质量为y 2NaOH + H2SO4 == Na2SO4 +2H2O 80 142 1.2g y 80/1.2g=142/y y=2.13g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=(2.13g+1.42g)÷(2.62g+56.38g+12g)×100%=5% 答:略
点睛:方程式的计算,关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算,易错点是,由方程式求质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
10.实验室制取二氧化碳后,将废液过滤,得到含有氯化钙和稀盐酸的混合液,20℃时,取混合液141.2g于烧杯中,向其中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,所产生的沉淀与所滴入碳酸钠溶液的质量关系如图所示。当滴入碳酸钠溶液至图中A点时,通过计算确定所得溶液是否为饱和溶液。(提示:20℃时,氯化钠溶解度为36克。)
【答案】不饱和溶液 【解析】
试题分析:设50克10.6%的Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl的质量为X1,CO2的质量为a;要生成5克沉淀需Na2CO3溶液的质量为Y,同时生成NaCl的质量为X2. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H2O + CO2↑ 106 117 44 50g×10.6% X1a
106∶117=50g×10.6%∶X1106∶44=50g×10.6%∶a X1=5.85 g a=2.2 g
CaCl2+Na2CO3 = 2NaCl +CaCO3↓ 106 117 100 Y×10.6% X25 g
106∶100=Y×10.6%∶5 100∶117=5∶X2 Y=50 g X2=5.85 g
A点溶液的质量:50克+50克=100克
NaCl溶液中溶质质量分数为:( 5.85+5.85克)/(141.2g+100g-5g-2.2g) ×100%=5% 20℃时,饱和NaCl溶液的溶质质量分数为:36 g /(100g+36g) ×100%=26.5% 因为5% <26.5% 所以该溶液为不饱和溶液。 考点:根据化学方程式的计算、有关溶液的计算
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