一、中考初中化学计算题
1.0g样品中杂质CaCO3的质量为4.0g-3.7g=0.3g
(3)设反应的二氧化碳的质量为m,生成的碳酸氢钙的质量为n
CaCO3+H2O+CO2=CaHCO3210044162 5.3g10044162== 5.3gmnm=2.332g
n= 8.586g溶液中生成物的溶质的质量分数为
mn8.586g100%4.2%
4g+2.2g+2.332g+200g若所取样品中的Ca(OH)2没有完全溶于水,对最后的计算结果没有影响。原因是未溶解的氢氧化钙也能与二氧化碳生成碳酸钙。
2.取某碳酸钠样品(含有一定量的氯化钠)15g,加入80g水,固体完全溶解,再向其中加入76g氯化钙溶液,两者恰好完全反应,过滤后得到161g滤液。 请计算:(1)产生沉淀的质量是________g; (2)反应后所得溶液中溶质的质量分数_______。 【答案】10g 10% 【解析】 【分析】
(1)根据氯化钠、碳酸钠的性质,氯化钠不能与加入的氯化钙发生反应,碳酸钠与氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠,根据质量守恒计算碳酸钙沉淀的质量;
(2)恰好完全反应后所得溶液为氯化钠溶液,此时溶液中的溶质氯化钠由原固体中的氯化钠和反应后生成的氯化钠两部分构成。 【详解】
(1)产生沉淀的质量为15g+80g+76g-161g=10g; (2)设Na2CO3的质量为x,生成NaCl的质量为y,
Na2CO3106x+CaCl2=CaCO3+2NaCl100117
10gy106100117== x10gyx=10.6g,y=11.7g
反应后所得溶液中溶质的质量=15g-10.6g+11.7g=16.1g;
反应后所得溶液中溶质质量分数为
16.1g ×100%=10% 161g答:(1)产生沉淀的质量为10g;(2)反应后所得溶液中溶质质量分数为10%. 【点睛】
本道题比较难,难点有两个:一是滤液中的溶质氯化钠包括原混合物中的氯化钠和反应生成的氯化钠;二是所得滤液的质量比较难算,不是用溶质的质量+溶剂的质量,而是将所加入的物质的质量全部加起来,再减去生成沉淀的质量。
3.全国和政协会议曾使用了一种含碳酸钙的“石头纸”:为测定其中碳酸钙的含量,课外活动小组的同学称取50 g碎纸样品。分别在5只烧杯中进行了实验,实验数据见下表(假设纸张其他成分既不溶于水,也不与水反应):
加入样品的质量/g 加入稀盐酸的质量/g 充分反应后生成气体的质量/g 烧杯① 10 10 0.88 烧杯② 10 20 1.76 烧杯③ 10 30 x 烧杯④ 10 40 3.52 烧杯⑤ 10 50 3.52 (1)表中x的值为________;
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。_____。
(3)第四次反应后所得溶液的溶质质量分数。_____。 【答案】(1) 2. (2)80% (3) 44.48 【解析】
(1)由烧杯④中可知,药品中的碳酸钙和稀盐酸完全反应,则烧杯③中的碳酸钙和稀盐酸完全反应,生成二氧化碳的质量为:0.88g×3=2.g,即X=2.; (2)解:设10g样品中碳酸钙的质量为x, CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 3.52g
10044 x3.52gx=8g,
此石头纸中碳酸钙的质量分数为:
8g×100%=80% 10g答:此石头纸中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)烧杯④中物质充分反应后所得溶液的质量为:8g+40g-3.52g=44.48g。
4.实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中Na2CO3的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克, ②向上述3个烧杯中分别加入3 份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下:
反应前稀盐酸+烧杯质量(克) 实验一 实验二 实验三 150 150 150 反应前固体样品质量(克) 4 8 12 155.8 158.7 反应后烧杯内物质+烧杯质量(克) m 已知实验中发生的化学反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
(1)分析表中教据,写出判断实验二中的样品已完全反应的理由__________。 (2)表中的m 值为________。
(3)根据实验二的数据计算样品中Na2CO3的质量分数。
【答案】(1)因为实验三产生的气体质量为15g0+12g-158.7g=3.3g,实验二产生的气体质量为150g+8g-155.8g=2.2g,实验三产生的气体质量大于实验二,所以实验二中稀盐酸有剩余,8g样品已完全反应。 (2)152.9 (3)66.25% 【解析】
(1)因为实验三产生的气体质量为15g0+12g-158.7g=3.3g,实验二产生的气体质量为150g+8g-155.8g=2.2g,实验三产生的气体质量大于实验二,所以实验二中稀盐酸有剩余,8g样品已完全反应;(2)实验二中的8g样品完全反应生成二氧化碳的质量为2.2g,那么4g样品完全反应生成的二氧化碳的质量应为1.1g,即实验一中烧杯减少的质量为1.1g,那么m=\"150g+4g-1.1g=152.9g\" ;
(3)利用化学方程式,根据碳酸钠和二氧化碳反应的质量比即可计算出碳酸钠的质量。 设8g样品中碳酸钠的质量为x; Na2CO3+ 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ 106 44 X 2.2g
x=5.3g
样品中Na2CO3的质量分数=
66.25%
答:样品中Na2CO3的质量分数为66.25% 。
5.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 (2)88.3% (3)NaCl、HCl 【解析】 【分析】 【详解】
(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)设试样中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3106x+2HCl=2NaCl+H2O+CO244
2.2g106x 442.2gx=5.3 g
试样中Na2CO3的质量分数为:
5.3g×100%≈88.3% 6g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。
6.实验室欲测定一瓶标签破损的稀硫酸中溶质的质量分数,现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的加入,溶液pH的变化情况如图所示。分析并计算:
(1)a点溶液中含有的离子是_____。
(2)当pH=7时,消耗氢氧化钠溶液中NaOH质量为_____g。 (3)计算稀H2SO4中溶质的质量分数。_____
(4)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。_____
【答案】Na+、H+、SO42- 0.8 稀H2SO4的溶质质量分数是9.8%; 恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是5.5%。 【解析】 【详解】
(1)由图示可知,在a点时溶液的pH小于7,说明加入的NaOH完全反应,有剩余的硫酸,所以,溶液中含有的离子为:Na+、H+、SO42-;
(2)由图示可知,在溶液的pH等于7,消耗的NaOH溶液的质量为16g,溶质的质量为:16g×5%=0.8g;
(3)10g稀硫酸样品含有H2SO4的质量为x,生成的硫酸钠的质量为y
2NaOH+H2SO480980.8gx=Na2SO4142y+2H2O
解得:x=0.98g y=1.42g
稀H2SO4的溶质质量分数为:
×100%=9.8%;
×100%≈5.5%。
(4)恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数:
7.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 1 2 3 4 加入氢氧化钠溶液的质量/g 生成沉淀的质量/g 25 2.9 25 X 25 8.7 25 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 585.8g原固体混合物样品中硫酸镁的质量分数是
y8.7g18g100%90% ; 20g(2)恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数=
21.3g+20g-18g100% 12.5%;
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。
8.某实验小组取部分变质的Ca(OH)2(含杂质CaCO3)样品4.0g投入200g水中,充分溶解,通入足量的CO2,固体质量与通入CO2质量的关系如图所示。已知:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,生成的碳酸氢钙可完全溶解。试计算:
(1)当Ca(OH)2全部转化为CaCO3时消耗的CO2质量为___g。 (2)4.0样品中杂质CaCO3的质量分数为___(精确到0.1%)。 (3)当通入m3gCO2时,溶液中溶质的质量___。 【答案】2.2 7.5% 8.586g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)当Ca(OH)2全部转化为CaCO3时消耗的CO2质量为2.2g; (2)设样品中杂质Ca(OH)2的质量为x,生成碳酸钙的质量为y,
X=3.7g,y=5g
所以样品中杂质CaCO3的质量分数为
(3)设当通入m3gCO2时,生成碳酸氢钙的质量为z,
;
答:当通入m3gCO2时,溶液中溶质的质量为8.586g。
9.向53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为5%的稀盐酸,生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系如图所示.(不考虑CO2的溶解)
已知:
OB段反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaH CO3
BD段(不含B点)反应的化学方程式为NaH CO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 请回答:
(1)53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为___________g。 (2)A点对应溶液中溶质有_________(填化学式)。 (3)B点横坐标为________(计算结果保留1位小数,下同)。
(4)假设C点横坐标为.75,计算C点对应的二氧化碳质量。___________(写出计算过程)
【答案】5.3 Na2CO3、NaCl、NaHCO3 36.5 C点对应的二氧化碳质量为1.1g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为:53g×10%=3.5g。
(2)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图A点时,溶液中碳酸钠部分与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠,所以,对应溶液中溶质有:Na2CO3、NaCl、NaHCO3;
(3)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图B点时,溶液中碳酸钠恰好与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠, 设与碳酸钠反应生成了氯化钠和碳酸氢钠的盐酸的质量为x
Na2CO31065.3g+HCl=NaCl+NaHCO336.5 x5%1065.3g= 36.5x5%解得x=36.5g;
(4)设C点对应的二氧化碳质量为y
NaHCO3+HCl36.5(.75g-36.5g)5%=NaCl+H2O+CO244
y36.5(.75g-36.5)5%= 44y解得:y=1.1g
10.为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,取矿石样品40g,加入盐酸,恰好完全反应时,共用去盐酸219g,过滤、洗涤、干燥后得滤渣8g(矿石中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应)。计算:
(1) 赤铁矿石中氧化铁的质量分数; _________ (2)盐酸的溶质质量分数 _________ 【答案】80% 20% 【解析】 【分析】
稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水。 【详解】
(1) 取矿石样品40g,加入盐酸,恰好完全反应时,共用去盐酸219g,过滤、洗涤、干燥后得滤渣8g,则氧化铁的质量为40g-8g=32g,故赤铁矿石中氧化铁的质量分数为
32g100%=80% 40g(2)设盐酸中溶质的质量为x
6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O219x16032g
219160= x32g x=43.8g
43.8g100%=20% 故盐酸的质量分数为:
219g答:赤铁矿石中氧化铁的质量分数80%,盐酸的质量分数为20%。
11.为测定某H2SO4溶液的溶质质量分数,现取200g硫酸溶液置于烧杯中,不断加入一定质量分数的BaCl2溶液,反应过程中杯中溶液的质量与加入BaCl2溶液的质量关系如图所示。请回答:
(1)反应生成沉淀的质量为_____g;在Q点时溶液中的离子为_____(用符号)。 (2)在反应过程中,杯中溶液的pH_____(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)原硫酸溶液的溶质质量分数是多少_____?
﹣
【答案】23.3 H+、Cl、Ba2+ 变大 4.9%
【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图中信息可知,P点时氯化钡和硫酸恰好完全反应,反应前后的质量差即为反应生成沉淀硫酸钡的质量,则生成的硫酸钡的质量是200g+100g﹣276.7g=23.3g,故填23.3; Q点的氯化钡溶液过量,溶液中的溶质为盐酸和氯化钡,在Q点时溶液中的离子为H+、Cl
﹣
、Ba2+,故填H+、Cl﹣、Ba2+;
(2)反应的过程中硫酸不断被消耗,生成盐酸,随氯化钡溶液的加入,溶剂增加,溶液的酸性不断变弱,所以pH会不断变大,故填变大; (3)设氯化钡质量为x。
BaCl2+H2SO498x=BaSO4+2HCl233 23.3g98233= x23.3gx=9.8g
原硫酸溶液的溶质质量分数为:
9.8g×100%=4.9% 200g答:硫酸溶液的溶质质量分数为4.9%。
12.某石化厂有一种石油产品含有质量分数为4.9%的残余硫酸,过去他们都是用NaOH溶液来清洗这些硫酸。请你计算:
(1)若要清洗1000kg的这种石油产品,需要_____kg的NaOH。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。每处理1000kg这种产品,他们可以节约多少经费_____?请你写出具体的计算过程。工业级的NaOH和Ca(OH)2的最新市场批发价如下表: 试剂 价格(元/kg) Ca(OH)2 1.00 NaOH 6.00 (3)请你在图中画出氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线表示,氢氧化钙用实线表示。_____(请你注明具体的坐标)
【答案】40 203元
【解析】 【详解】
1000kg的这种石油产品所含硫酸的质量为1000kg×4.9%=49kg 设消耗的氢氧化钠的质量为x,消耗的氢氧化钙的质量为y 根据2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O和Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
2NaOH可得关系式为80H2SO49849kgCa(OH)274y
x809874==x49kgy
x=40kgy=37kg每处理1000kg这种产品,他们可以节约经费为6.00元/kg×40kg-1.00元/kg×37kg=203元 图中画出用氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,
答:(1)若要清洗1000kg的这种石油产品,需要 40kg的NaOH。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。每处理1000kg这种产品,他们可以节约203元经费。
(3)残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,
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