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【備考2018】中考科學高頻考點剖析 專題十八 化學方程式相關計算問題

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【備考2018】中考科學高頻考點剖析 專題十八 化學方程式相關計算問題

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專題十八 化學方程式相關計算問題
考點解析☆目標分解
b級目標:正確表述常見反應的化學方程式。
c級目標:根據化學方程式進行生成物和反應物之間的計算。
目標分解:
①化學反應與溶液變化相結合的計算
②化學反應中有關過量的判斷與計算
③有關反應先后問題的分析與計算
考點剖析☆聚焦高頻
考點一:化學反應與溶液變化相結合的計算
1.(2017?舟山)在學習了金屬的化學性質后,科學老師布置了一項課外學習任務:調查化工顏料店出售 的涂料添加劑“銀粉”是什么金屬?某學習小組通過調查,分別獲得了“銀粉”是銀粉、鋁粉、 鋅粉這三種不同結果。為了確定究竟是哪一種金屬,學習小組同學將一小包“銀粉”帶回實 驗室,進行了如下實驗和分析。(相關反應的化學方程式為:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑) www.21-cn-jy.com
(1)取少量“銀粉”于試管中,滴加適量鹽酸,觀察到有________產生,說明“銀粉”一定不是銀。
(2)為了進一步確定“銀粉”是鋁還是鋅,學習小 組通過理論計算,獲得兩種金屬分別與足量鹽酸反應產生氫氣的質量關系,并繪制成如圖所示圖像。
取1.8克“銀粉”(雜質忽略不計)加入到50克稀鹽酸中,恰好完全反應,生成氫氣0.2克。根據上圖可知,“銀粉”是________。計算實驗中所用稀鹽酸的溶質質量分數________。
【答案】(1)銀粉”表面有氣泡產生
(2)鋁(或“Al”);解:設實驗中所用稀鹽酸的溶質質量為x。
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
219 6
X 0.2克
X=7.3g
鹽酸中溶質質量分數=
答:實驗中所用稀鹽酸的溶質質量分數為14.6%。
【解析】(1)根據銀粉與酸反應的現象分析,可以判斷該銀粉不是銀;(2)根據圖表分析銀粉的成分,列出鋁與鹽酸反應的方程式,求得HCl的質量,根據質量分數的計算公式,計算出鹽酸的質量分數。
【解答】(1)銀與鹽酸不反應,若“銀粉”表面有氣泡產生,說明銀粉一定不是銀;(2)根據圖表分析1.8g金屬生成0.2g氫氣,說明該金屬是鋁;
2.(2016?湖州)某Na2CO3樣品中混有一定量的Na2SO4,小明想測定樣品中Na2CO3的質量分數,取該樣品20克放入燒杯,加入100克水使樣品全部溶解,再向燒杯中滴加稀硫酸,當滴加的稀硫酸質量為50克時,恰好完全反應,稱得燒杯中溶液的質量是165.6克。
請通過計算回答:
①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數。
②該樣品中Na2CO3的質量分數。
【答案】解:根據質量守恒定律,二氧化碳的質量為20g+100g+50g﹣165.6g=4.4g
設碳酸鈉的質量為x,滴加的稀硫酸中溶質的質量為y
則Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
????? 106?? ?? 98???????? ? ? ? ? 44
????????x???? ??? y??????? ? ? ? ?? 4.4g
x=10.6g y=9.8g
①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數= 100%=19.6%
②該樣品中Na2CO3的質量分數= 100%=53%
答:①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%;②該樣品中Na2CO3的質量分數為53%.
【解析】因反應中只有二氧化碳是氣體,則根據反應前后溶液的質量差來計算二氧化碳的質量,將二氧化碳的量代入化學反應方程式來計算稀硫酸中溶質的質量及碳酸鈉的質量.本題考查學生利用化學反應方程式的計算,利用物質的狀態及質量守恒來計算二氧化碳的質量是解答本題的關鍵.
3.為測定某H2SO4溶液的溶質質量分數,現取200g硫酸溶液置于燒杯中,不斷加入一定質量分數的BaCl2溶液,反應過程中杯中溶液的質量與加入BaCl2溶液的質量關系如圖所示。請回答:
(1)反應生成沉淀的質量為________g;在Q點時溶液中的離子為________(用符號)。
(2)在反應過程中,杯中溶液的pH________(填“變大”、“不變”或“變小”)。
(3)原硫酸溶液的溶質質量分數是多少?
【答案】(1)23.3;Ba2+、Cl-、H+
(2)不變
(3)設原硫酸溶液的溶質質量為x
H2SO4+BaCl2= BaSO4↓+2HCl
98 233
Xg 23.3g
x=9.8g
H2SO4%=9.8/200=4.9%
【解析】(1)硫酸溶液中加入BaCl2溶液,兩者反應生成HCl和BaSO4沉淀。根據溶液質量和BaCl2溶液質量變化關系圖可知,當BaCl2溶液滴入100g時硫酸與BaCl2恰好完全反應。根據兩者的總質量減去P點時溶液質量可得到生成沉淀的質量。由圖可知Q點時,滴入的BaCl2過量,溶液中含有的溶質有反應生成的HCl和過量的BaCl2;
(2)溶液中的pH主要是由H+離子的濃度決定,通過加入BaCl2溶液H+數量未發生變化,所以杯中溶液的pH不變;
(3)根據生成BaSO4的質量,由反應的化學方程式:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+HCl可計算出硫酸的質量,再算出原硫酸溶液的溶質質量分數。
【解答】(1)由溶液質量和BaCl2溶液質量變化關系圖可知,P點表示滴入100gBaCl2溶液時,H2SO4與BaCl2恰好完全反應,反應生成沉淀的質量為:200g+100g-276.7g=23.3g。Q點表示滴入的BaCl2過量,溶液中含有的溶質有反應生成的HCl和過量的BaCl2 , 所以溶液中的離子為Ba2+、Cl-、H+。
(2)溶液中的pH主要是由H+離子的濃度決定,通過加入BaCl2溶液H+數量未發生變化,所以杯中溶液的pH不變。
故答案為:(1)23.3;Ba2+、Cl-、H+;(2)不變
考點二:化學反應中有關過量的判斷與計算
1.(2017?溫州)實驗室有一變質的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質,且成分均勻),為測量樣品中Na2CO3的質量分數,小明進行了如下實驗。
①取質量、大小相同的3個燒杯,分別加入一定質量分數的稀鹽酸100克;
②向上述3個燒杯中分別加入3份質量不同的樣品;
③充分反應后,再用電子天平稱量燒杯及燒杯內物質的總質量(假設產生的氣體完全逸出)。實驗數據記錄如下:
實驗一
實驗二
實驗三
反應前稀鹽酸+燒杯質量(克)
150
150
150
反應前固體樣品質量(克)
4
8
12
反應后燒杯內物質+燒杯質量(克)
m
155.8
158.7
已知實驗中發生的化學反應:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(1)分析表中數據,寫出判斷實驗二中的樣品已完全反應的理由:________。
(2)表中的m值為________。
(3)根據實驗二的數據計算樣品中Na2CO3的質量分數。
【答案】(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應。21世紀教育網版權所有
(2)152.9
(3)解:設8克樣品中含Na2CO3的質量為x
反應生成的二氧化碳質量為:150+8?155.8=2.2(克)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
X 2.2克

樣品中Na2CO3的質量分數
答:該樣品中Na2CO3的質量分數為66.25%。
【解析】熟練掌握碳酸鈉、碳酸鈣等碳酸鹽和氫氧化鈉、氧化鈣的化學性質,能根據所給的實驗或者自己設計實驗來驗證它們是否變質,并熟練的寫出相應的化學方程式。
【解答】(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應。;【來源:21cnj*y.co*m】
(2)根據(1)分析,實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應,因此實驗一中4g樣品完全反應,產生氣體1.1g,m=150g+4g-1.1g=152.9g;
故答案為:(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應;(2)152.9;(3)66.25%。
2.為了測定某種黃銅(銅和鋅的合金)的組成,現取該黃銅樣品碎屑100g,把400g稀硫酸分4次加入到該樣品中,測得數據記錄如下表:(Zn+H2SO4===H2↑+ZnSO4)
第1次
第2次
第3次
第4次
加人稀硫酸質量(g)
100
100
100
100
剩余固體質量(g)
87
74
67.5
67.5
(1)第2次測得剩余固體質量為74g,其成分中含________物質。
(2)該黃銅樣品中銅和鋅的質量比是________。
(3)計算所用稀硫酸的溶質質量分數,并畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖。
【答案】(1)銅和鋅 (2)27:13
(3)選取第1次數據100克稀硫酸參加反應,參加反應的鋅為100g-87g=13g,設有xg硫酸參加了反應
H2SO4 + Zn=ZnSO4+H2↑
98 65
X 13
?得x=19.6g H2SO4%= =19.6%
根據表格數據可知在整個實驗中參加反應的鋅是32.5g,設參加反應的稀硫酸為yg,生成的氫氣為Zg。
H2SO4 + Zn=ZnSO4+ H2↑
98 65 2
Y 32.5g z
解得y=250g 解得Z=1g
當32.5g鋅全部反應完時,產生1g氫氣,參加反應稀硫酸的質量250g。畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖如下:
【解析】(1)根據金屬活動性順序黃銅中的鋅可與稀硫酸反應產生氫氣,銅不會與稀硫酸反應;400克稀硫酸分4次加入每次加100克,可由第3次加入稀硫酸100,剩余固體質量的變化來判斷第2次剩余固體質量中是否還有鋅;(2)酸過量后鋅全部反應完剩余的固體全部是銅,從表格數據可得到銅和鋅的質量分別是多少,計算出兩者的比;(3)要計算稀硫酸的溶質質量分數首先要從表格中選取稀硫酸全部反應完的數據,利用減少的固體鋅的質量計算出參加反應的H2SO4的質量,再算出質量分數。畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖,關鍵要計算出鋅有多少,根據鋅質量計算產生了多少氫氣和消耗了多少稀硫酸。
【解答】(1)因為第3次加入稀硫酸時,固體質量仍有減少說明第2次實驗剩余的固體74克中是含有鋅的。所以74克是含銅和鋅的物質;(2)從表格中第三次后固體質量不變說明剩余的固體都是銅,鋅已經反應完了所以銅有67.5克,鋅有32.5克,銅和鋅的質量比= ?=27:13
故答案為:(1)銅和鋅;(2)27:13
3.(2016?溫州)在校園科技節上,為測出雞蛋殼(主要成分是碳酸鈣)中鈣元素的質量分數,某同學稱取已洗凈、晾干、研成粉末的雞蛋殼10克置于燒杯中,將燒杯放在電子天平上,往燒杯中加入足量的稀鹽酸,每0.5分鐘記錄一次電子天平的示數,據此計算出產生氣體的質量,具體數據如表(反應的化學方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
時間(分鐘)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
產生氣體質量(克)
0
1.80
3.00
3.60
3.96
3.96
3.96
(1)若產生的氣體全部是雞蛋殼中的碳酸鈣與鹽酸反應生成的CO2,根據實驗結果計算出該雞蛋殼中鈣元素的質量分數.(假定雞蛋殼中其它成分不含鈣元素,寫出具體計算過程)www-2-1-cnjy-com
(2)下列哪些情況會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大????????(可多選)
A.?鹽酸溶質質量分數過大??? ?????B.?雞蛋殼未晾干????????
C.?雞蛋殼中含有碳酸鎂?????? ??D.?雞蛋殼未充分研碎
【答案】(1)解:依據表中的數據可知,充分反應后生成二氧化碳的質量為3.96g,
設參加反應的碳酸鈣的質量為x
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100??????????? 44
x????????????? ???? 3.96g
?x=9g 所以雞蛋殼中鈣元素的質量分數為 ×100%=36%;
答:雞蛋殼中鈣元素的質量分數為36%;
(2)A,C
【解析】(1)根據表中的數據可知充分反應后生成二氧化碳的質量為3.96g,依據化學方程式進行計算;(2)A、根據鹽酸具有揮發性進行分析;【版權所有:21教育】
B、根據雞蛋殼未晾干增加了樣品的質量進行分析;
C、根據等質量的碳酸鎂比碳酸鈣生成的二氧化碳多進行分析;
D、根據雞蛋殼沒有充分研磨不會與影響生成二氧化碳的質量進行分析.本題主要考查了化學方程式的計算,難度不大,注意解題的規范性和準確性.
【解答】(2)A、鹽酸具有揮發性,會增加排出氣體的質量,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大,故A正確;
B、雞蛋殼未晾干增加了樣品的質量,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏小,故B錯誤;
C、等質量的碳酸鎂比碳酸鈣生成的二氧化碳多,會導致二氧化碳的質量增大,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大,故C正確;
D、雞蛋殼沒有充分研磨不會與影響生成二氧化碳的質量,故D錯誤.
故選:AC.
考點三:有關反應先后問題的分析與計算
1.(2015?紹興)圖甲中A是一種常見的酸,它能與黑色固體B反應,B質量為8克,將NaOH溶液漸漸加入到C中,生成藍色沉淀E的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖乙所示,在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)A溶液中溶質的化學式為? ???  ????;
(2)操作1的名稱是 ???  ;
(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是多少?
(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是多少?
【答案】(1)H2SO4;(2)過濾;(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是20%;(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。
【解析】(1)根據物質間反應的規律以及物質的顏色,來確定物質的名稱;
(2)操作1是分離硫酸鈉溶液和氫氧化銅藍色沉淀的一種方法;
(3)根據氧化銅的質量計算出硫酸銅的質量,然后根據硫酸銅的質量計算出與之反應所需氫氧化鈉的質量,而由圖象可知與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為(100g﹣60g),最后計算出氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數;
(4)由圖象可知,C溶液中的溶質為硫酸和硫酸銅,加入的氫氧化鈉與二者均反應,利用化學方程式分別計算出硫酸鈉的質量即可。
【解答】(1)在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以D溶液中一定存在硫酸根離子,E是藍色沉淀,則是氫氧化銅,那么C是硫酸銅,D是硫酸鈉;黑色固體為氧化銅,酸為稀硫酸。
(2)操作1是分離難溶性固體和液體的一種方法,是過濾。
(3)解:設由CuO生成的CuSO4的質量為x
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80????? 160
8g????? ? x
x=16g
設與CuSO4反應的NaOH的質量為y,同時生成Na2SO4的質量為a
CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na2SO4
160??? 80????? ?????? 142
16g? ?? y???????? ????? a
y=8g
所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為:=20%
a=14.2g
答:NaOH溶液中溶質的質量分數是20%.
(4)解:設硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉質量為b
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
?????? 80??? 142
??? 60g×20%? b
b=21.3g 所得溶液中溶質的質量為:21.3g+14.2g=35.5g
答:C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。
故答案為:
(1)H2SO4;(2)過濾;(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是20%;(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。【出處:21教育名師】
2.研究性學習:探究實驗室中久置的NaOH的變質程度
[研究方案]先稱取13、3g 的NaOH樣品(雜質為Na2CO3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入質量分數為14、6%的稀鹽酸,根據生成CO2的質量測定Na2CO3的質量。從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度。21cnjy.com
(1)[解決問題]實驗測得加入稀鹽酸的質量與產生CO2氣體的質量關系如圖所示。
填寫下表:(計算結果保留小數點后一位)
Na2CO3的質量/g
________________________
變質NaOH的質量/g
________________________
NaOH的變質程度
________________________
(2)[繼續探究]求實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量。
(3)[發現問題]根據“與NaOH反應所用鹽酸的質量”,對照圖像,你發現了什么問題?
【答案】(1)5.3;4.0;33.3%
(2)實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量是50g
(3)NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體
【解析】解答由圖示可知產生的二氧化碳的質量為2.2g;
設生成2.2g二氧化碳時需要的碳酸鈉質量是x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106????????? ???????? 44
x????????????? ?????? 2.2g
106:x=44:2.2g x=5.g
則由碳酸鈉的質量為5.3g,設反應的氫氧化鈉的質量為z
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
80??????? ??106
z?????????? 5.3g
80:z=106:.3g y=4g
則氫氧化鈉的變質程度為
[繼續探究]沒變質氫氧化鈉質量為13.3g-5.3g=8g
設參加反應氯化氫的質量為m
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40???36.5
8g????m
40:8g=36.5:m m=7.3g;
鹽酸的質量=7.3g÷14.6%=50g
[發現問題]根據圖形可以看出NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體.21·cn·jy·com
故答案為:[解決問題]:
Na2CO3的質量/g
5.3
變質NaOH的質量/g
4.0
NaOH的變質程度(用質量分數表示)
33.3%
[繼續探究]實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量是50g.
[發現問題]出NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體.
【分析】變質的氫氧化鈉中滴加鹽酸,鹽酸與碳酸鈉產生二氧化碳氣體,根據二氧化碳氣體的質量可確定碳酸鈉的質量.通過圖示我們發現剛滴加鹽酸時并沒有產生二氧化碳氣體,以此為突破口分析解答即可;2-1-c-n-j-y
考點過關☆專項突破
考點一:化學反應與溶液變化相結合的計算
1.工業制取碳酸鈉常會含有少量的氯化鈉。實驗探究小組欲測定碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數,取該樣品11g加入64.6g水形成不飽和溶液,然后向其中加入一定量的稀鹽酸,恰好完全反應,所得溶液的溶質質量分數為10%。產生二氧化碳的質量與時間的關系如圖所示。21*cnjy*com
(1)求該樣品中碳酸鈉的質量分數。(結果精確到0.1%)
(2)求恰好完全反應時所加稀鹽酸的質量。
2.普通黃銅僅由銅和鋅組成,廣泛用于制造板材、管材等,也用于鑄造機械零件。現有一塊50.00g黃銅樣品,某同學利用一種未知濃度的稀鹽酸來測定樣品中Cu的質量分數。有關數據如下圖。問:
(1)黃銅中Cu的質量分數。
(2)樣品完全反應產生的H2的質量。
(3)稀鹽酸的溶質質量分數。
3.現有H2SO4和CuSO4的混合溶液,為了測定CuSO4的質量分數,某興趣小組進行如下實驗:取混合溶液于燒杯中,向其中加入鐵片至完全反應。反應前后,有關數據如下。
燒杯
原混合溶液
加入的鐵片
反應后燒杯和燒杯內物質的總質量
剩余鐵片
析出銅
質量(克)
80
100
20
199.8
3.2
12.8
(1)實驗中產生氫氣的質量為________克。
(2)除鐵外,加入________也可以看到類似現象(填一種物質的化學式)。
(3)請根據實驗數據計算原混合溶液中CuSO4的質量分數。
(4)某同學用加入足量BaCl2溶液,通過生成BaSO4沉淀的質量來計算原混合溶液中CuSO4的質量分數,請分析是否合理。
4.?我州地處武陵山區,具有豐富的天然石灰石、大理石(主要成分是碳酸鈣)資源,純度高、硬度大,是優質的建筑材料.為測定某地天然大理石中碳酸鈣的含量(雜質不與稀鹽酸反應),某化學興趣小組成員取25g樣品,加入一定溶質質量分數的稀鹽酸,測得的實驗數據如圖所示.
(1)求樣品中碳酸鈣的質量分數;
(2)所加稀鹽酸的溶質質量分數.
5.?某碳酸鈉樣品含有少量的硫酸鈉,取一定質量的該樣品,完全溶解在水中配制成100g溶液,將其全部加入到100g一定質量分數的硫酸溶液中,恰好完全反應,生成的氣體全部逸出后,所得溶液質量是195.6g,將溶液蒸干,得到15.6g硫酸鈉.
計算:
(1)加入的硫酸溶液的溶質質量分數;
(2)原碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數(計算結果精確到0.1%).
6.?學習了金屬的有關知識后,同學們知道了如何鑒別黃金和黃銅(銅鋅合金,俗名“愚人金”),為進一步宣分析黃銅的成分,某同學進行了如下實驗,稱量黃銅樣品20g放入錐形瓶中,向其中不斷加入稀硫酸,收集生成的氣體與所加稀硫酸的質量關系如圖所示,求:
(1)黃銅樣品中鋅的質量.
(2)恰好完全反應時,所得溶液中溶質的質量分數.
7.?某純堿樣品中含有少量NaCl,小麗同學取該樣品23g全部溶解于150g水中,再逐滴加入160g稀鹽酸,反應中產生的氣體的質量與鹽酸的用量關系如圖所示.(提示:相關反應為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑)21*cnjy*com
計算當恰好完全反應時:
(1)產生的二氧化碳的質量是________?克.
(2)此時所得到的溶液中溶質的質量分數(寫出必要的計算過程,結果保留到0.1%)
考點二:化學反應中有關過量的判斷與計算
1.為了測定某銅鋅合金(即銅鋅混合物)中鋅的質量分數,某同學利用該合金與稀硫酸反應,進行了3次實驗,所得相關的實驗數據記錄如下表(實驗中的誤差忽略不計):
第一次
第二次
第三次
所取合金質量/g
20
20
40
所取用的稀硫酸質量/g
120
180
120
生成的氫氣質量/g
0.4
0.4
0.4
(1)前兩次產生氫氣一樣多的原因是________。
(2)計算該銅鋅合金中鋅的質量分數。
(3)計算第三次實驗反應后所得溶液的溶質質量分數。(結果精確到0.1%)
2.在一定量的氫氧化鈉稀溶液中逐漸滴加溶質質量分數為0.73%的稀鹽酸,反應過程中不斷攪拌并及時測量不同時刻溶液的溫度與pH,記錄數據如下表:
反應時間(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀鹽酸體積(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
pH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
溫度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)觀察上表發現,當反應時間在________秒時,氫氧化鈉與鹽酸恰好中和。
(2)分析上表數據發現,在逐漸滴加稀鹽酸的過程中,溶液的溫度先升高后降低,請分析原因:________。21教育名師原創作品
(3)結合上表中滴入稀鹽酸體積與pH的變化數據,試計算氫氧化鈉稀溶液中溶質的質量。(稀鹽酸的密度取1.0克/毫升;)
3.為了對海水中氯化鈉進行成分分析,甲、乙、丙3位同學分別進行了實驗,他們的實驗數據如下,請仔細觀察分析,然后回答下列問題:21教育網



所取海水樣品的質量(克)
100
50
50
加入AgNO3溶液的質量(克)
50
50
75
反應后所得沉淀的質量(克)
1.435
1.435
1.435
(1)兩溶液恰好完全反應的是________的實驗?
(2)請計算海水中氯化鈉的質量分數是多少?
4.某中學化學興趣小組通過實驗測定某大理石中碳酸鈣的質量分數,將盛有20.0g該樣品的燒杯放在電子秤上,倒入100.0g稀鹽酸(假設大理石樣品中的雜質不與稀鹽酸反應,也不溶于水),使該樣品恰好完全反應,實驗過程中的有關數據如下表所示:
時間/s
0
20
40
60
80
100
燒杯與所盛物質質量/g
174.0
171.0
169.0
168.0
167.4
167.4
計算:
(1)生成二氧化碳的質量.
(2)該大理石中碳酸鈣的質量分數;
(3)反應完成所得溶液中溶質的質量分數(精確到0.1%)
5.某海洋化工集團用氨堿法生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質,其產品包裝袋上注明:碳酸鈉≥96%.為測定該產品中含碳酸鈉的質量分數,進行了以下實驗:取11.0g純堿樣品放入燒杯中,稱得燒杯及所盛純堿樣品的總質量為158.0g,再把100g稀鹽酸平均分成四份依次加入樣品中,實驗數據記錄如下:
所加鹽酸的次數
第一次
第二次
第三次
第四次
每次加鹽酸前燒杯及所盛
物質的總質量/g
158.0
181.2
X
228.6
所加鹽酸的溶液質量/g
25.0
25.0
25.0
25.0
充分反應后燒杯及所盛物質總質量/g
181.2
204.4
228.6
253.6
每次生成的二氧化碳質量/g
1.8
1.8
Y
0
(1)仔細分析表中數據,寫出X、Y兩數據的值:X________,Y________.
(2)請你通過計算說明該產品中碳酸鈉的質量分數是否合格?(要求寫出計算過程,結果精確到0.1% 2·1·c·n·j·y
(3)根據實驗數據,某同學在如圖坐標紙上繪制出了所加稀鹽酸質量與生成氣體質量關系的曲線請你求出圖中轉折處P點的坐標.(保留一位小數)
考點三:有關反應先后問題的分析與計算
1.在一燒杯中盛有100gBaCl2和HCl的混合溶液,向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的Na2CO3溶液,混合溶液的質量與所滴入Na2CO3溶液的質量關系曲線如圖所示。請根據題意回答問題:21·世紀*教育網
(1)當滴入Na2CO3溶液至圖中A點時,溶液中溶質是________。
(2)在實驗過程中放出氣體的總質量為________?g。
(3)當滴入Na2CO3溶液至圖中B點時,通過計算求此所得不飽和溶液中溶質質量分數是多少?(計算結果精確到0.1%)
2.向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶質質量分數為10%NaOH溶液,參加反應的NaOH溶液質量與生成沉淀質量關系如圖,據圖回答:
(1)寫出PM段發生的化學方程式________。
(2)P點溶液中的溶質是________。
(3)試通過計算確定m1的值。
(4)M點溶液的溶質質量分數是多少?(結果保留0.1%)
3.如圖甲中A是一種常見的酸溶液100g,它能與黑色固體B反應,B質量為8克,將NaOH溶液逐漸加入到C中,生成藍色沉淀E的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖乙所示;在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)試寫出“在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀”的化學反應方程式________。 【來源:21·世紀·教育·網】
(2)操作1的名稱是________,C中溶液的溶質化學式為________。
(3)NaOH溶液溶質的質量分數是多少?
(4)A溶液溶質的質量分數是多少?
4.科學實驗提倡綠色環保,對實驗裝置進行微型化改進是一條很好的途徑。圖甲是實驗室制取并檢驗CO2的裝置,圖乙是對圖甲實驗裝置進行“微型”化改進后的裝置。
(1)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的________儀器相同(填字母編號)。
(2)通常用甲裝置完成該實驗需要的鹽酸是“微型”實驗裝置用量的10倍,采用“微型”實驗裝置具有的優點是________。
(3)某學校化學興趣小組的同學對實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳后的廢液進行溶質成分的鑒定.取廢液上層清液50克,逐滴加入質量分數為26.5%的碳酸鈉溶液,出現氣泡,滴加至10克時開始出現白色沉淀,繼續滴加至沉淀不再產生,對沉淀進行對應處理后,測得沉淀的質量為5克,并繪制了如下圖象。則廢液中含有的溶質有________(寫化學式)。廢液中屬于鹽類溶質的質量分數是多少________?
5.為測定某純堿(Na2CO3)樣品中(含有少量的NaCl雜質)碳酸鈉的質量分數,現稱取6g試樣放在燒杯中并滴入稀鹽酸(Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑),當稀鹽酸滴加至36.5g時(燒杯內不再產生氣體為止),燒杯內溶液的總質量為40.3g(產生的氣體全部逸出).試計算:
(1)該反應產生氣體的質量為________;
(2)試樣中碳酸鈉的質量分數(結果精確到0.1%);
(3)B點時,燒杯內溶液中溶質的成分。

專題十八 化學方程式相關計算問題
考點解析☆目標分解
b級目標:正確表述常見反應的化學方程式。
c級目標:根據化學方程式進行生成物和反應物之間的計算。
目標分解:
①化學反應與溶液變化相結合的計算
②化學反應中有關過量的判斷與計算
③有關反應先后問題的分析與計算
考點剖析☆聚焦高頻
考點一:化學反應與溶液變化相結合的計算
1.(2017?舟山)在學習了金屬的化學性質后,科學老師布置了一項課外學習任務:調查化工顏料店出售 的涂料添加劑“銀粉”是什么金屬?某學習小組通過調查,分別獲得了“銀粉”是銀粉、鋁粉、 鋅粉這三種不同結果。為了確定究竟是哪一種金屬,學習小組同學將一小包“銀粉”帶回實 驗室,進行了如下實驗和分析。(相關反應的化學方程式為:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑) 【出處:21教育名師】
(1)取少量“銀粉”于試管中,滴加適量鹽酸,觀察到有________產生,說明“銀粉”一定不是銀。
(2)為了進一步確定“銀粉”是鋁還是鋅,學習小 組通過理論計算,獲得兩種金屬分別與足量鹽酸反應產生氫氣的質量關系,并繪制成如圖所示圖像。
取1.8克“銀粉”(雜質忽略不計)加入到50克稀鹽酸中,恰好完全反應,生成氫氣0.2克。根據上圖可知,“銀粉”是________。計算實驗中所用稀鹽酸的溶質質量分數________。
【答案】(1)銀粉”表面有氣泡產生
(2)鋁(或“Al”);解:設實驗中所用稀鹽酸的溶質質量為x。
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
219 6
X 0.2克
X=7.3g
鹽酸中溶質質量分數=
答:實驗中所用稀鹽酸的溶質質量分數為14.6%。
【解析】(1)根據銀粉與酸反應的現象分析,可以判斷該銀粉不是銀;(2)根據圖表分析銀粉的成分,列出鋁與鹽酸反應的方程式,求得HCl的質量,根據質量分數的計算公式,計算出鹽酸的質量分數。
【解答】(1)銀與鹽酸不反應,若“銀粉”表面有氣泡產生,說明銀粉一定不是銀;(2)根據圖表分析1.8g金屬生成0.2g氫氣,說明該金屬是鋁;
2.(2016?湖州)某Na2CO3樣品中混有一定量的Na2SO4,小明想測定樣品中Na2CO3的質量分數,取該樣品20克放入燒杯,加入100克水使樣品全部溶解,再向燒杯中滴加稀硫酸,當滴加的稀硫酸質量為50克時,恰好完全反應,稱得燒杯中溶液的質量是165.6克。
請通過計算回答:
①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數。
②該樣品中Na2CO3的質量分數。
【答案】解:根據質量守恒定律,二氧化碳的質量為20g+100g+50g﹣165.6g=4.4g
設碳酸鈉的質量為x,滴加的稀硫酸中溶質的質量為y
則Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
????????? 106???? 98???????? ?? ? ? 44
??????????? x??????? y??????? ? ? ??? 4.4g

x=10.6g y=9.8g
①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數= 100%=19.6%
②該樣品中Na2CO3的質量分數= 100%=53%
答:①滴加的稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%;②該樣品中Na2CO3的質量分數為53%.
【解析】因反應中只有二氧化碳是氣體,則根據反應前后溶液的質量差來計算二氧化碳的質量,將二氧化碳的量代入化學反應方程式來計算稀硫酸中溶質的質量及碳酸鈉的質量.本題考查學生利用化學反應方程式的計算,利用物質的狀態及質量守恒來計算二氧化碳的質量是解答本題的關鍵.
3.為測定某H2SO4溶液的溶質質量分數,現取200g硫酸溶液置于燒杯中,不斷加入一定質量分數的BaCl2溶液,反應過程中杯中溶液的質量與加入BaCl2溶液的質量關系如圖所示。請回答:
(1)反應生成沉淀的質量為________g;在Q點時溶液中的離子為________(用符號)。
(2)在反應過程中,杯中溶液的pH________(填“變大”、“不變”或“變小”)。
(3)原硫酸溶液的溶質質量分數是多少?
【答案】(1)23.3;Ba2+、Cl-、H+
(2)不變
(3)設原硫酸溶液的溶質質量為x
H2SO4+BaCl2= BaSO4↓+2HCl
98 233
Xg 23.3g

x=9.8g
H2SO4%=9.8/200=4.9%
【解析】(1)硫酸溶液中加入BaCl2溶液,兩者反應生成HCl和BaSO4沉淀。根據溶液質量和BaCl2溶液質量變化關系圖可知,當BaCl2溶液滴入100g時硫酸與BaCl2恰好完全反應。根據兩者的總質量減去P點時溶液質量可得到生成沉淀的質量。由圖可知Q點時,滴入的BaCl2過量,溶液中含有的溶質有反應生成的HCl和過量的BaCl2;
(2)溶液中的pH主要是由H+離子的濃度決定,通過加入BaCl2溶液H+數量未發生變化,所以杯中溶液的pH不變;21·cn·jy·com
(3)根據生成BaSO4的質量,由反應的化學方程式:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+HCl可計算出硫酸的質量,再算出原硫酸溶液的溶質質量分數。
【解答】(1)由溶液質量和BaCl2溶液質量變化關系圖可知,P點表示滴入100gBaCl2溶液時,H2SO4與BaCl2恰好完全反應,反應生成沉淀的質量為:200g+100g-276.7g=23.3g。Q點表示滴入的BaCl2過量,溶液中含有的溶質有反應生成的HCl和過量的BaCl2 , 所以溶液中的離子為Ba2+、Cl-、H+。
(2)溶液中的pH主要是由H+離子的濃度決定,通過加入BaCl2溶液H+數量未發生變化,所以杯中溶液的pH不變。
故答案為:(1)23.3;Ba2+、Cl-、H+;(2)不變
考點二:化學反應中有關過量的判斷與計算
1.(2017?溫州)實驗室有一變質的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質,且成分均勻),為測量樣品中Na2CO3的質量分數,小明進行了如下實驗。
①取質量、大小相同的3個燒杯,分別加入一定質量分數的稀鹽酸100克;
②向上述3個燒杯中分別加入3份質量不同的樣品;
③充分反應后,再用電子天平稱量燒杯及燒杯內物質的總質量(假設產生的氣體完全逸出)。實驗數據記錄如下:
實驗一
實驗二
實驗三
反應前稀鹽酸+燒杯質量(克)
150
150
150
反應前固體樣品質量(克)
4
8
12
反應后燒杯內物質+燒杯質量(克)
m
155.8
158.7
已知實驗中發生的化學反應:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(1)分析表中數據,寫出判斷實驗二中的樣品已完全反應的理由:________。
(2)表中的m值為________。
(3)根據實驗二的數據計算樣品中Na2CO3的質量分數。
【答案】(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應。
(2)152.9
(3)解:設8克樣品中含Na2CO3的質量為x
反應生成的二氧化碳質量為:150+8?155.8=2.2(克)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
X 2.2克

樣品中Na2CO3的質量分數
答:該樣品中Na2CO3的質量分數為66.25%。
【解析】熟練掌握碳酸鈉、碳酸鈣等碳酸鹽和氫氧化鈉、氧化鈣的化學性質,能根據所給的實驗或者自己設計實驗來驗證它們是否變質,并熟練的寫出相應的化學方程式。
【解答】(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應。;【來源:21cnj*y.co*m】
(2)根據(1)分析,實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應,因此實驗一中4g樣品完全反應,產生氣體1.1g,m=150g+4g-1.1g=152.9g;
故答案為:(1)因為實驗三產生的氣體質量為150+12?158.7=3.3(克),實驗二產生的氣體質量為150+8?155.8=2.2(克),實驗三產生的氣體質量大于實驗二,所以實驗二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應;(2)152.9;(3)66.25%。
2.為了測定某種黃銅(銅和鋅的合金)的組成,現取該黃銅樣品碎屑100g,把400g稀硫酸分4次加入到該樣品中,測得數據記錄如下表:(Zn+H2SO4===H2↑+ZnSO4)
第1次
第2次
第3次
第4次
加人稀硫酸質量(g)
100
100
100
100
剩余固體質量(g)
87
74
67.5
67.5
(1)第2次測得剩余固體質量為74g,其成分中含________物質。
(2)該黃銅樣品中銅和鋅的質量比是________。
(3)計算所用稀硫酸的溶質質量分數,并畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖。
【答案】(1)銅和鋅 (2)27:13
(3)選取第1次數據100克稀硫酸參加反應,參加反應的鋅為100g-87g=13g,設有xg硫酸參加了反應【版權所有:21教育】
H2SO4 + Zn=ZnSO4+H2↑
98 65
X 13
?
x=19.6g
H2SO4%= =19.6%
根據表格數據可知在整個實驗中參加反應的鋅是32.5g,設參加反應的稀硫酸為yg,生成的氫氣為Zg。
H2SO4 + Zn=ZnSO4+ H2↑
98 65 2
Y 32.5g z

y=250g Z=1g
當32.5g鋅全部反應完時,產生1g氫氣,參加反應稀硫酸的質量250g。畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖如下:
【解析】(1)根據金屬活動性順序黃銅中的鋅可與稀硫酸反應產生氫氣,銅不會與稀硫酸反應;400克稀硫酸分4次加入每次加100克,可由第3次加入稀硫酸100,剩余固體質量的變化來判斷第2次剩余固體質量中是否還有鋅;(2)酸過量后鋅全部反應完剩余的固體全部是銅,從表格數據可得到銅和鋅的質量分別是多少,計算出兩者的比;(3)要計算稀硫酸的溶質質量分數首先要從表格中選取稀硫酸全部反應完的數據,利用減少的固體鋅的質量計算出參加反應的H2SO4的質量,再算出質量分數。畫出反應生成的氫氣質量與加入稀硫酸質量的關系圖,關鍵要計算出鋅有多少,根據鋅質量計算產生了多少氫氣和消耗了多少稀硫酸。
【解答】(1)因為第3次加入稀硫酸時,固體質量仍有減少說明第2次實驗剩余的固體74克中是含有鋅的。所以74克是含銅和鋅的物質;(2)從表格中第三次后固體質量不變說明剩余的固體都是銅,鋅已經反應完了所以銅有67.5克,鋅有32.5克,銅和鋅的質量比= ?=27:13
故答案為:(1)銅和鋅;(2)27:13
3.(2016?溫州)在校園科技節上,為測出雞蛋殼(主要成分是碳酸鈣)中鈣元素的質量分數,某同學稱取已洗凈、晾干、研成粉末的雞蛋殼10克置于燒杯中,將燒杯放在電子天平上,往燒杯中加入足量的稀鹽酸,每0.5分鐘記錄一次電子天平的示數,據此計算出產生氣體的質量,具體數據如表(反應的化學方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)2·1·c·n·j·y
時間(分鐘)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
產生氣體質量(克)
0
1.80
3.00
3.60
3.96
3.96
3.96
(1)若產生的氣體全部是雞蛋殼中的碳酸鈣與鹽酸反應生成的CO2,根據實驗結果計算出該雞蛋殼中鈣元素的質量分數.(假定雞蛋殼中其它成分不含鈣元素,寫出具體計算過程)
(2)下列哪些情況會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大????????(可多選)
A.?鹽酸溶質質量分數過大??? ?????B.?雞蛋殼未晾干????????
C.?雞蛋殼中含有碳酸鎂?????? ??D.?雞蛋殼未充分研碎
【答案】(1)解:依據表中的數據可知,充分反應后生成二氧化碳的質量為3.96g,
設參加反應的碳酸鈣的質量為x
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100??????????????? 44
x????????????????? 3.96g
?
x=9g
所以雞蛋殼中鈣元素的質量分數為 ×100%=36%;
答:雞蛋殼中鈣元素的質量分數為36%;
(2)A,C
【解析】(1)根據表中的數據可知充分反應后生成二氧化碳的質量為3.96g,依據化學方程式進行計算;(2)A、根據鹽酸具有揮發性進行分析;
B、根據雞蛋殼未晾干增加了樣品的質量進行分析;
C、根據等質量的碳酸鎂比碳酸鈣生成的二氧化碳多進行分析;
D、根據雞蛋殼沒有充分研磨不會與影響生成二氧化碳的質量進行分析.本題主要考查了化學方程式的計算,難度不大,注意解題的規范性和準確性.
【解答】(2)A、鹽酸具有揮發性,會增加排出氣體的質量,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大,故A正確;
B、雞蛋殼未晾干增加了樣品的質量,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏小,故B錯誤;
C、等質量的碳酸鎂比碳酸鈣生成的二氧化碳多,會導致二氧化碳的質量增大,會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大,故C正確;
D、雞蛋殼沒有充分研磨不會與影響生成二氧化碳的質量,故D錯誤.
故選:AC.
考點三:有關反應先后問題的分析與計算
1.(2015?紹興)圖甲中A是一種常見的酸,它能與黑色固體B反應,B質量為8克,將NaOH溶液漸漸加入到C中,生成藍色沉淀E的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖乙所示,在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)A溶液中溶質的化學式為? ???  ????;
(2)操作1的名稱是 ???  ;
(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是多少?
(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是多少?
【答案】(1)H2SO4;(2)過濾;(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是20%;(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。
【解析】(1)根據物質間反應的規律以及物質的顏色,來確定物質的名稱;
(2)操作1是分離硫酸鈉溶液和氫氧化銅藍色沉淀的一種方法;
(3)根據氧化銅的質量計算出硫酸銅的質量,然后根據硫酸銅的質量計算出與之反應所需氫氧化鈉的質量,而由圖象可知與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為(100g﹣60g),最后計算出氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數;
(4)由圖象可知,C溶液中的溶質為硫酸和硫酸銅,加入的氫氧化鈉與二者均反應,利用化學方程式分別計算出硫酸鈉的質量即可。
【解答】(1)在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以D溶液中一定存在硫酸根離子,E是藍色沉淀,則是氫氧化銅,那么C是硫酸銅,D是硫酸鈉;黑色固體為氧化銅,酸為稀硫酸。
(2)操作1是分離難溶性固體和液體的一種方法,是過濾。
(3)解:設由CuO生成的CuSO4的質量為x
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80????? 160
8g??????? ? x

x=16g
設與CuSO4反應的NaOH的質量為y,同時生成Na2SO4的質量為a
CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na2SO4
160??? 80??????????? 142
16g??? y????????????? a

y=8g
所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為:=20%
a=14.2g
答:NaOH溶液中溶質的質量分數是20%.
(4)解:設硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉質量為b
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
?????? 80??? 142
??? 60g×20%? b
b=21.3g 所得溶液中溶質的質量為:21.3g+14.2g=35.5g
答:C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。
故答案為:
(1)H2SO4;(2)過濾;(3)NaOH溶液中溶質的質量分數是20%;(4)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時,所得溶液溶質的質量是35.5g。
2.研究性學習:探究實驗室中久置的NaOH的變質程度
[研究方案]先稱取13、3g 的NaOH樣品(雜質為Na2CO3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入質量分數為14、6%的稀鹽酸,根據生成CO2的質量測定Na2CO3的質量。從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度。
(1)[解決問題]實驗測得加入稀鹽酸的質量與產生CO2氣體的質量關系如圖所示。
填寫下表:(計算結果保留小數點后一位)
Na2CO3的質量/g
________________________
變質NaOH的質量/g
________________________
NaOH的變質程度
________________________
(2)[繼續探究]求實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量。
(3)[發現問題]根據“與NaOH反應所用鹽酸的質量”,對照圖像,你發現了什么問題?
【答案】(1)5.3;4.0;33.3%
(2)實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量是50g
(3)NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體
【解析】解答由圖示可知產生的二氧化碳的質量為2.2g;
設生成2.2g二氧化碳時需要的碳酸鈉質量是x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106?????????? ??????? 44
x?????????????? 2.2g
106:x=44:2.2g
x=5.g
則由碳酸鈉的質量為5.3g,設反應的氫氧化鈉的質量為z
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
80????????? 106
z?????????? 5.3g
80:z=106:5.3g y=4g
則氫氧化鈉的變質程度為
[繼續探究]沒變質氫氧化鈉質量為13.3g-5.3g=8g
設參加反應氯化氫的質量為m
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40???36.5
8g????m
40:8g=36.5:m m=7.3g;
鹽酸的質量=7.3g÷14.6%=50g
[發現問題]根據圖形可以看出NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體.www.21-cn-jy.com
故答案為:[解決問題]:
Na2CO3的質量/g
5.3
變質NaOH的質量/g
4.0
NaOH的變質程度(用質量分數表示)
33.3%
[繼續探究]實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量是50g.
[發現問題]出NaOH被完全中和后(鹽酸量為50g),滴加鹽酸,為什么沒有立即產生CO2氣體.
【分析】變質的氫氧化鈉中滴加鹽酸,鹽酸與碳酸鈉產生二氧化碳氣體,根據二氧化碳氣體的質量可確定碳酸鈉的質量.通過圖示我們發現剛滴加鹽酸時并沒有產生二氧化碳氣體,以此為突破口分析解答即可;www-2-1-cnjy-com
考點過關☆專項突破
考點一:化學反應與溶液變化相結合的計算
1.工業制取碳酸鈉常會含有少量的氯化鈉。實驗探究小組欲測定碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數,取該樣品11g加入64.6g水形成不飽和溶液,然后向其中加入一定量的稀鹽酸,恰好完全反應,所得溶液的溶質質量分數為10%。產生二氧化碳的質量與時間的關系如圖所示。
(1)求該樣品中碳酸鈉的質量分數。(結果精確到0.1%)
(2)求恰好完全反應時所加稀鹽酸的質量。
【答案】(1)根據圖像分析可知,生成CO2的質量為4.4g。
設樣品中Na2CO3的質量為x,
Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
X 4.4g
x=10.6g
該樣品中Na2CO3的質量分數=10.6?/11 ×100%=96.4%
(2)設生成NaCl的質量為y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
117 44
Y 4.4g
y=11.7?g
鹽酸溶液的質量為(11.7+11-10.6)÷10%+4.4g-11g-64.6g=49.8g
答:恰好完全反應時,所加鹽酸的質量為49.8g。
【解析】本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力,計算時要注意規范性和準確性。碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,根據二氧化碳的質量可以計算碳酸鈉的質量和反應的氯化氫的質量,進一步可以計算碳酸鈉的質量分數和恰好完全反應時所加稀鹽酸的質量。
2.普通黃銅僅由銅和鋅組成,廣泛用于制造板材、管材等,也用于鑄造機械零件。現有一塊50.00g黃銅樣品,某同學利用一種未知濃度的稀鹽酸來測定樣品中Cu的質量分數。有關數據如下圖。問:
(1)黃銅中Cu的質量分數。
(2)樣品完全反應產生的H2的質量。
(3)稀鹽酸的溶質質量分數。
【答案】(1)根據銅不能與鹽酸反應,由圖1可得黃銅中銅的質量為33.75g;
故銅的質量分數為:Cu%=
答:黃銅中銅的質量分數為67.5%。
(2)黃銅中鋅的質量=50.00g-33.75g=16.25g
設完全反應產生的H2的質量為x
Zn+2HCl═ZnCl2+ H2↑
65 2
16.25g x
x=0.5g
答:樣品完全反應產生的H2質量為0.5g。
(3)設完全反應時消耗鹽酸的質量為y
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 73
16.25g y
y=18.25g
稀鹽酸的溶質質量分數=
答:稀鹽酸的溶質質量分數為10%.
【解析】根據質量守恒定律,恰好完全反應時所加稀鹽酸的質量=反應后所得溶液的質量+放出氫氣的質量-參加反應金屬鋅的質量。(1)根據黃銅中銅不與鹽酸反應,由圖1可知黃銅完全反應后所剩余的質量即銅的質量;(2)根據反應的化學方程式,由完全反應時消耗鋅的質量,計算產生氫氣的質量;(3)根據質量守恒定律,由圖2完全反應后所得溶液質量及所消耗鋅的質量、放出氫氣的質量,計算所加入稀鹽酸的質量;根據化學方程式,由消耗鋅的質量計算出稀鹽酸中溶質HCl的質量;使用溶質質量分數算式,計算稀鹽酸的溶質質量分數。
3.現有H2SO4和CuSO4的混合溶液,為了測定CuSO4的質量分數,某興趣小組進行如下實驗:取混合溶液于燒杯中,向其中加入鐵片至完全反應。反應前后,有關數據如下。
燒杯
原混合溶液
加入的鐵片
反應后燒杯和燒杯內物質的總質量
剩余鐵片
析出銅
質量(克)
80
100
20
199.8
3.2
12.8
(1)實驗中產生氫氣的質量為________克。
(2)除鐵外,加入________也可以看到類似現象(填一種物質的化學式)。
(3)請根據實驗數據計算原混合溶液中CuSO4的質量分數。
(4)某同學用加入足量BaCl2溶液,通過生成BaSO4沉淀的質量來計算原混合溶液中CuSO4的質量分數,請分析是否合理。
【答案】(1)0.2
(2)Mg(Al/Zn)
(3)設:原溶液中CuSO4的質量為x
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
160 64
X 12.8g
x=32g
答:原溶液中CuSO4的質量分數為32%。
(4)不合理
BaCl2與H2SO4反應也會生成沉淀,沉淀質量偏大導致原混合溶液中CuSO4質量分數偏大。
【解析】本題考查根據化學反應方程式的計算,(1)根據化學反應質量守恒定律得出氫氣的質量;(2)根據金屬的活動性順序可以得出判斷;(3)根據硫酸銅與氫氧化鈉反應的化學方程式,由沉淀氫氧化銅的質量可計算混合溶液中硫酸銅的質量及與硫酸銅發生反應的氫氧化鈉的質量;(4)BaCl2與H2SO4反應也會生成沉淀,沉淀質量偏大導致原混合溶液中CuSO4質量分數偏大。2-1-c-n-j-y
【解答】(1)氫氣的質量=80g+100g+20g-199.8g=0.2g;
(2)根據金屬的活動性順序可以判斷,Mg(Al/Zn)活動性順序都比Cu強;
(4)不合理,BaCl2與H2SO4反應也會生成沉淀,沉淀質量偏大導致原混合溶液中CuSO4質量分數偏大。
故答案為:(1)0.2;(2)Mg(Al/Zn);(3)32%;(4)不合理,BaCl2與H2SO4反應也會生成沉淀,沉淀質量偏大導致原混合溶液中CuSO4質量分數偏大。
4.?我州地處武陵山區,具有豐富的天然石灰石、大理石(主要成分是碳酸鈣)資源,純度高、硬度大,是優質的建筑材料.為測定某地天然大理石中碳酸鈣的含量(雜質不與稀鹽酸反應),某化學興趣小組成員取25g樣品,加入一定溶質質量分數的稀鹽酸,測得的實驗數據如圖所示.
(1)求樣品中碳酸鈣的質量分數;
(2)所加稀鹽酸的溶質質量分數.
【答案】解:設碳酸鈣的質量為x,HCl的質量為y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100? ? 73??????? ? ? ? ?? ?? 44
x????????????? y????????? ? ? ? ?? ? 8.8g
x=20g,y=14.6g
(1)樣品中碳酸鈣的質量分數:=80%;
(2)所加稀鹽酸的溶質質量分數:=18.25%.
答:樣品中碳酸鈣的質量分數為80%;所加稀鹽酸的溶質質量分數為18.25%.
【解析】根據二氧化碳的質量可以計算出碳酸鈣的質量和鹽酸中氯化氫的質量;進而求質量分數.
5.?某碳酸鈉樣品含有少量的硫酸鈉,取一定質量的該樣品,完全溶解在水中配制成100g溶液,將其全部加入到100g一定質量分數的硫酸溶液中,恰好完全反應,生成的氣體全部逸出后,所得溶液質量是195.6g,將溶液蒸干,得到15.6g硫酸鈉.
計算:
(1)加入的硫酸溶液的溶質質量分數;
(2)原碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數(計算結果精確到0.1%).
【答案】解:生成二氧化碳的質量為100g+100g﹣195.6g=4.4g;
設樣品中碳酸鈉的質量為x,反應的硫酸質量為y,生成硫酸鈉的質量為z
Na2CO3 +H2SO4═Na2SO4 +CO2↑+H2O
106?? ? ??? 98?? ?? 142 ? ? 44
??x??? ? ? ??? y?? ? ? ? z?? ? ? 4.4g
,x=10.6g ,y=9.8g ,z=14.2g
(1)加入的硫酸溶液的溶質質量分數:
(2)原碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數為×100%=88.3%
答:加入的硫酸溶液的溶質質量分數為9.8%,原碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數為88.3%.
【解析】?根據質量守恒定律,求出生成二氧化碳的質量,再根據化學方程式求出樣品中碳酸鈉的質量,參加反應的硫酸質量和生成硫酸鈉的質量,最后求出加入的硫酸溶液的溶質質量分數和原碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量分數.【來源:21·世紀·教育·網】
6.?學習了金屬的有關知識后,同學們知道了如何鑒別黃金和黃銅(銅鋅合金,俗名“愚人金”),為進一步宣分析黃銅的成分,某同學進行了如下實驗,稱量黃銅樣品20g放入錐形瓶中,向其中不斷加入稀硫酸,收集生成的氣體與所加稀硫酸的質量關系如圖所示,求:
(1)黃銅樣品中鋅的質量.
(2)恰好完全反應時,所得溶液中溶質的質量分數.
【答案】解:設樣品中鋅的質量為x,生成硫酸鋅的質量為 y,由圖分析可知產生氫氣0.2g,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 ? ? ?? ???161 ? ?2
x ? ? ? ? ? ?y ? 0.2g??????
x=6.5g y=16.1g?
所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數:=10%.
答:(1)樣品中鋅的質量為6.5g.
(2)所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數為10%.
【解析】設樣品中鋅的質量為x,生成硫酸鋅的質量為 y,由圖分析可知產生氫氣0.2g,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 ? ? ? ? ?161 ? ?2
x ? ? ? ? ? ?y ?? 0.2g??????
x=6.5g y=16.1g?
所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數:=10%
答:(1)樣品中鋅的質量為6.5g.
(2)所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數為10%.
【分析】根據鋅會與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,從圖象中可以看出生成氫氣的質量是0.2g,然后結合方程式進行計算.21cnjy.com
7.?某純堿樣品中含有少量NaCl,小麗同學取該樣品23g全部溶解于150g水中,再逐滴加入160g稀鹽酸,反應中產生的氣體的質量與鹽酸的用量關系如圖所示.(提示:相關反應為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑)21·世紀*教育網
計算當恰好完全反應時:
(1)產生的二氧化碳的質量是________?克.
(2)此時所得到的溶液中溶質的質量分數(寫出必要的計算過程,結果保留到0.1%)
【答案】(1)8.8
(2)解:設碳酸鈉的質量為x,生成的氯化鈉的質量為y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106?????? ? ? ? ?? 117???? ? ?? 44
x??????????? ? ? ? ? y???? ? ? ? 8.8g21教育名師原創作品
x=21.2g?? y=23.4g
樣品中氯化鈉的質量為:23g﹣21.2g=1.8g
故反應后氯化鈉溶液的溶質質量分數為:
100%=8.4%.
答:所得到的溶液中溶質的質量分數為8.4%.
【解析】(1)據圖可以看出,生成的二氧化碳的質量為8.8g,故填:8.8;
(2)設碳酸鈉的質量為x,生成的氯化鈉的質量為y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106???????? ? ? ?? 117???? ? ? 44
x??????????? ? ? ?? ? y??? ? ?? ? 8.8g21*cnjy*com
x=21.2g?? y=23.4g
樣品中氯化鈉的質量為:23g﹣21.2g=1.8g
故反應后氯化鈉溶液的溶質質量分數為:100%=8.4%.
答:所得到的溶液中溶質的質量分數為8.4%.
【分析】根據已有的知識進行分析解答,據圖即可知道生成的二氧化碳的質量,根據二氧化碳的質量求出參加反應的碳酸鈉的質量和生成的氯化鈉的質量,然后根據溶質質量分數公式計算即可.
考點二:化學反應中有關過量的判斷與計算
1.為了測定某銅鋅合金(即銅鋅混合物)中鋅的質量分數,某同學利用該合金與稀硫酸反應,進行了3次實驗,所得相關的實驗數據記錄如下表(實驗中的誤差忽略不計):
第一次
第二次
第三次
所取合金質量/g
20
20
40
所取用的稀硫酸質量/g
120
180
120
生成的氫氣質量/g
0.4
0.4
0.4
(1)前兩次產生氫氣一樣多的原因是________。
(2)計算該銅鋅合金中鋅的質量分數。
(3)計算第三次實驗反應后所得溶液的溶質質量分數。(結果精確到0.1%)
【答案】(1)相同質量的合金,并且完全反應(兩次反應消耗的硫酸質量相等)。
(2)設該合金中鋅的質量為x
Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
X 0.4g
x=13g
該銅鋅合金中鋅的質量分數=
(3)設反應生成硫酸鋅的質量為y
Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑
161 2
Y 0.4g
y=32.2g
m液=13g+120g-0.4g=132.6g
反應后所得溶液的溶質質量分數=
【解析】此題考查的是根據化學方程式的有關計算,學會運用控制變量法來正確的分析處理表中的數據是解答此題的關鍵。(1)銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應只有鋅和稀硫酸反應,第二次和第一次所取的合金質量相同,第二次所用的稀硫酸比第一次多,而兩次生成的氣體質量相同,說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應了,由此可以知道25g合金只能生成0.4g氫氣;(2)根據氫氣的質量結合反應的化學方程式可以計算出鋅的質量,進而求出鋅的質量分數即可;(3)根據氫氣的質量結合反應的化學方程式可以計算出稀硫酸溶液的溶質質量,進而求出稀硫酸溶液的溶質的質量分數即可。
【解答】(1)前兩次產生氫氣一樣多的原因是相同質量的合金,并且完全反應(兩次反應消耗的硫酸質量相等);
故答案為:(1)相同質量的合金,并且完全反應(兩次反應消耗的硫酸質量相等);(2)65%;(3)24.3%。
2.在一定量的氫氧化鈉稀溶液中逐漸滴加溶質質量分數為0.73%的稀鹽酸,反應過程中不斷攪拌并及時測量不同時刻溶液的溫度與pH,記錄數據如下表:
反應時間(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀鹽酸體積(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
pH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
溫度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)觀察上表發現,當反應時間在________秒時,氫氧化鈉與鹽酸恰好中和。
(2)分析上表數據發現,在逐漸滴加稀鹽酸的過程中,溶液的溫度先升高后降低,請分析原因:________。21教育網
(3)結合上表中滴入稀鹽酸體積與pH的變化數據,試計算氫氧化鈉稀溶液中溶質的質量。(稀鹽酸的密度取1.0克/毫升;)
【答案】(1)125
(2)氫氧化鈉與鹽酸反應放出熱量,導致溫度上升;反應停止后,溫度下降
(3)解:HCl的質量=20毫升×1克/毫升×0.73%=0.146g
設NaOH稀溶液中溶質的質量為x
NaOH+ HCl=NaCl十H2O
40 36.5
X 0.146克
解得:x=0.16克
答:氫氧化鈉稀溶液中溶質的質量為0.16克。
【解析】主要考查了中和反應的實質及反應過程中伴隨的現象,培養學生分析問題、應用知識的能力。(1)根據pH值來確定酸堿性; (2)中和反應是放熱反應; (3)當pH=7時,兩者恰好完全反應,根據溶質的質量分數的計算公式可求出HCl的質量;然后利用化學方程式的計算可求出參加反應的氫氧化鈉的質量。
【解答】(1)我們發現溶液的pH由>7變為<7溶液由堿性變為酸性,當pH=7時,氫氧化鈉與鹽酸恰好中和,此時反應進行到125秒時;
(2)由于中和反應是放熱反應,隨鹽酸量增加,中和反應放出熱量增大,溶液溫度上升;過量鹽酸起冷卻降溫作用,反應停止熱量散失,所以溫度又會下降;
?故答案為:(1)125; (2)氫氧化鈉與鹽酸反應放出熱量,導致溫度上升;反應停止后,溫度下降; (3)0.16g。
3.為了對海水中氯化鈉進行成分分析,甲、乙、丙3位同學分別進行了實驗,他們的實驗數據如下,請仔細觀察分析,然后回答下列問題:



所取海水樣品的質量(克)
100
50
50
加入AgNO3溶液的質量(克)
50
50
75
反應后所得沉淀的質量(克)
1.435
1.435
1.435
(1)兩溶液恰好完全反應的是________的實驗?
(2)請計算海水中氯化鈉的質量分數是多少?
【答案】(1)乙
(2)設50g海水中含氯化鈉的質量分數為x
NaCl+AgNO3= AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
50gx 1.435g
x=1.17%
答:海水中的氯化鈉的質量分數為1.17%
【解析】(1)根據表格中數據甲與乙、乙與丙反應后所得沉淀的質量的比較可以確定恰好完全反應的是哪位同學的實驗。(2)要計算海水中氯化鈉的質量分數需要選擇海水反應完的那一組數據,可以選擇表格中乙或丙的數據。根據生成沉淀的量計算出參加反應的NaCl的質量,再算出質量分數。21世紀教育網版權所有
【解答】(1)由表格數據甲與乙比較,反應后所得沉淀的質量相等,所以參加反應的海水和加入AgNO3溶液的質量是相同的,可確定50gAgNO3都反應掉了生成了1.435g的沉淀。由表格數據乙和丙比較,反應后反應后所得沉淀的質量相等,所以參加反應的海水和加入AgNO3溶液的質量是相同的,可確定50g海水反應掉了生成了1.435g的沉淀,所以可以確定乙中50g海水與50gAgNO3溶液恰好完全反應。
故答案為:(1)乙
4.某中學化學興趣小組通過實驗測定某大理石中碳酸鈣的質量分數,將盛有20.0g該樣品的燒杯放在電子秤上,倒入100.0g稀鹽酸(假設大理石樣品中的雜質不與稀鹽酸反應,也不溶于水),使該樣品恰好完全反應,實驗過程中的有關數據如下表所示:
時間/s
0
20
40
60
80
100
燒杯與所盛物質質量/g
174.0
171.0
169.0
168.0
167.4
167.4
計算:
(1)生成二氧化碳的質量.
(2)該大理石中碳酸鈣的質量分數;
(3)反應完成所得溶液中溶質的質量分數(精確到0.1%)
【答案】(1)解:產生二氧化碳的質量為:174.0g﹣167.4g=6.6g
(2)解:設該樣品中CaCO3的質量為x,生成CaCl2的質量為y.
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 111 44
x y 6.6g
= = x=15.0g??? y=16.65g
大理石中碳酸鈣的質量分數為:×100%=75%
(3)解:反應后所得CaCl2溶液的質量為:100.0g+20.0g﹣20.0g×(1﹣75%)﹣6.6g=108.4g 反應后所得CaCl2溶液中溶質的質量分數為:×100%=15.4%
【解析】根據質量守恒定律可知,過程中質量的減少是因為生成了二氧化碳,所以可以算二氧化碳的質量,根據二氧化碳和對應的化學方程式求算碳酸鈣和氯化鈣的質量,進而求算對應的質量分數.21*cnjy*com
5.某海洋化工集團用氨堿法生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質,其產品包裝袋上注明:碳酸鈉≥96%.為測定該產品中含碳酸鈉的質量分數,進行了以下實驗:取11.0g純堿樣品放入燒杯中,稱得燒杯及所盛純堿樣品的總質量為158.0g,再把100g稀鹽酸平均分成四份依次加入樣品中,實驗數據記錄如下:
所加鹽酸的次數
第一次
第二次
第三次
第四次
每次加鹽酸前燒杯及所盛
物質的總質量/g
158.0
181.2
X
228.6
所加鹽酸的溶液質量/g
25.0
25.0
25.0
25.0
充分反應后燒杯及所盛物質總質量/g
181.2
204.4
228.6
253.6
每次生成的二氧化碳質量/g
1.8
1.8
Y
0
(1)仔細分析表中數據,寫出X、Y兩數據的值:X________,Y________.
(2)請你通過計算說明該產品中碳酸鈉的質量分數是否合格?(要求寫出計算過程,結果精確到0.1%
(3)根據實驗數據,某同學在如圖坐標紙上繪制出了所加稀鹽酸質量與生成氣體質量關系的曲線請你求出圖中轉折處P點的坐標.(保留一位小數)
【答案】(1)204.4;0.8
(2)解:生成二氧化碳的質量為:1.8g+1.8g+0.8g=4.4g,設碳酸鈉的質量為x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
106 44
X 4.4g
? x=10.6g
碳酸鈉的質量分數為:≈96.4%>96%,合格
(3)解:生成1.8g二氧化碳需要鹽酸的質量為y;
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
73 44
Y 1.8g
? y=
設恰好完全反應消耗鹽酸的質量為z
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
73 44
Z 4.4g
?
z=7.3g
故完全反應消耗的鹽酸溶液的質量為a,
則有:?
a=61.1g
故P點坐標為:61.1、4.4
【解析】根據表格提供的數據結合碳酸鈉和鹽酸的反應進行分析解答,根據表格提供的數據可以看出,25g鹽酸生成二氧化碳的質量為1.8g,據此可以可以求出X和Y的值;根據二氧化碳的質量即可求出碳酸鈉的質量分數,據此解答.
【解答】解:(1)據表格提供的數據可以看出,X是204.4,Y=204.4+25.0﹣228.6=0.8,故填:204.4,0.8;
考點三:有關反應先后問題的分析與計算
1.在一燒杯中盛有100gBaCl2和HCl的混合溶液,向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的Na2CO3溶液,混合溶液的質量與所滴入Na2CO3溶液的質量關系曲線如圖所示。請根據題意回答問題:
(1)當滴入Na2CO3溶液至圖中A點時,溶液中溶質是________。
(2)在實驗過程中放出氣體的總質量為________?g。
(3)當滴入Na2CO3溶液至圖中B點時,通過計算求此所得不飽和溶液中溶質質量分數是多少?(計算結果精確到0.1%)
【答案】(1)NaCl和BaCl2
(2)4.4g
(3)設實驗過程中產生氯化鈉質量為y,產生碳酸鋇質量為z,則
本關系是指整個過程的,不考慮是碳酸鈉與鹽酸還是和氯化鋇反應,最終對應的鈉都在氯化鈉中.
Na2CO3 ~ 2NaCl
106??? ? ? ? 117
212g×10% ?? y
y=23.4g
后期的碳酸鈉中碳酸根轉化為碳酸鋇沉淀,所以對應的碳酸鈉是106g溶液之后的部分.
????? Na2CO3????? ~??? BaCO3
????? 106???? ? ? ? ? ? 197
(212g-106g)×10%?
=106g×10% z
z=19.7g
所得NaCl溶液的質量分數為:
【解析】(1)在圖中A點時,碳酸鈉沒有和氯化鋇完全反應,氯化鋇有剩余,然后根據這種情況進行解答;(2)根據圖示數據,10%的Na2CO3溶液的質量計算放出氣體的總質量;(3)從圖中曲線可看出,開始滴入106克的碳酸鈉與鹽酸反應,106克~212克之間滴入碳酸鈉與氯化鋇反應;即與氯化鋇反應的碳酸鈉質量為212克-106克;由化學方程式知,碳酸鈉和鹽酸、氯化鋇反應后溶液中溶質均為氯化鈉,可根據化學方程式中參加反應的碳酸鈉質量計算生成的氯化鈉質量和碳酸鋇沉淀質量,再根據質量守恒定律,參加反應的物質總質量等于生成的物質總質量,最后所得不飽和溶液的質量等于l00gBaCl2和HCl的混合溶液,加上滴入的212gNa2CO3溶液,減去生成的氣體和沉淀的質量,即可計算所得不飽和溶液中溶質質量分數。
【解答】(1)碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉.在圖中A點時,碳酸鈉沒有和氯化鋇完全反應,氯化鋇有剩余,燒杯中溶液里含有的溶質是氯化鋇和氯化鈉,化學式分別為NaCl和BaCl2;
(2)設實驗過程中放出氣體的總質量a
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
?? 106????????????????????????????? 44
106g×10%?????????????????????? a
解答a=4.4g;
故答案為:(1)NaCl和BaCl2;(2)4.4g;(3)8.1%?。
2.向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶質質量分數為10%NaOH溶液,參加反應的NaOH溶液質量與生成沉淀質量關系如圖,據圖回答:
(1)寫出PM段發生的化學方程式________。
(2)P點溶液中的溶質是________。
(3)試通過計算確定m1的值。
(4)M點溶液的溶質質量分數是多少?(結果保留0.1%)
【答案】(1)CuCl2 + 2NaOH= 2NaCl + Cu(OH)2↓
(2)NaCl 、 CuCl2
(3)設與 CuCl2反應的 NaOH 質量為 x 克。
CuCl2 + 2NaOH= 2NaCl + Cu(OH)2↓
80 98
Xg 9.8g
解得:x=8
溶液質量=
m1的值=40g+80g=120g
(4)設生成 NaCl 為 y 克。
NaOH ~ NaCl
40 58.5
120g×10% yg
解得:y=17.55g
P%= =8.3%
【解析】向CuCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,氫氧化鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉和水,根據圖象可以看出,P點時氫氧化鈉與溶液中的鹽酸恰好反應,再加入氫氧化鈉時氫氧化鈉與氯化銅反應生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉,根據生成的氫氧化銅沉淀的質量可求出氯化銅的質量,反應的氫氧化鈉的質量、生成的氯化鈉的質量.即可進行有關的計算。
【解答】(1)由題意和圖象可知,PM段發生的反應是氫氧化鈉與氯化銅反應生成了氫氧化銅沉淀和氯化鈉,反應化學方程式是:CuCl2 + 2NaOH= 2NaCl + Cu(OH)2 ↓;
(2)由題意和圖象可知,P點時,氫氧化鈉與溶液中的鹽酸恰好反應,溶液中的溶質是:CuCl2和NaCl。
3.如圖甲中A是一種常見的酸溶液100g,它能與黑色固體B反應,B質量為8克,將NaOH溶液逐漸加入到C中,生成藍色沉淀E的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖乙所示;在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)試寫出“在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀”的化學反應方程式________。
(2)操作1的名稱是________,C中溶液的溶質化學式為________。
(3)NaOH溶液溶質的質量分數是多少?
(4)A溶液溶質的質量分數是多少?
【答案】(1)Na2SO4+ Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3
(2)過濾;CuSO4和H2SO4
(3)解:黑色固體為CuO,質量為8g
CuO+ H2SO4= CuSO4+H2O
80 160
8g x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 80
16g y
Y=8g NaOH%=8/(100-60)=20%
(4)解:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
98 80
A 60g×20%
A=14.7g
CuO+ H2SO4= CuSO4+H2O
80 98
8g B
??? B=9.8g
原有硫酸質量為14.7g+9.8g=24.5g,H2SO4%=24.5/100=24.5%
【解析】(1)根據物質間反應的規律以及物質的顏色,來確定物質的名稱;(2)分離難溶性固體和液體的用過濾法;(3)利用化學方程式進行計算,先要明確該物質發生的化學反應,再代入數值求解。
【解答】(1)在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以D溶液中一定存在硫酸根離子,E是藍色沉淀,則是氫氧化銅,那么D是硫酸鈉,A是稀硫酸,C中一定含有硫酸銅;所以方程式為Na2SO4+ Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3;
?(2)操作1是分離難溶性固體和液體的一種方法,是過濾;由圖甲可知,C中一定含有CuSO4 , 由圖乙一開始沒有產生沉淀可知,溶液中還應該還有H2SO4
(3)由分析可知A是氧化銅,先利用氧化銅與稀硫酸化學反應方程式求出硫酸銅的質量,在用硫酸銅與氫氧化鈉化學反應方程式求出氫氧化鈉的質量,最后求出氫氧化鈉的質量分數;
(4)A溶液的溶質是H2SO4,它分成兩部分參加反應:一部分與氧化銅反應,故克通過氧化銅的質量求出;另外的一部分與后來加入的氫氧化鈉溶液反應,所以可以用氫氧化鈉的質量求出,兩者相加之和就是總質量,除以溶液質量就可得溶質質量分數。
故答案為:(1)Na2SO4+ Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3;(2)過濾;CuSO4和H2SO4;(3)20%;(4)24.5%
4.科學實驗提倡綠色環保,對實驗裝置進行微型化改進是一條很好的途徑。圖甲是實驗室制取并檢驗CO2的裝置,圖乙是對圖甲實驗裝置進行“微型”化改進后的裝置。
(1)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的________儀器相同(填字母編號)。
(2)通常用甲裝置完成該實驗需要的鹽酸是“微型”實驗裝置用量的10倍,采用“微型”實驗裝置具有的優點是________。
(3)某學校化學興趣小組的同學對實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳后的廢液進行溶質成分的鑒定.取廢液上層清液50克,逐滴加入質量分數為26.5%的碳酸鈉溶液,出現氣泡,滴加至10克時開始出現白色沉淀,繼續滴加至沉淀不再產生,對沉淀進行對應處理后,測得沉淀的質量為5克,并繪制了如下圖象。則廢液中含有的溶質有________(寫化學式)。廢液中屬于鹽類溶質的質量分數是多少________?
【答案】(1)A
(2)藥品用量少,產生的廢棄物也少,方便操作
(3)HCl、 CaCl2;解:設廢液中氯化鈣的質量為 x
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+ CaCO3↓
111 100
X 5g
x=5.55g
氯化鈣的質量分數是
【解析】此題綜合考查了二氧化碳的性質,綜合性強,要求學生熟練掌握基礎知識才能很好的解答本題。(1)根據圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的分液漏斗儀器相同進行解答;(2)根據采用“微型”實驗裝置具有的優點是藥品用量少,產生的廢棄物也少,方便操作進行解答;(3)由圖象可知:廢液中含有的溶質是氯化氫和氯化鈣的混合物;滴加的溶液中溶質是碳酸鈉,屬于鹽;根據碳酸鈣的質量可以求解氯化鈣的質量,進一步求解溶質的質量分數。
【解答】(1)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的分液漏斗儀器相同,故填:A;
(2)采用“微型”實驗裝置具有的優點是藥品用量少,產生的廢棄物也少,方便操作,故填:藥品用量少,產生的廢棄物也少,方便操作;
(3)由圖象可知:廢液中含有的溶質是氯化氫和氯化鈣的混合物,注意寫化學式,故答案為:HCl、CaCl2。
故答案為:(1)A;(2)藥品用量少,產生的廢棄物也少,方便操作;(3)HCl、 CaCl2;11.1%。
5.為測定某純堿(Na2CO3)樣品中(含有少量的NaCl雜質)碳酸鈉的質量分數,現稱取6g試樣放在燒杯中并滴入稀鹽酸(Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑),當稀鹽酸滴加至36.5g時(燒杯內不再產生氣體為止),燒杯內溶液的總質量為40.3g(產生的氣體全部逸出).試計算:
(1)該反應產生氣體的質量為________;
(2)試樣中碳酸鈉的質量分數(結果精確到0.1%);
(3)B點時,燒杯內溶液中溶質的成分。
【答案】(1)2.2g
(2)解:設6g試樣中Na2CO3質量為x.
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
X 2.2g
,x=5.3g 試樣中Na2CO3的質量分數= ×100%=88.3%
答:試樣中Na2CO3的質量分數為88.3%
(3)解:當碳酸鈉和鹽酸恰好完全反應時,溶液中的溶質是氯化鈉,但到B點時鹽酸已過量,溶液中的溶質除了有氯化鈉外還有鹽酸中的溶質氯化氫.故答案為:NaCl; HCl
【解析】(1)據圖可知到A點時鹽酸和碳酸鈉恰好完全反應,生成氣體的質量正好是燒杯中的物質前后減少的質量.(2)利用碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式,根據二氧化碳的質量求出碳酸鈉的質量,再根據 ×100%求出試樣中碳酸鈉的質量分數.(3)到B點時,碳酸鈉已反應完,還有剩余的鹽酸,因而此時溶液中的溶質除了反應生成的溶質外還有剩余的鹽酸中的溶質.
【解答】解:(1)A點產生氣體的質量為:6g+36.5g﹣40.3g=2.2g;

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