初中科学浙教版八年级下册第3节 化学方程式当堂检测题
展开专题6 化学计算与解答
1.(2019九上·鄞州月考)某学习小组用KClO3和MnO2的混合物加热制取O2,收集到4.8gO2后停止加热,称得剩余固体的质量为28.0g,继续加热至不再产生O2,最终剩余固体质量为23.2g,试计算(不考虑O2的损耗);
(1)两次生成O2的总质量为________g.
(2)理论上可回收到MnO2的质量(写出计算过程)________
【答案】(1)9.6 (2)8.3g
【解析】二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变。
(1)根据质量守恒定律,第二次生成的氧气质量为28.0g﹣23.2g=4.8g;两次生成O2的总质量为4.8g+4.8g=9.6g。
(2)设生成氯化钾的质量为x
2KClO3 △ 2KCl+3O2↑
149 96
x 9.6g x=14.9g
由于二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,所以可回收到MnO2的质量为23.2g﹣14.9g=8.3g。
2.(2020八下·台州开学考)将9.5克KClO3和MnO2的混合物装入大试管中,加热至质量不再发生变化,冷却试管后称量,剩有6.62克固体物质。计算:
(1)写出上述涉及到的化学方程式________。
(2)6.62克固体中含有哪些物质?各多少克?
【答案】(1)2KClO3 2KCl+3O2↑
(2)mO2=9.5g-6.62g=2.88g
设生成氯化钾质量为X,则
2KClO3 |
| 2KCl+ | 3O2↑ |
|
| 149 | 96 |
|
| X | 2.88克 |
149∶96=X∶2.88克
X=4.47克
二氧化锰的质量=6.62克-4.47克=2.15克
答:6.62克固体中含有氯化钾4.47克,二氧化锰2.15克。
【解析】(1)氯酸钾在加热和二氧化锰的催化作用下,反应生成氯化钾和氧气,据此写出反应的方程式;
(2)反应前后固体质量的减少量就是生成氧气的质量,根据氯酸钾制取氧气的化学方程式,利用氧气的质量计算出生成氯化钾的质量,再用反应后剩余固体质量减去氯化钾的质量得到二氧化锰的质量即可。
3.(2019八下·嘉兴月考)小晨同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作。她的具体做法是:取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程 | 反应前 | 反应后 |
质量变化(不含容器质量) | 34.3g | 32.7g |
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,不计水分的蒸发,请完成下列问题:
(1)随着反应的进行,小晨会发现反应的反应速度再逐渐减慢,原因是________;
(2)反应得到氧气的质量是________g;
(3)二氧化锰在反应后的质量是________g;
(4)反应最后容器中水的质量是多少?
【答案】(1)随着反应的进行,过氧化氢的浓度会逐渐降低,所以反应速度会减慢
(2)1.6
(3)0.3
(4)32.4g
【解析】(1)反应物的浓度会影响化学反应的速度,即浓度越大,反应越快;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后总质量的差就是生成氧气的质量;
(3)根据过氧化氢分解的方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的过氧化氢溶质的质量,再根据溶质质量÷质量分数计算出参加反应的过氧化氢溶液的质量,最后根据反应前总质量减去溶液质量计算二氧化锰的质量即可;
(4)反应后水的质量等于反应后物质的总质量和二氧化锰质量的差。
【解答】(1)随着反应的进行,小晨会发现反应的反应速度在逐渐减慢,原因是随着反应进行,过氧化氢浓度减小。
(2)反应得到氧气的质量是:34.3g-32.7g=1.6g,
(3)设过氧化氢质量为x,反应生成水的质量为y,
68 36 32
x y 1.6g
; 解得:x=3.4g;,
过氧化氢溶液质量:3.4g÷10%=34g,
二氧化锰在反应后的质量是:34.3g-34g=0.3g。
(4)反应最后容器中水的质量是:32.7g-0.3g=32.4g.
4.(2019八上·温州开学考)今有氯酸钾和二氧化锰的混合物30克,将它加热使之完全分解。在t℃时,将残留固体加入15克水,有11.4克固体未溶。在相同温度下,再加入7.5克水,仍有7.5克固体未溶,该固体仍含有氯化钾。试求:①原混合物完全分解后所得固体总质量;②原混合物中氯酸钾的质量分数。
【答案】解: 完全分解后的固体混合物是KCl和MnO2
由题意可知:在t时,7.5gH2O能溶解11.4-7.5=3.9gKCl,
所以15gH2O能溶解3.9×2=7.8gKCl
所以固体残留物有7.8g+11.4g=19. 2g
②设KClO3的质量为x
2KClO3 | △ | 2KCl+ | 3O2↑ |
245 |
|
| 96 |
x |
|
| 30g-19.2g |
245/96=x/10.8g
x=27.5625g
KClO3的质量分数=27.5625g /30g×100%=91.9%
答:①原混合物完全分解后所得固体总质量为19.2g;
②原混合物中氯酸钾的质量分数为91.9%。
【解析】①将两次加水的情况对比可知,当加入7.5g水时,固体质量减少的量就是溶解的氯化钾的质量,然后根据溶解氯化钾的质量和水的质量成正比,计算出15g水中溶解的氯化钾的质量,最后将计算出氯化钾的质量与未溶的11.4g固体的质量相加就是原混合物分解后固体的总质量;
(2)原来混合物的总质量30g和完全反应后混合物的总质量的差就是生成氧气的质量,然后根据氯酸钾分解制取氧气的化学方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾的质量,最后根据质量分数=计算即可。
5.(2019八下·诸暨期末)取氯酸钾和二氧化锰的混合物13g,加热至混合物固体质量不再减少为止,冷却后称得剩余固体质量为8.2g,将剩余固体加入一定量的水中,充分搅拌后过滤,滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失),计算:
(1)生成氧气的质量?
(2)参加反应的氯酸钾的质量?(写出计算过程)
(3)氯化钾溶液的质量?(写出计算过程)
【答案】(1)13g-8.2g=4.8g
(2)解:设参加反应的KClO3的质量为x,生成KCl的质量为y
2KClO3 | 2KCl+ | 3O2↑ | |
245 |
| 149 | 96 |
x |
| y | 4.8 |
x=12.25g
y=7.45g
答:参加反应的KClO3的质量为12.25g
(3)氯化钾溶液质量=7.45g÷10%=74.5g
答:氯化钾溶液的质量为74.5g。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后固体的质量之差就是生成氧气的质量;
(2)写出氯酸钾制取氧气的方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量;
(3)根据氯化钾溶液质量=计算即可。
6.(2019八下·义乌期中)把 4g 硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答下列问题。
| 第一次 | 第二次 | 第三次 |
O2 的质量(g) | 3 | 4 | 6 |
SO2 的质量(g) | 6 | 8 | 8 |
(1)上述实验中,第________次实验恰好完全反应;
(2)上述实验中,第三次实验中参加反应的氧气为________克;在这三次实验中,符合质量守恒定律的是________。
【答案】(1)二 (2)4;全部都符合
【解析】质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成物质的质量总和。
(1)设4g硫粉消耗氧气为为x
32 32
4g x
x=4g 说明第二次是恰好完全反应。
(2)每4g硫消耗的氧气都是4g,第三次也是一样;硫燃烧是化学反应,三次都符合质量守恒定律。
7、[2018中考]某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录下了如下数据:
| Fe+S=FeS(反应需要加热) | ||
| 第一次 | 第二次 | 第三次 |
硫粉的质量(克) | 16 | 32 | 32 |
铁粉的质量(克) | 28 | 28 | 56 |
硫化亚铁的质量(克) | 44 | 44 | 88 |
(1)这三次实验中,从数据来看,哪几次符合质量守恒定律?
(2)第二次实验是否符合质量守恒定律? ,说明原因。
通过实验说明,参加反应的各物质质量之间存在着比例关系 。从上可知,参加反应的铁和硫的质量比为 。
( 4 )若该同学要进行第四次试验,如果要将48g硫粉完全反应,则需要铁粉多少?能生成硫化亚铁多少?
【答案】(1)第一次和第三次 (2)符合 所有化学反应都符合质量守恒定律
(3)7:4 (4)84g 132g
【解析】质量守恒定律是指参加反应的各物质质量总和等于反应生成的各物质质量总和。
(1)这三次实验中,从数据来看,第- -次中16+28=44,,第二次中32+28=60≠44,第三次中32+56=88 ,所以但从数据看,第一次和第三次符合质量守恒定律,第二次不符合;
(2 )根据所有化学反应都符合质量守恒定律判断,第二次试验也符合质量守恒定律。两数据相加不等,是因为硫过量;
(3)通过实验说明,参加反应的铁和硫的质量比=28:16=56:32=7:4 ;
(4)根据反应中硫和铁的质量比关系,如果要将48g硫粉完全反应,则需要铁粉的质量= 48gx7/4=84g ;能生成硫化亚铁的质量= 48g+84g= 132g.
8.[随州中考]小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律,实验装置 如图:
(1)根据实验目的,小李必须测量的数据是____。
A.锥形瓶质量
B.气球质量
C.反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量
D.反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量
(2)将反应装置放在天平左盘,使天平平衡后,再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后,气球鼓起,天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验,得到相同结果。请你帮他分析原因:____。
(3)反应结束后,锥形瓶中无固体剩余,则生成气体质量____g,所得溶液中生成物的溶质质量分数(只需写出最终的计算表达式): 。
【答案】CD 气球膨胀,受到的浮力增大(或装置漏气) 0.88
【解析】 (3)设生成二氧化碳的质量为x,生成的氯化钙的质量为y,
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
2g y x
=,=,
解得x=0.88g,y=2.22g,
所得溶液中生成物的溶质质量分数为×100%。
9.(2019八下·江干期中)过氧化氢溶液长期保存会自然分解,使得溶质质量分数减小.小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定溶质质量分数.他们取出该溶液51g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示.
(1)完全反应后生成氧气的质量为________g
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数.
【答案】(1)0.48g
(2)设过氧化氢溶液溶质质量分数为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
51gx 0.48g
68:32=51gx :0.48g
x=2%
【解析】根据方程式计算方法分析,利用氧气的质量代入方程式中根据物质间质量关系,计算出过氧化氢的质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算。
【解答】(1)由图像可知, 完全反应后生成氧气的质量为 0.48克;
(2)设过氧化氢溶液溶质质量分数为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
51gx 0.48g
68:32=51gx :0.48g
x=2%。
10.(2018·台州)某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
碳酸钠质量/克 | 0.53 | 1.06 | 2.12 |
反应前装置总质量/克 | 66.33 | 66.86 | 67.92 |
反应后装置总质量/克 | 66.19 | 66.62 | 67.42 |
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
【答案】(1)将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ | CO2↑ |
106 | 44 |
0.53 | x |
解得x=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量是:66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,F浮=ρ空×g×V排 ,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
【解析】(1)碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为:
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,根据F浮=ρ空×g×V排 ,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
11.某地岩石以石灰岩为主,石灰石储量达50亿吨,是制造水泥、石灰、轻质碳酸钙的主要原料来源。某校科学探究小组同学把一块从山上捡来的石灰石做纯度分析,进行了如下实验:
①用天平准确称取30克石灰石放入甲图A装置中,同时加入足量稀盐酸;
②测量C装置中吸收到的由反应过程中产生的二氧化碳的质量,并据此绘成乙图中的曲线;
③根据实验结果计算该石灰石的纯度。
请分析回答下列问题:
(1)根据实验数据计算该石灰石中CaCO3的质量分数。
(2)忽略空气中二氧化碳及盐酸挥发对实验结果的影响,由C装置测得的二氧化碳质量与实际反应产生的二氧化碳质量并不相等。试分析原因可能是________;请说说你的改进措施________。
【答案】(1)设该石灰石中CaCO3的质量为Xg
CaCO3+2HCl=CaCl2+ | CO2↑+H2O |
100 | 44 |
X | 6.6g |
=
X=15g
CaCO3%=15g/30g=50%
答:石灰石中CaCO3的质量分数为50%
(2)反应生成的二氧化碳未全部进入C装置(或盐酸具有挥发性 ,HCl气体进入C装置中被NaOH吸收);在A装置前加装一个鼓气装置等合理即可[或在A和B装置间接一个洗气瓶,内盛AgNO3饱和溶液(合理均可)]
【解析】(1)由乙图可知反应结束后共产生二氧化碳气体6.6克,根据二氧化碳的质量可计算出碳酸钙的质量,再求出碳酸钙的质量分数;(2)A装置中产生的二氧化碳气体,到C的过程中,A装置和B装置中都有可能有二氧化碳剩余,可通过加装一个鼓气装置将A、B装置中的二氧化碳赶到C装置。
12.(2020八下·秀洲月考)科学兴趣小组的同学们对蛋壳的成分开展了有关探究。同学们的实验过程如下:
①将一定量的蛋壳放人容器中;②往其中加入适量的稀盐酸,观察到有较多的气泡产生;③……;④得出结论:蛋壳的主要成分是碳酸盐(如:碳酸钙)。
(1)请补全第③步的实验内容与现象 ________
(2)为了测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,同学们用蛋壳与足量的稀盐酸充分反应,得到有关数据如下表:(CO2的密度为2克/升)
蛋壳的质量/克 | 加入稀盐酸质量/克 | 收集到CO2气体体积/升 |
7.5 | 100 | 1.1 |
假设二氧化碳全部是由蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应产生,小明计算这些蛋壳中碳酸钙的质量分数的过程如下:
解:设该蛋壳中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | 2CO2↑ |
100 | 28 |
x | 1.1升 |
100:28=x:1.1升
x=3.93,
蛋壳中碳酸钙的质量分数 =0.524
小明的计算过程中存在明显错误,请你通过列式进行计算(保留1位小数)。
【答案】(1)将生成的气体通入澄清的石灰水,发现变浑浊
(2)反应生成二氧化碳的质量m=ρV=2g/L×1.1L=2.2g;
设该蛋壳中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 2.2g |
100:44=x:2.2g;
解得:x=5g;
蛋壳中碳酸钙的质量分数:。
【解析】(1)二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,通常用这个方法检验二氧化碳气体的存在;
(2)通过化学方程式能够得到的数量关系是反应物和生成物之间的质量关系,而不是体积关系,应该根据公式m=ρV计算出二氧化碳的质量,再利用方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后计算碳酸钙在蛋壳中的质量分数。同时还要注意化学方程式是否配平,据此判断并解答即可。
【解答】(1)第③步的实验内容与现象是:将生成的气体通入澄清的石灰水,发现变浑浊;
(2)反应生成二氧化碳的质量m=ρV=2g/L×1.1L=2.2g;
设该蛋壳中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 2.2g |
100:44=x:2.2g;
解得:x=5g;
蛋壳中碳酸钙的质量分数:。
13.(2019八下·丽水期末)已知珍珠的主要成分是碳酸钙。某科学学习小组为了测定某珍珠样品中碳酸钙的含量,用足量10%的盐酸溶液加入到15克珍珠样品中(杂质不溶于水且不与酸反应,不考虑稀盐酸的挥发)。实验装置如图甲,有关数据记录如图乙。请回答:
(1)B装置会出现的现象是________;
(2)从图乙信息可知,该珍珠样品中碳酸钙的质量是________克;
(3)求参加反应的盐酸溶液质量。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)10
(3)设参加反应的HCl的质量为x
CaCO3+ | 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑ |
100 | 73 |
10克 | x |
100:10克=73:x
解得x=7.3克 m稀盐酸= =73克
【解析】(1)B装置会出现的现象是:澄清石灰水变浑浊;
(2)从图乙信息可知,该珍珠样品中碳酸钙的质量是:15g-5g=10g;
(3)设参加反应的HCl的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 73
10g x
100:10g=73:x
解得:x=7.3g;
。
14.(2019八下·台州期中)科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径.图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的________仪器相同(填仪器名称);
(2)图乙中的实验现象是________;
(3)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,“微型”实验装置具有的优点是________;
(4)二氧化碳验满的方法是________;
(5)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克?
【答案】(1)分液漏斗
(2)石灰石表面有气泡产生
(3)药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便
(4)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳已集满
(5)解:设实验过程中产生CO2的质量为x
CaCO3+ | 2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
| 73 | 44 |
| 1.46g×10% | x |
73/44=(1.46g×10%)/x
x=0.088g
答:实验过程中产生CO2的质量为0.088g.
【解析】(1) 图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗相同;
(2) 图乙中石灰石与盐酸的反应,实验现象是石灰石表面有气泡产生;
(3) “微型”实验装置具有的优点是药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便;
(4) 二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳已集满;
15.(2019八下·仙居期末)牙膏是日常生活中常用的清洁用品,具有摩擦作用和去除菌斑,摩擦剂是其主要成分。为了测定一种以碳酸钙为摩擦剂的牙膏中碳酸钙的含量,称取这种牙膏膏体100克放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸至不再有气体放出(除碳酸钙外,这种牙膏中的其他成分不与盐酸反应生成气体),共用去盐酸150克。反应完毕后称得烧杯内物质的质量为228克。请你计算:
(1)上述实验中共生成二氧化碳________g。
(2)这种牙膏膏体100克中含碳酸钙多少克?
【答案】(1)22
(2)设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 22g |
x=50g
【解析】(1)根据有气体生成的反应,反应后容器内减少质量即为产生气体质量分析。
(2)根据化学方程式计算分析,利用方程式进行计算时,要先写出有关反应方程式,根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比,再从题中找出已知物质的质量,利用相对质量比与实际质量比相等列出比例式求解。
【解答】(1)反应后物质减少质量即为生成二氧化碳气体质量,即100g+150g-228g=22g。
16.(2019八下·乐清期末)小明为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,用如图甲装置进行如下实验:将小烧杯中的足量稀盐酸倒入盛有10克石灰石粉末的大烧杯中,记录天平的示数直至反应结束(假设二氧化碳全部从溶液中逸出),天平示数与反应时间的关系如图乙所示。(反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)
(1)反应生成的二氧化碳的质量是________克。
(2)结合实验中的数据,计算该石灰石中碳酸钙的质量分数。(石灰石中的杂质不与稀盐酸反应)(写出计算过程)
【答案】(1)3.3
(2)设石灰石中含碳酸钙的质量为x,
反应的化学方程式为:
CaCO3+HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
解得x=7.5g
碳酸钙的质量分数:
【解析】1、根据图乙中天平示数的变化,可以得出反应生成的二氧化碳的质量;
2、由反应的化学方程式,根据反应生成的二氧化碳的质量可计算出碳酸钙的质量,根据碳酸钙的质量可计算出石灰石中碳酸钙的质量分数。
【解答】(1)图甲烧杯中稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙和二氧化碳气体,二氧化碳气体从溶液中全部逸出,所以减小的质量即是生成的二氧化碳的质量。所以由图乙可得到反应生成的二氧化碳质量为:143.30g-140.00g=3.3g,所以生成二氧化碳的质量是3.3克;
(2)设石灰石中含碳酸钙的质量为x,
反应的化学方程式为:
CaCO3+HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
解得x=7.5g
碳酸钙的质量分数:
17.石灰厂为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用4 g石灰石样品,把20 g稀盐酸分4次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余的成分既不与盐酸反应,也不溶于水)。充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如下表。
稀盐酸的用量 | 第一次加入5 g | 第二次加入5 g | 第三次加入5 g | 第四次加入5 g |
剩余固体的质量 | 3 g | 2 g | 1 g | 1 g |
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是 。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1) 75%
(2) 解:由表中数据可知第三次加入5 g稀盐酸后,3 g碳酸钙与15 g稀盐酸刚好完全反应。设稀盐酸中溶质的质量为x。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
3 g x x=2.19 g
稀盐酸的溶质质量分数为×100%=14.6%。
18.(2020八下·吴兴期末)某课外小组,用大理石与盐酸反应制取二氧化碳(大理石中杂质不与盐酸反应).甲、乙、丙三同学分别进行实验,实验数据如下(烧杯的质量为20.0g)。
| 烧杯+盐酸 | 大理石 | 充分反应后烧杯+剩余物 |
甲 | 75.0g | 25.0g | 95.6g |
乙 | 75.0g | 30.0g | 100.6g |
丙 | 95.0g | 25.0g | 115.6g |
若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应,请回答下列问题.
(1)________同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应.
(2)计算大理石中碳酸钙的质量分数.
【答案】(1)甲
(2)设参加反应的大理石的质量为x
生成二氧化碳的质量=75.0g+25.0g﹣95.6g=4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 4.4g |
= x=10g
CaCO3%=40%
【解析】(1)将甲和乙,甲和丙的实验数据进行比较即可;
(2)根据甲的数据可知,反应前后总质量之差就是生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)甲和乙中,稀盐酸的质量相同,而大理石多加入了:30g-25g=5g,反应后总质量也增加了:100.6g-95.6g=5g,那么多加入的5g大理石没有反应。甲和丙中,大理石的质量相等,而多加入稀盐酸:95g-75g=20g,反应后总质量也增加了:115.6g-95.6g=20g,可见多加入的20g稀盐酸根本没有反应。二者对比可知,在甲中,稀盐酸和大理石刚好完全反应。
(2)生成二氧化碳的质量=75.0g+25.0g﹣95.6g=4.4g;
设参加反应的大理石的质量为x,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 4.4g |
;
解得:x=10g;
那么大理石中碳酸钙的质量分数为:。
19.(2019八下·丽水月考)为研究影响化学反应快慢的因素,小明选取成分相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各 6 克,分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应(样品中杂质不与稀盐酸反应),实验装置如图。每 2 分钟读取一次电子天平的示数,据此计算生成的二氧化碳的质量,并记录前 18 分钟数据如下。
时间/分 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
大理石碎屑生成的 CO2 质量/克 | 0 | 1.45 | 1.75 | 1.98 | 2.18 | 2.30 | 2.36 | 2.40 | 2.40 | 2.40 |
块状大理石生成的 CO2 质量/克 | 0 | 0.45 | 0.80 | 1.10 | 1.36 | 1.60 | 1.81 | 1.98 | 2.11 | 2.20 |
(1)实验过程中,通过观察如图装置中的哪一现象可判断反应结束?________。
(2)结合表格分析,块状大理石与稀盐酸反应最多能生成________克二氧化碳?
(3)当反应进行到18 分钟时,块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应?(写出计算过程)
【答案】(1)容器内不再产生气泡(或电子天平示数不再改变)
(2)2.40
(3)解:设块状大理石中有x克碳酸钙与稀盐酸发生了反应
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 2.2 克 |
|
|
比例式:100:44=x: 2.2 克
x=5 克
【解析】碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,所以容器内不再产生气泡,说明已经反应完。
(1)实验过程中,容器内不再产生气泡(或电子天平示数不再改变)说明反应结束;
(2)大理石碎屑完全反应生成的二氧化碳质量是2.40克,而块状大理石与其质量、成分都相同,所以完全反应生成的二氧化碳质量也是2.40克;
(3)解:设块状大理石中有x克碳酸钙与稀盐酸发生了反应
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 2.2 克 |
比例式:100:44=x: 2.2 克 x=5 克
20.小思为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的钙片4克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置的总质量。
②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置的总质量。
③整理相关数据如表所示,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量/克 | 275.58 |
反应后总质量/克 | 274.92 |
反应前后质量差/克 | 0.66 |
容器内气体质量差/克 | m |
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求?________。
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1),反应后全部是二氧化碳(密度为ρ2),则反应前后容器(容积为V)内的气体质量差m为________用字母表示,反应物的体积忽略不计)。
(3)小思查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数。(CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,钙片中其他成分不与盐酸反应)
【答案】(1)能吸收水但不能吸收二氧化碳
(2)(ρ2-ρ1)V
(3)解:设钙片中碳酸钙的质量为x。电子天平显示的反应前后质量差即为被排出的空气的质量,故反应生成的二氧化碳的质量为0.66克+0.22克=0.88克。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 0.88克 |
= ,
x=2克
该钙片中碳酸钙的质量分数CaCO3%= ×100%=50%
【解析】(1)该实验中,装置中的固态干燥剂要干燥的气体是二氧化碳;故答案为:能吸收水但不吸收二氧化碳;
(2)反应前容器内是空气(质量为ρ1V),反应后全部是二氧化碳(质量为ρ2V),则反应前后容器内的气体质量差m为:(ρ2-ρ1)V。故答案为:(ρ2-ρ1)V;(3)解:设钙片中碳酸钙的质量为x。电子天平显示的反应前后质量差即为被排出的空气的质量,故反应生成的二氧化碳的质量为0.66克+0.22克=0.88克。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+ | CO2↑ |
100 | 44 |
x | 0.88克 |
= ,
x=2克
该钙片中碳酸钙的质量分数CaCO3%= ×100%=50%;
21、为确定某大理石样品的纯度,某兴趣小组进行如下实验:称取该大理石(杂质不参加反应)加入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸至完全反应,反应结束后,称量烧杯及其中物质的总质量(溶解的气体忽略不计),有关数据记录如表.
(1)实验中判断碳酸钙完全反应的方法是 ,大理石是重要的建筑材料,在实际应用中应避免与 接触.
(2)实验中产生的二氧化碳质量为 .
(3)求该大理石的纯度(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)实验中判断碳酸钙完全反应的方法是 继续滴入稀盐酸,观察到不再生成气泡,大理石是重要的建筑材料,在实际应用中应避免与 酸性物质(或者酸)接触.
(2)实验中产生的二氧化碳质量为 3.3g.
(3)该大理石的纯度约为88.2%.
【解析】碳酸钙反应完全是加入盐酸至过量,从现象的角度是气泡不再生成,所以判断碳酸钙完全反应的方法就是继续滴入稀盐酸,观察到不再生成气泡.
由于大理石的主要成分和酸性物质或者酸能够反应,所以使用大理石时要避免接触酸性物质或者是酸.根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为90g+8.5g+50g-145.2g=3.3g
设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2 +H2O+CO2↑
100 44
X 3.3g x=7.5g
所以大理石中碳酸钙的质量分数也就是大理石的纯度为88.2%
22.小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查,他取回了若干块矿石样品,对样品中碳酸钙的质量分数进行检测,采用如下办法:取用8g这种石灰石样品,把40g稀盐酸分4次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
(1)表中m的数值为 ,n的数值应该为 ;
(2)样品中碳酸钙的质量分数是 ;
(3)通过计算,求反应中生成二氧化碳气体的质量?
【答案】(1)根据第一次10g盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g,第三次剩余固体成为了1.2g,说明第一次反应后还有碳酸钙,也就是说10g盐酸已经全部反应,只能消耗2.5g碳酸钙,再加10g盐酸,还能消耗2.5g,所以剩余固体:5.5g﹣2.5g=3g,所以M为3;3g﹣1.2g=1.8g,说明第三次的碳酸钙已反应完,故n=1.2g;故填:3; 1.2;
(2)到了第三次假设这一次10g盐酸还能完全反应,最后剩余固体3g﹣2.5g=0.5g,结果剩余1.2g,说明盐酸没完全反应,剩余的都是杂质,即1.2g是杂质,碳酸钙质量为8g﹣1.2g=6.8g,样品中碳酸钙的质量分数是85%;故填:85%;
(3)设与6.8g碳酸钙反应生成二氧化碳的质量为x.
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
6.8g x x=2.992g
23.(2019八下·天台期末)实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为________;t4~t5时段固体质量不变,是因为________。
(2)t4时,制得氧气质量是________克。
(3)t5时MnO2的质量为多少?(写出计算过程)
(4)请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。(应做适当标注)
【答案】(1)温度不够高,反应没有开始;反应结束了
(2)4.8g
(3)解:设氯酸钾的质量为x
|
|
| 3 |
245 |
|
| 96 |
x |
|
| 4.8g |
X=12.25g
15g-12.25g=2.75g
答:二氧化锰的质量为2.75克
(4)
【解析】(1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,由于反应需要一定的温度,所以开始时反应并没有开始;当温度足够高后,反应不断进行,不断有氧气产生,混合物的质量不断减小;当反应结束后,不再有氧气产生,混合物的质量就保持不变了;
(2)产生氧气的质量等于反应前后混合物的质量之差;
(3)首先写出反应的化学方程式,然后根据氧气的质量计算出氯酸钾的质量,那么二氧化锰的质量就是混合物的质量与氯酸钾质量的差;
(4)首先计算出实验开始前混合物中氧元素的质量,然后再计算出反应结束时剩余物质中氧元素的质量,然后结合甲图中混合物的质量随时间的变化图像画出氧元素的质量变化图像。
【解答】(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为温度不够高,反应没有开始;t4~t5时段固体质量不变,是因为反应结束了。
(2)t4时,制得氧气质量是:15g-10.2g=4.8g;
(3) 设氯酸钾的质量为x
3 | |||
245 |
|
| 96 |
x |
|
| 4.8g |
解得:X=12.25g混合物中二氧化锰的质量为:15g-12.25g=2.75g;
(4)反应开始前: MnO2的氧元素质量: ;
氯酸钾中氧元素的质量: ;
那么混合物中氧元素的质量:1.01g+1.8g=5.81g;
当反应结束后,剩余固体中只有二氧化锰含有氧元素,因此氧元素的质量为1.01g;
根据图甲可知,从0~t1的时间内,混合物中氧元素保持5.81g不变;从t1~t4的时间内,混合物的氧元素质量不断减小;当t4~t5的时间内,剩余物质中氧元素的质量保持1.01g不变,如下图:
24、在一烧杯中盛有32.2gCaCO3和CaCl2的粉末状混合物,向其中加入200g水,使混合物中的可溶物完全溶解。然后再向其中逐滴加入溶质的质量分数为10%的稀盐酸,产生气体的质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。请根据题意回答下列问题:
(1)在滴入稀盐酸的过程中,观察到的明显现象是:
①_____________________________。
②_____________________________。
(2)当滴入10%的稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液里含有的溶质是(写化学式)____________。
(3)写出坐标中曲线上A点的含义___________________________。
(4)当滴入10%的稀盐酸73g时(即A点),试通过计算,求此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳,故滴入盐酸后看到的现象产生气泡,溶液中的不溶物逐渐减少至消失
(2)当滴入10%的稀盐酸至图中B点时,盐酸过量,溶液中的溶质是氯化钙和氯化氢,化学式为CaCl2、HCl
(3)A点表示盐酸和碳酸钙恰好完全反应
(4)设A点时,盐酸与碳酸钙反应生成的氯化钙的质量为x,碳酸钙的质量为y,生成二氧化碳的质量为z
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 18 44
y 73g×10% x M z y=10g x=11.1g z=4.4g M=1.8g
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