专题20 综合计算【热点专题】-2022年初三毕业班化学常考点归纳与变式演练(通用版)·
展开专题21 综合计算
考点归纳
方法技巧
1.有关化学式计算的常用的计算关系式(以化合物AmBn为例):
(1)相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n
(2)A的质量分数=×100%=×100%
(3)A、B元素的质量比=(A的相对原子质量×m) ∶(B的相对原子质量×n)
(4)AmBn中A、B的原子个数比=m ∶n
(5)A元素的质量=化合物AmBn的质量×A的质量分数
(6)在混合物中,某物质的质量分数(纯度) = ×100%
2.解此类题目要掌握“三个要领”“三个关键”和“三个注意事项”:
(1)三个要领:①步骤要完整;②格式要规范;③得数要准确。
(2)三个关键:
①正确书写化学方程式;②化学方程式要配平;③准确计算相对分子质量。
(3)三个注意事项:①单位要统一;②混合物的质量要换算成纯净物的质量;③体积要换算成质量。
3.表格数据类计算题,一般有两种形式:
(1)随着加入某一反应物的质量增加,另一反应物的质量不断减少直至不再改变或某一产物的质量不断增大直至不再改变;
(2)随着时间的推移,某一反应物的质量不断减少,或某一生成物的质量不断增大直至不再改变。答题时要判断反应物的过量情况或加入一定量的某一反应物消耗另一种反应物的量,找出恰好完全反应的点。分析时,注意利用质量守恒定律分析生成的沉淀、气体的质量,进而进行计算。
考点讲解
考点1:生产应用类计算
【例1】(2021·甘肃定西市·中考真题)我国化学家侯德榜创立了侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了杰出贡献。在实际生产的产品碳酸钠中会混有少量的氯化钠。现有纯碱样品,为测定该样品中碳酸钠的质量分数,以称取样品6g,放入40g水中使其完全溶解,再加入稀盐酸26.2g,恰好完全反应,气体全部逸出,得到氯化钠的不饱和溶液70g。请计算(写出简要的计算过程):
(1)生成二氧化碳的质量。
(2)样品中碳酸钠的质量。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量不变,反应前的质量为:6g+40g+26.2g=72.2g ,反应后溶液的质量为 70g,则相差的质量就是生成气体的质量,即:72.2g-70g=2.2g ;
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为 x,生成的氯化钠的质量为 y;
解得 x=5.3g,y=5.85g。则样品中碳酸钠的质量为 5.3g;
(3)反应后所得溶液中溶质为氯化钠,氯化钠有两种来源,一种是样品中含有的, 质量为 ,一种是碳酸钠和盐酸反应生成的氯化钠,质量为 5.85g。则反应后溶质的质量为: 。溶液的质量为70g,则反应后所得溶液中溶质的质量分数为: 。
【详解】
(1)见答案;
(2)见答案
(3)见答案。
【例2】某含杂质的碳酸氢钠固体样品368g(杂质中不含钠元素且受热不分解),其中钠元素的质量分数为25%。加热一段时间,使 NaHCO3部分分解,固体样品的质量变为275g。(已知)试计算(写出计算过程);
(1)该固体样品中 NaHCO3的质量为多少克?
(2)该固体样品中 NaHCO3分解了多少克?
【解答】(1)某含杂质的碳酸氢钠固体样品368g,其中钠元素的质量分数为25%,所以钠元素的质量=,根据钠元素在碳酸氢钠中所占质量比,可得碳酸氢钠的质量= ,所以该固体样品中NaHCO3的质量为336g。
(2)由题意可得产生的气体的质量=
由化学方程式 可知生成的二氧化碳和水的质量比为44:18,两气体的总重量为93g,故可得二氧化碳质量=,设该固体样品中NaHCO3分解了x
故该固体样品中NaHCO3分解了252g。
变式演练
【变式1】(2021·四川达州市·中考真题)已知一包铁粉中含有两种杂质,小明同学取5.6 g该粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反应后,得到0.5 g氢气。则该样品中的杂质可能是
A.Mg和Zn B.Al和Zn C.Zn和Cu D.Mg和Cu
【答案】B
【分析】
5.6g铁、锌、镁、铝生成氢气质量分别为 铜和稀硫酸不反应不生成氢气。
【详解】
A、由分析可知,5.6g镁、锌、铁完全反应生成氢气质量都小于0.5g,故样品中的杂质不可能是镁和锌,A错误。
B、由分析可知,5.6g铝生成氢气质量0.62g大于0.5g,5.6g锌或铁完全反应生成氢气质量小于0.5g,故杂质可能是铝和锌,B正确。
C、5.6g铁或锌生成氢气质量都小于0.5g,铜和稀硫酸不反应,生成氢气质量一定小于0.5g,C错误。
D、由分析可知,5.6g镁或铁完全反应生成氢气质量都小于0.5g,铜和稀硫酸不反应,故样品中的杂质不可能是镁和铜,D错误。
故选:B。
【变式2】(2021·湖南湘潭市·中考真题)取一定质量的Fe(OH)3固体加热至550℃完全分解为Fe2O3和H2O,温度提高到1400°C时,Fe2O3继续分解为复杂的铁的氧化物和O2;将产生的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加5.4克,再通过灼热的铜网,铜网质量增加0.8克(产生的气体均被完全吸收)。则所得复杂的铁的氧化物化学式为
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
【答案】C
【详解】
浓硫酸具有吸水性,增加质量就是生成水的质量5.4g,反应前后元素种类质量不变,水中氢元素质量等于氢氧化铁中氢元素质量,则氢氧化铁的质量为;氢氧化铁中铁、氧元素的质量分别为为、;氢氧化铁分解失去氧元素的质量为水中氧元素质量和被铜网反应的氧元素质量之和,质量为;则得到复杂的铁的氧化物中铁、氧元素质量分别为11.2g、9.6g-5.6g=4g,设化学式为FexOy:
即化学式为Fe4O5。
故选C。
【变式3】为了测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数。某化学兴趣小组的同学称取该纯碱样品11.0g,加入到足量的稀盐酸的烧杯中,充分反应后,称量烧杯内物质的总质量,发现比反应前物质的总质量减少了4.4g(纯碱样品中杂质不溶于水,不与酸反应)。求该纯碱样品中Na2CO3的质量分数(精确到0.1%)。
【分析】碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;根据质量守恒定律,烧杯内减少的质量即生成的二氧化碳质量。
【解答】由质量守恒定律可知,反应物的总质量等于生成物的总质量,减少的是生成的沉淀的质量或生成的气体的质量,称量烧杯内物质的总质量,发现比反应前物质的总质量减少了4.4g,则生成的二氧化碳的质量为4.4g
设参加反应的碳酸钠的质量为x
故纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
答:该纯碱样品中Na2CO3的质量分数为96.3%。
考点2:数字化实验与计算
【例3】(2020深圳)氧气是人类生产活动的重要资源。
(1)下列属于O2的化学性质的是 (填标号)。
A.O2能支持燃烧
B.O2的密度比空气的密度略大
C.O2在低温、高压时能变为液体或固体
(2)小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。
【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中,Fe2O3可作催化剂。
【实验】他用电子秤称取0.49g Fe2O3和一定量的KClO3,充分混合后加热至KClO3完全分解,冷却至室温,称得剩余固体的质量为1.98g。
【计算】①剩余固体中KCl的质量是 g。
②该反应生成O2的质量(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【思考】他发现制备O2较慢,猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
【探究】③他调节KClO3和Fe2O3的质量比制备O2,整理数据绘制出如图,从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是 。
【结论】④根据质量守恒定律,请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为 g,KClO3和Fe2O3的质量比是 (填最简比),不是最佳质量比。
【分析】(1)需要通过化学变化表现出来的性质是化学性质,不需要通过化学变化表现出来的性质是物理性质;
(2)氯酸钾在催化剂作用下受热分解生成氯化钾和氧气,根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】解:(1)A.O2能支持燃烧,是化学性质;
B.O2的密度比空气的密度略大,是物理性质;
C.O2在低温、高压时能变为液体或固体,是物理性质。
故填:A。
(2)①剩余固体中KCl的质量是:1.98g﹣0.49g=1.49g。
故填:1.49。
②设生成氧气质量为x,反应的氯酸钾质量为y,
2KClO32KCl+3O2↑,
245 149 96
y 1.49g x
,
x=9.6g,y=2.45g,
答:该反应生成O2的质量是9.6g。
③从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是5:4。
故填:5:4。
④根据质量守恒定律,小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为2.45g,KClO3和Fe2O3的质量比是:2.45g:0.49g=5:1。
故填:2.45;5:1。
【例4】(2021·浙江台州市·中考真题)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。
提示①食醋的主要成分是醋酸(HAc)。醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3+2Hac=CaAc2+H2O+CO2
②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计
(1)该实验中浓硫酸的作用是___________。
(2)由图乙中的AB曲线,可知锥形瓶中反应速率的变化情况是___________(选填“变大”、“变小”或“不变)。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数___________。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明___________。
【答案】吸收二氧化碳携带的水蒸气,防止实验结果不准确 变小 生成二氧化碳的质量为:820g﹣819.89=0.11g
解:设鱼骨中碳酸钙的质量分数为x
x=1.25%
答:鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25% 要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长
【详解】
(1)浓硫酸具有吸水性,该实验中浓硫酸的作用是:吸收二氧化碳携带的水蒸气,防止实验结果不准确;
(2)由图乙中的AB曲线,可知电子秤的读数逐渐趋于平衡,故锥形瓶中反应速率的变化情况是变小;
(3)见答案;
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的,因为要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长。
变式演练
【变式1】(2021·广西中考真题)化学兴趣小组为测定某小苏打样品(含NaCl杂质)中碳酸氢钠的含量,进行以下实验:称取10.0g样品,放入锥形瓶中,加水溶解。向该溶液中分两次加入稀盐酸,发生反应,锥形瓶及溶液质量的变化如图所示(忽略CO2在水中的溶解)。请计算:
(1)NaCl的化学式量为______。
(2)当第一次加入40.0g盐酸时,产生二氧化碳的质量是______g。
(3)样品中 NaHCO3的质量分数。
【答案】(1)58.5
(2)4.4g
(3)解:设碳酸氢钠质量分数为x。
x=84%
答:样品中 NaHCO3的质量分数84%。
【解析】
(1)NaCl的化学式量为35.5+23=58.5;
(2)产生二氧化碳的质量是208.8g+40g-244.4g=4.4g。
考点3:表格数据分析型计算
【例5】(2019广东)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加
入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液,为确定混合溶液中镁的
含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如下表所
示:
实验编号
①
②
③
④
NaOH溶液质量/g
10.0
20.0
30.0
40.0
Mg(OH)2质量/g
0.232
0.522
0.580
0.580
(1)实验 (填实验编号)中硫酸镁完全反应。
(2)计算100混合溶液中含MgSO4的质量(写出计算过程)。
(3)分析实验数据,在图中,画出加入4% NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标注必要的数值。
【分析】MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时,氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,结合实验数据分析。
【解答】解:(1)由实验②可知每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g,第③次在增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为0.058g,说明此时硫酸镁完全反应,氢氧化钠已过量,故填:③④;
(2)设100混合溶液中含MgSO4的质量为x
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓;
120 58
x 0.580g
x=1.2g
答:100混合溶液中含MgSO4的质量为1.2g。
(3)由于每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g,第①次与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量为=8.0g,即与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为10.0g﹣8.0g=2.0g,与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液总质量为=20g,所以加入4% NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图为
变式演练
【变式1】为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
滴入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
25
生成气体总质量/g
0.05
m
0.15
0.20
0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;
(2)银、锌合金中银的质量分数为 ;
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少?(写出具体计算过程)
【分析】
分五次加入稀硫酸后,第1次,氢气是0.05g,第3次的氢气总质量是0.15g,比第1次氢气质量增加,说明第2次锌没有完全反应,氢气也增加0.05g,总量为0.10g,即m为0.10g;根据锌和稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的总质量计算锌的质量,然后计算银、锌合金中银的质量分数;再根据第1次,加入稀硫酸25g完全反应,产生氢气0.05g,代入锌和稀硫酸反应的化学方程式,计算硫酸的质量,最后计算硫酸的溶质质量分数。
【解答】(1)由分析知:m为0.10g;
(2)设锌的质量为,
,解得=6.5g,则银、锌合金中银的质量分数为;
(3)设硫酸的质量是,
,解得=2.45g,所用稀硫酸的溶质质量分数是
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【变式2】(2021·湖北宜昌市·中考真题)小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数,在烧杯里放入一定质量的大理石,然后分次加入该稀盐酸,充分反应后测得生成二氧化碳的质量如表所示(大理石中的杂质与反应)。
加盐酸的次数
第一次
第二次
加盐酸的质量/g
25
25
生成二氧化碳的质量/g
2.2
1.1
(1)两次加稀盐酸后,生成二氧化碳的总质量是______g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)3.3
(2)解:设该稀盐酸中溶质的质量分数为x
x=14.6%
答:该稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
【详解】
(1)由表中数据可知,两次加稀盐酸后,生成二氧化碳的总质量是2.2g+1.1g=3.3g;
(2)见答案。
【变式3】(2021·湖南怀化市·中考真题)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:
实验次序
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/g
18.7
17.4
m
14.8
13.5
13.5
请回答:
(1)表中m=______。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是______g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)16.1
(2)6.5
(3)解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数是x
x=7.3%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%。
【详解】
(1)由表中数据可知,第一次加入20g稀盐酸,剩余固体的质量为18.7g,参加反应的锌的质量为:1.3g,第二次加入20g稀盐酸,消耗锌的总质量为:20g-17.4g=2.6g,第四次加入20g稀盐酸,消耗锌的总质量为:20g-14.8g=5.2g,故每加入20g稀盐酸,消耗1.3g锌,故m=20-1.3×3=16.1;
(2)最后剩余固体的质量为铜锌合金中铜的质量,故假黄金(铜锌合金)中锌的质量是:20g-13.5g=6.5g;
(3)见答案。
考点4:坐标图象类计算
【例6】某校化学兴趣小组同学,将一定量的稀硫酸滴入9.3g氢氧化钠和碳酸钠的固体混合物中,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为____;
(2)混合物与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量是多少?
【解答】(1)由图示可知产生的气体质量为2.2g,又因为稀硫酸和氢氧化钠、碳酸钠反应生成气体只有二氧化碳气体,因此产生二氧化碳气体的质量为2.2g。
(2)设50克稀硫酸中硫酸的质量为x,
x=4.9g
恰好反应时消耗的稀硫酸的质量为100g,而100g 稀硫酸中硫酸的质量为9.8g。因为稀硫酸与氢氧化钠、碳酸钠反应后生成的溶质只有硫酸钠,
因此硫酸钠的质量y=14.2g,也就是溶质的质量为14.2g。
变式演练
【变式1】(2021·黑龙江中考真题)将50.0g盐酸、氯化镁和氯化铝的混合溶液置于烧杯中,逐滴加入质量分数为20.0%的氢氧化钠溶液,生成氢氧化铝沉淀的最大质量为7.8g。加入氢氧化钠溶液质量和生成沉淀质量的关系如图所示。请根据题意回答问题:
已知:
(1)B点溶液中所含溶质是______(填化学式)。
(2)求图中A点的坐标:______。
(3)原混合溶液中MgCl2的质量分数是多少?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)NaCl、NaAlO2
(2)(120 , 13.6)
(3)设原混合溶液中MgCl2的质量x
=
解得x=9.5g
则原混合溶液中MgCl2的质量分数是 ×100%=19%
答:原混合溶液中MgCl2的质量分数是19%
【分析】
根据图像可知,加入氢氧化钠溶液的质量在20g之前,发生的是盐酸与氢氧化钠溶液生成氯化钠和水的反应;中间发生的是氯化镁(或氯化铝)和氢氧化钠溶液生成氢氧化镁(或氢氧化铝)的沉淀和氯化钠的反应;最后发生的是氢氧化铝与氢氧化钠溶液生成NaAlO2和水的反应。
【解析】
(1)B点溶液中所含溶质是NaCl和NaAlO2,故填:NaCl、NaAlO2;
(2)设溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液的质量为x
=
解得x=20.0g
设生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液的质量为y
=
解得y=60.0g
则与氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为140.0g-20.0g-60.0g-20.0g=40.0g
设生成氢氧化镁的质量为z
=
解得z=5.8g
故A点的横坐标为140-20=120,纵坐标为7.8+5.8=13.6。
【变式2】(2021·湖北黄石市·中考真题)取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20g,向其中加入稀硫酸,剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为_______g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】①17.5g
②解:设反应生成的硫酸铜的质量为x。
x=5g
a点时溶液的总质量为:37.5g+(20g-17.5g)=40g
则a点溶液中溶质的质量分数为:
答:a点溶液中溶质的质量分数为12.5%。
【详解】
(1) 一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物中有铜和氧化铜,加入过量的稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应,铜不反应,则剩余的固体质量就是铜的质量,故填17.5g;
(2)详解见答案;
【变式3】(2021·四川眉山市·中考真题)常温下,一锥形瓶中盛有10g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液,先向其中滴加2滴酚酞试液,再逐滴滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,用pH传感器测得溶液pH与加入稀盐酸的关系曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)图中B点溶液呈_______色
(2)计算稀盐酸中溶质质量分数(写出计算过程)
【答案】(1)无
(2)解:设稀盐酸中溶质质量分数为x
x=3.65%
答:稀盐酸中溶质质量分数为3.65%。
【详解】
(1)B点时,pH=7,溶液显中性,无色酚酞试液在中性溶液中不变色,故溶液呈无色;
真题链接
1.(2021·湖南株洲市·中考真题)将一定质量的Na2CO3和NaOH混合物与60g质量分数为18.25%的盐酸混合,两者恰好完全反应,收集到4.4g气体,则原混合物中NaOH的质量为
A.2g B.3g C.4g D.5g
【答案】C
【详解】
解:设和碳酸钠反应盐酸质量为x,氢氧化钠质量为y。
x=40g
y=4g
故选:C。
2.(2021·河南中考真题)现将含有某一种氯化物杂质的MgCl2粉末95g溶于水后,与足量的AgNO3溶液反应,可生成AgCl沉淀290g。则该MgCl2粉末中含有的杂质可能是
A.NaCl B.CaCl2 C.AlCl3 D.KCl
【答案】C
【解析】
设95g氯化镁粉末与足量的硝酸银反应生成氯化银的质量为
95g氯化镁粉末与足量的硝酸银反应生成氯化银的质量为287g,实际生成氯化银沉淀290g,则样品中含有杂质的氯元素的质量分数大于氯化镁中氯元素的质量分数;
氯化镁中氯元素的质量分数=;
A、氯化钠中氯元素的质量分数=;
B、氯化钙中氯元素的质量分数=;
C、氯化铝中氯元素的质量分数=;
D、氯化钾中氯元素的质量分数=;
答案:C。
3.(2021·广西中考真题)将含有CH4和H2的混合气体6g完全燃烧,把产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到20g白色沉淀。则原混合气体中CH4和H2的质量比为
A.2:3 B.3:10 C.8:1 D.8:7
【答案】D
【解析】
甲烷燃烧:;氢气燃烧: ,二氧化碳和氢氧化钙反应:,由化学方程式可知,甲烷中的碳元素完全转化到了碳酸钙中,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,碳酸钙中碳元素的质量为: ,甲烷的质量为:,故原混合气体中甲烷和氢气的质量比为:3.2g:(6g-3.2g)=8:7。
故选D。
4.(2021·黑龙江中考真题,双选)某不纯的K2CO3样品中,可能含有NaCl、Na2CO3中的一种或两种,现取13.8g样品,向其中加入100g稀盐酸,恰好完全反应,得到室温下不饱和溶液109.4g。下列有关说法正确的是
A.生成CO2的质量是4.4g B.样品中可能含有NaCl
C.样品中一定含有Na2CO3和NaCl D.所加的稀盐酸中溶质质量分数为3.65%
【答案】AC
【解析】
A、碳酸盐和酸反应生成气体逸出,总质量的减少就是生成二氧化碳气体的质量13.8g+100g-109.4g=4.4g,正确;
B、
由化学方程式体现的质量关系可知,13.8g碳酸钾完全反应生成二氧化碳4.4g;已知,不纯的K2CO3样品中,可能含有NaCl、Na2CO3中的一种或两种;氯化钠和稀盐酸不生成气体,碳酸钠和稀盐酸生成二氧化碳气体:
由于样品中一定含有杂质,氯化钠生成气体质量为0,碳酸钠生成气体质量为5.73g>4.4g,则样品中一定含有Na2CO3和NaCl,错误;
C、由选项B分析可知,样品中一定含有Na2CO3和NaCl,正确;
D. 无论是盐酸和碳酸钾还是碳酸钠反应,氯化氢和二氧化碳的质量关系都是相同的
由质量关系可知,所加的稀盐酸中溶质质量分数为,错误。
故选AC。
5.(2021·海南中考真题)实验室常用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解制取氧气。若含6.8g过氧化氢的过氧化氢溶液完全分解,最多可制得氧气多少克?
【答案】设最多可制得氧气的质量为x
68 32
6.8g x
x=3.2g
答:最多可制得氧气3.2g。
【解析】过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下,分解生成水和氧气;根据反应的化学方程式,由反应物过氧化氢的质量可计算完全反应后生成氧气的质量。
6.(2021·广西中考真题)实验室里用8.0g粗锌与足量稀硫酸反应制得氢气0.2g,该反应的化学方程式为(粗锌所含的杂质不跟稀硫酸反应)。
(1)硫酸(H2SO4)中S、O元素质量比是 。
(2)列式计算粗锌中锌的质量分数。
【答案】(1)1:2
(2)81.25%
解:设参加反应的锌的质量为x,则有
粗锌中锌的质量分数为×100%=81.25%;
答:粗锌中锌的质量分数为81.25%。
【解析】(1)硫酸(H2SO4)中S、O元素质量比是(32×1):(16×4) =1:2,故填:1:2。
7.(2021·福建中考真题)“7150灭火剂”(C3H9B3O6,相对分子质量为174)以雾状形式喷射到燃着的金属时,立即发生燃烧反应:。反应能很快耗尽金属物品附近的氧气,生成的玻璃状B2O3覆盖在金属物品表面而隔绝空气,从而有效灭火。若充分燃烧348g“7150灭火剂”,会消耗常温下的氧气多少升?(常温下氧气密度约为1.4g·L-1,结果保留一位小数)。
【答案】解:设消耗氧气的质量为x
解得x=288g
答:充分燃烧348g“7150灭火剂”,会消耗常温下的氧气205.7L。
8.(2021·内蒙古中考真题)硝酸溶解废旧CPU所得溶液中含有Cu2+和Ag+,用适当浓度的盐酸、氯化钠溶液、氨水和铁粉,按照如下方法回收Cu和Ag(图中标注的试剂均不同)。
(1)加入过量Fe粉发生的主要反应为______(写化学方程式)。
(2)试剂1和试剂3的名称依次是______。
(3)若向66g物质1中加入100g试剂2后,恰好完全反应,剩余固体质量为60.4g,求所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)
(2)氯化钠溶液、氨水
(3)剩余固体的质量为铜的质量,故物质1中铁的质量为:66g-60.4g=5.6g
解:设反应生成氯化亚铁的质量为x,生成氢气的质量为y
x=12.7g
y=0.2g
故所得溶液中溶质的质量分数:
答:所得溶液中溶质的质量分数为12.0%。
【解析】
(1)溶液1中含有铜离子,硝酸溶解废旧CPU,故该铜盐是硝酸铜,加入过量铁,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
(2)加入试剂1,得到氯化银,故试剂1可能是氯化钠或盐酸,而溶液1中,加入过量铁粉,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,物质1为铜和铁的混合物,加入试剂2,除去铁,得到铜,试剂2应为盐酸,故试剂1为氯化钠溶液,加入试剂3 ,得到,故试剂3为氨水。
9.(2021·广东中考真题)质量相等的两份Zn粉,分别与质量相同、质量分数不同的稀盐酸反应。
(1)配制盐酸时有白雾,说明盐酸具有 性。
(2)两种稀盐酸反应生成氢气的图象如图所示,两种稀盐酸的浓度比较:Ⅰ% Ⅱ%(填“>”“<”“=”)。
氢气的体积所对应的质量如下表:
H2(V/L)
1.11
1.67
2.22
2.78
H2(m/g)
0.10
0.15
0.20
0.25
(3)恰好反应完全,产生H2的质量为 g。
(4)完全反应时,加入稀盐酸Ⅱ的质量为100g,求稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数。
【答案】(1)挥发
(2)>
(3)0.20
(4)锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,设稀盐酸Ⅱ中溶质的质量为x,则:
稀盐酸中HCl的质量分数为:
答:稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为7.3%。
【解析】
(1)打开装有浓盐酸的试剂瓶时,瓶口出现白雾,说明浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水结合形成酸雾;故填:挥发。
(2)根据生成氢气的图象可知,曲线Ⅰ要比曲线Ⅱ斜率大,反应完全的时间要短,即盐酸浓度越大,反应速率越快,所以Ⅰ%>Ⅱ%;故填:>。
(3)锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,根据生成氢气的图象可知,恰好反应完全时,生成氢气的体积为2.22L,根据氢气的体积对应质量表可知,2.22L氢气的质量为0.20g,即恰好反应完全时,产生H2的质量为0.20g;故填:0.20。
10.(2021·广西钦州·中考真题)现有一瓶部分变质为碳酸钠的氢氧化钠固体。某同学想了解其变质情况,称取10.00g上述固体样品于烧杯中,加入足量水使之完全溶解,再向烧杯中缓缓加入过量的氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到3.94g沉淀。求:
(1)样品中碳酸钠的质量分数为______。
(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量。
【答案】解:样品中碳酸钠的质量分数为x,生成氢氧化钠的质量为y
反应后所得溶液中氢氧化钠的质量10.00g-2.12g+1.6g=9.48g
答:(1)样品中碳酸钠的质量分数为21.2%。
(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量9.48g。
11.(2021·吉林中考真题)在实验室中做硫在氧气中燃烧的实验,会生成有毒的SO2气体。
(1)为防止造成污染,进行实验时,可在集气瓶里预先放少量的______吸收SO2。
(2)0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是多少?(请利用化学方程式计算)
【答案】(1)水(或H2O)
(2)解:设0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是x;
答:0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是1g。
【解析】
(1)硫在氧气中燃烧的实验,会生成有毒的SO2气体,二氧化硫可以溶解在水中,故为防止造成污染,进行实验时,可在集气瓶里预先放少量的水吸收SO2;
(2)详见答案。
12.(2021·广西中考真题)现有碳酸钾和氯化钾的固体混合物15.8g,将88.6g稀盐酸加入到固体混合物中,恰好完全反应,得到100g溶液。请计算:
(1)反应生成的气体的质量为______。
(2)混合固体中碳酸钾的质量。(写出计算过程)
(3)计算反应后溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)4.4g
(2)解:碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,设混合固体中碳酸钾的质量为,则:
答:混合固体中碳酸钾的质量为13.8g。
(3)解:根据题干信息,碳酸钾与盐酸恰好完全反应,反应后溶液中溶质只有氯化钾,氯化钾包括固体混合物中的氯化钾和反应生成的氯化钾。固体混合物中氯化钾的质量为:。设反应生成氯化钾的质量为 ,则:
则溶液中溶质氯化钾的质量为:;溶液中溶质质量分数为:。
答:反应后溶液中溶质质量分数为16.9%。
【解析】
(1)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,氯化钾不与盐酸反应,由质量守恒定律可知,反应物的总质量等于生成物的总质量,所以,反应生成的气体的质量为:;故填:4.4g。
13.(2021·黑龙江中考真题)按要求回答下列问题。
(1)N(NO2)3是一种新型火箭燃料。
①N(NO2)3中氮元素和氧元素的质量比为______。(最简整数比)
②30.4g N(NO2)3中含有______g氧元素。
(2)向100g质量分数为9.8%的稀硫酸中加入200g氯化钡溶液,恰好完全反应后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
①写出该反应的化学方程式______。
②所用稀硫酸中溶质的质量为______g,反应后生成白色沉淀的质量为______g。
③设参加反应氯化钡的质量为x,列出求解氯化钡质量的比例式______。
④向反应后的滤液中加入88.3g水,所得溶液中溶质的质量分数为______。
【答案】(1)①7:12 ②19.2
(2)① ②9.8 23.3
③ (或 或 或)
(说明:9.8g用 也可;用硫酸钡质量23.3g列比例式也可:比例式中的质量单位不能省略)
④2%
【解析】
(1)①N(NO2)3中氮元素和氧元素的质量比为:(14×4):(16×6)=7:12;
②30.4g N(NO2)3中含氧元素质量为:30.4g×( ×100%)=19.2g;
(2)①硫酸与氯化钡反应化学方程式为:
②所用稀硫酸中溶质的质量为100g×9.8%=9.8g;
根据题意设BaCl2的质量为x,BaSO4的质量为y,HCl的质量为z
=
解得:y=23.3g,故生成硫酸钡即反应后白色沉淀的质量为23.3g;
③根据化学方程式可得,求解氯化钡质量的比例式为= ;
④反应后所得滤液质量为:100g+200g-23.3g=276.7g,再加入83.3g水后所得溶液质量为:276.7g+88.3g=365g,反应后所得滤液中溶质为HCl,根据上述分析可列出比例式
=,解得z=7.3g,所得溶液中溶质的质量分数为=2%。
14.(2021·山东中考真题)为测定某盐酸的溶质质量分数,取200g样品于烧杯中,将50g碳酸钠溶液分为5等份,分5次加入盛有样品的烧杯中、测出每次反应后溶液的总质量,实验数据如下表:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入Na2CO3溶液的质量
10g
10g
10g
10g
10g
反应后溶液的质量
208.9g
217.8g
226.7g
235.6g
245.6g
请根据实验数据计算盐酸的溶质质量分数。
【答案】解:根据表中数据分析得知,完全反应产生二氧化碳的质量为
(或)
设废液中氯化氢的质量为x
x=7.3g
盐酸的溶质质量分数=
答:盐酸的溶质质量分数为3.65%。
15.(2021·宁夏中考真题)侯德榜成功硏制了“侯氏制碱法”,打破了西方发达国家对我国制碱技术的封锁,为世界制碱工业做出了杰出贡献。某工厂为了测定用“侯氏制碱法”制得的纯碱样品中纯碱的质量分数,工厂技术员完成了图所示的测定工作(不考虑其它因素对测定结果的影响),请根据图中数据计算:样品中纯碱的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
【答案】解:由质量守恒定律可得,反应产生的二氧化碳的质量=378.5g-376.3g=2.2g
设样品中纯碱的质量为x,
样品中纯碱的质量分数=
答:样品中纯碱的质量分数为96.4%。
16.(2021·山东中考真题)某品牌炉具清洁剂的有效成分是氢氧化钠,化学兴趣小组的同学测定该炉具清洁剂中氢氧化钠的含量。取100 g炉具清洁剂倒入烧杯中,逐次加入质量分数为9.8%的稀硫酸,测出溶液的pH随加入稀硫酸的质量变化关系如图所示。完成下列问题:
(1)当pH=13时,溶液中所含的溶质是______(填化学式)。
(2)当恰好中和时,消耗的稀硫酸的质量为______。
(3)计算该炉具清洁剂中氢氧化钠的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)Na2SO4、NaOH
(2)50 g
(3)解:设100 g炉具清洁剂中NaOH的质量为x
解得x=4 g
该炉具清洁剂中氢氧化钠的质量分数
答:该炉具清洁剂中氢氧化钠的质量分数为4%。
【解析】
(1)当pH=13时,溶液显碱性,没有完全反应,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH;
(2)根据图可知,恰好反应知溶液的pH为中性,消耗稀硫酸的质量为50g。
17.(2021·贵州铜仁市·)绿色环保是未来工业发展的方向,我市锰矿资源丰富,某电解锰厂排放的废液中可能含有少量硫酸,某校兴趣小组同学取该废液样品100g,加入某碱性M物质充分反应后得到的相关数据如右下图(废液中其它物质不与M物质反应)。请根据相关知识和图表信息回答下列问题。
(1)从经济和效果考虑,该电解锰厂应选择什么物质除去废液中硫酸?
(2)该反应的基本类型是______。
(3)计算废液中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)熟石灰
(2)复分解反应
(3)解:设废液中溶质硫酸的质量为,则:
则废液中硫酸的质量分数为:
答:废液中硫酸的质量分数为4.9%。
【解析】
(1)根据题干信息,某电解锰厂排放的废液中可能含有少量硫酸,加入某碱性M物质来除去废液中的硫酸,从经济和可行方面考虑,可以选择熟石灰处理该废水中的硫酸,熟石灰是氢氧化钙的俗称,熟石灰是一种碱,能与酸反应,且其价格较为便宜,因此用熟石灰来中和废液中的硫酸。故填:熟石灰。
(2)通过分析可知,氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应是由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。故填:复分解反应。
(3)通过分析可知,向100g废液样品中加入氢氧化钙,氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,由图像信息可知,当加入3.7g氢氧化钙时,废液的pH=7,即此时氢氧化钙与硫酸恰好完全反应;详见答案。
18.(2021·黑龙江中考真题)实验室中有一包CaCl2和CaCO3的混合物,化学活动小组同学为测定该混合物中CaCO3的含量,取20g样品于烧杯中,向其中加入足量的稀盐酸,测得生成的气体与加入稀盐酸的质量关系如图所示,请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,产生的气体质量为______g。
(2)求样品中CaCO3的质量分数。
(3)求恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)4.4
(2)解:设样品中CaCO3的质量为x,反应生成的氯化钙质量为y。
x=10g
y=11.1g
样品中CaCO3的质量分数为:
答:样品中CaCO3的质量分数为50%。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为21.1%。
【分析】
因为样品中只有碳酸钙能和盐酸反应生成二氧化碳,所以根据图中反应生成的二氧化碳质量可以求出样品中碳酸钙的质量,同时根据二氧化碳的质量还可以求出反应生成的氯化钙质量。根据图示,恰好完全反应时所用盐酸质量为84.4g,因此恰好完全反应时所得溶液的质量为:盐酸的质量+样品质量-二氧化碳的质量,溶液中的溶质是氯化钙,氯化钙一部分来自于原来样品,一部分来自于反应生成。
【解析】
(1)根据图示,恰好完全反应时产生的气体质量为4.4g。
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