初中化学中考复习 题型4 函数图像型计算-备战2020年中考化学计算题型特训（解析版）

题型4  函数图像型计算

1．向盛有一定质量铁粉的烧杯中逐滴加入稀硫酸充分反应，产生气体质量与所加稀硫酸质量的关系如图所示。请根据关系图分析并计算：

（1）铁粉反应完时，产生氢气的质量为　     　g。

（2）原稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程）。

【答案】（1）0.08

（2）解：由图可知铁粉反应完时，产生氢气的质量为 0.08g。

设原稀硫酸中溶质的质量分数为x

由图可知10g硫酸对应0.04g氢气生成

Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑

          98                 2

            10gx         0.04g

＝

x＝19.6%

答：原稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。

2．某学习小组在实验室中用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应

过程中固体质量的变化如图所示。请计算：

（1）反应结束后生成氧气的质量为　    　g。（结果精确到0.1g）

（2）冷却至室温，将剩余的固体溶解在85.1g水中，充分溶解后过滤，计算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）9.6；

解：（1）根据质量守恒定律和图象可得，生成的氧气的质量为：27g﹣17.4＝9.6g；

（2）设生成氯化钾的质量为x。

2KClO32KCl+3O2↑

                     149     96

                       x      9.6g

则，解得x＝14.9g。

故不饱和溶液中溶质的质量分数是：×100%＝14.9%

答：（2）所得不饱和溶液中溶质的质量分数14.9%。

3．某工厂化验室用56%的氢氧化钾溶液洗涤50g石油产品中的残余硫酸。它们的关系如图所示。计算：这种石油产品中硫酸的溶质质量分数。

【答案】解：设50g石油样品中含有硫酸的质量为x

     2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O

        112      98

 100g×56%     x

  x＝49g

这种石油产品中硫酸的溶质质量分数o：

  ＝98%

答：这种石油产品中硫酸的溶质质量分数为98%。

4．实验室模拟高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳，取35g石灰石样品（假设杂质受热不分解且不与酸反应），煅烧一段时间恢复到室温，测得生成1lg二氧化碳。向剩余固体中逐滴加入某盐酸至不再反应为止，又生成2.2g二氧化碳，加入盐酸的质量与生成的氯化钙质量关系如图：

（1）石灰石样品的质量分数是　            （结果保留一位小数，下同）；

（2）a点溶液的pH　   　7（填“＜”“＞”或“＝”）；

（3）求所加盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。

【答案】（1）85.7%；（2）＜；

解：设样品中碳酸钙的质量为x，根据碳酸钙中的碳元素最终转化为二氧化碳中的碳元素可得关系式为：

CaCO3～～～CO2↑

100                44

x                     11g+2.2g

＝

x＝30g

石灰石样品的质量分数为×100%≈85.7%

a点时氯化钙质量已经不增加，说明盐酸过量，此时溶液显酸性，pH＜7。

设所加盐酸的溶质质量分数为y

根据钙元素和氯元素守恒可得关系式为

CaCO3  —  Ca  —  CaCl2  —  2HCl

100                            73

30g                                 219gy

＝

y＝10.0%

答：所加盐酸的溶质质量分数为10.0%。

5．某固体物质中可能含有NaCl、BaCl2、NaOH中的一种或几种。某校课外小组同学为了探究其成分，取该固体物质30g完全溶于水中，测得溶液的pH为7，然后将70g某稀硫酸加入该溶液中，充分反应，所加硫酸的量与产生沉淀的关系如图所示。请根据图示及相关知识回答问题。

（1）该固体物质中一定不含有的物质是　     　（化学式）。

（2）通过计算确定固体物质的组成成分及质量。

（3）这种稀硫酸中溶质的质量分数是多少？

【答案】（1）NaOH

（2）解：由于加入水齁溶液pH为7，为中性，所以固体不含NaOH。

设生成23.3g硫酸钡沉淀需BaCl2的质量为x、H2SO4的质量为y。

BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl

208      98       233

x        y       23.3g

═       x＝20.8g

═       y＝9.8g

原固体中NaCl的质量为：30g﹣20.8g＝9.2g

所以该固体中含有BaCl2 20.8g、NaCl 9.2g。

该稀硫酸中溶质的质量分数为：×100%＝19.6%

答：（2）固体中含有BaCl2 20.8g、NaCl 9.2g；

（3）该稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。

6．为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，加NaOH溶液的过程中，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。

请计算：

（1）Cu和CuO的混合物中，Cu元素和O元素的质量比。（写出计算过程，下同）

（2）实验所用稀硫酸中溶质的质量分数。

（3）a的值。

【答案】解：（1）根据图象可知，部分被还原的氧化铜粉末加入稀硫酸后，氧化铜与硫酸反应；加入氢氧化钠溶液后，烧杯内固体的质量一开始不增加，说明稀硫酸有剩余，则氧化铜粉末中铜的质量为3.2g，氧化铜的质量为7.2g﹣3．g＝4g。Cu和CuO的混合物中，Cu 元素和O元素的质量比为：（3.2g+4g××100%）：（4g××100%）＝8：1。

（2）设与氧化铜反应的硫酸的质量是x，与氢氧化钠反应的硫酸的质量是y

H2SO4+CuO═CuSO4+H2O

98        80

x          4g

98：80＝x：4g

x＝4.9g

H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O

98     80

y   20%×10g

98：80＝y：（20%×10g）

y＝2.45g

实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为：×100%＝14.7%。

（3）设与氢氧化钠反应生成沉淀的质量是m

2NaOH+CuSO4＝Cu （OH）2↓+Na2SO4 

80                        98

20%×20g             m

80：98＝（20%×20g）：m

m＝4.9g

a＝4.9g+3.2g＝8.1g

答：（1）Cu 元素和O元素的质量比为8：1；

（2）实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为14.7%；

（3）a的值为8.1。

7．某化工厂排放的废水中含有H2SO4和CuSO4两种污染物。为测定废水中两种污染物的含量，给该化工厂提供污水处理的参考，某化学小组进行了以下实验：取该废水100g，向其中加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，测得生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示，回答下列问题（写出计算过程）：

（1）100g废水中含CusO4的质量为多少？

（2）废水中H2SO4的质量分数为多少？

【答案】解：设100g废水中含CuSO4的质量为x，消耗的氢氧化钠溶液的质量为y

CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓

160          80                      98

x                 10%y                  1.96g

＝＝

x＝3.2g            y＝16g

则与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为100g﹣16g＝84g

设废水中H2SO4的质量分数为z。

2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O

80          98

84g×10%  100gz

＝

z＝10.29%

答：（1）100g废水中含CuSO4的质量为3.2g；

（2）废水中H2SO4的质量分数为10.29%。

8．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+NaHCO3

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54.75，计算C点对应的二氧化碳质量。（写出计算过程）

【答案】

解：（1）53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为：53g×10%＝5.3g。

（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

Na2CO3+HCl═NaCl+NaH CO3

106       36.5

5.3g      x×5%

   解得x＝36.5g

（4）设C点对应的二氧化碳质量为y。

NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

       36.5                            44

（54.75g﹣36.5g）×5%             y

   解得：y＝1.1g

答：（1）5.3；（2）Na2CO3、NaCl、NaH CO3；（3）36.5；（4）C点对应的二氧化碳质量未1.1g。

9．往200 克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中，加入 21.2%的碳酸钠溶液，所得溶液的 pH 变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图（假设生成的气体全部逸出），试分析计算：

（1）a→b 段发生反应的化学方程式为　                     　；

（2）反应到 c 点时，所得溶液的溶质质量分数是多少？（写出计算过程，精确到 0.1%）

（3）c→d 段溶液的 pH 大于 7 的原因是                                 　。

【答案】（1）Na2CO3+2HNO3＝2NaNO3+H2O+CO2↑；（2）15.7%；（3）碳酸钠溶液过量，碳酸钠溶液显碱性

解：（1）稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中，加入碳酸钠溶液，碳酸钠先与硝酸反应，方程式是：Na2CO3+2HNO3＝2NaNO3+H2O+CO2↑；

（2）设 c 点时生成硝酸钠的质量为x则：

Na2CO3﹣﹣﹣﹣2NaNO3

106                         170

150g×21.2%              x

根据：解得x＝51g；

设生成碳酸钙沉淀质量为y

Na2CO3+Ca（NO3）3＝CaCO3↓+2NaNO3

106                         100

100g×21.2%               y

根据：解得y＝20g

设碳酸钠与硝酸反应生成气体二氧化碳的质量为k

Na2CO3+2HNO3＝2NaNO3+H2O+CO2↑；

106                                            44

50g×21.2%                                  k

根据：解得k＝4.4g。

反应到 c 点时，所得溶液的溶质质量分数是：＝15.7%。

（3）碳酸钠溶液过量，碳酸钠溶液显碱性所以c→d 段溶液的 pH 大于 7。

10．已知：①NaHCO3 固体受热分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；②Na2CO3 受热不分解。回答下列问题：

（1）关于 NaHCO3 固体的叙述错误的是　　（填标号）。

A．俗称小苏打 B．难溶于水

C．可与稀盐酸发生反应 D．是发酵粉的主要成分之一

（2）欲测定某 NaHCO3固体样品（只含Na2CO3杂质且分布均匀）中NaHCO3的质量分数，将 5.0g 该样品加热至质量不再改变，测得剩余固体的质量、生成CO2的质量随时间变化如图所示。

①NaOH溶液的pH　　7（填“＞”、“＝”或“＜”），用该溶液将生成的CO2完全吸收，发生反应的化学方程式为　                    。

②由图中数据可知，上述5.0g NaHCO3 样品完全分解产生CO2的质量为　  　g，产生H2O的质量是　             　 g。

③计算该样品中NaHCO3的质量分数（根据化学方程式写出完整的计算步骤）。

【答案】（1）B；（2）①＞；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；②1.1；0.45；③84%。

【解析】（1）A．NaHCO3 俗称小苏打。正确；B．碳酸氢钠属于钠盐，所有的钠盐均可溶。错误；C．碳酸氢钠可与稀盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳。正确；D．碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一。正确；

故选：B。

（2）欲测定某 NaHCO3固体样品（只含Na2CO3杂质且分布均匀）中NaHCO3的质量分数，将 5.0g 该样品加热至质量不再改变，测得剩余固体的质量、生成CO2的质量随时间变化如图所示。

①NaOH溶液为碱，所以pH＞7，用该溶液将生成的CO2完全吸收，发生反应是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，对应的化学方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。

②由图中数据可知，上述5.0g NaHCO3 样品完全分解产生CO2的质量为 1.1 g，根据质量守恒定律，产生H2O的质量是5.0g﹣3.45g﹣1.1g＝0.45 g。

③设该样品中 NaHCO3 的质量分数为 x。

2NaHCO3     Na2CO3+CO2↑+H2O

168                                  44

5g x                                   1.1g

＝

x＝84%

答：该样品中 NaHCO3 的质量分数为 84%。