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中考化学一轮复习课件20专题二十 化学计算题 (含答案)
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这是一份中考化学一轮复习课件20专题二十 化学计算题 (含答案)，共42页。
1.(2020河南,9,1分)生活中常使用消毒剂来杀菌、消毒。下列几种消毒液的有效成分(括号内物质)中,氧 元素的质量分数最大的是 ( )A.双氧水消毒液(H2O2)B.“84”消毒液(NaClO)C.酒精消毒液(C2H5OH)D.过氧乙酸消毒液(C2H4O3)
答案 A 双氧水、“84”消毒液、酒精、过氧乙酸的有效成分中氧元素与其他元素的质量比依次为 16∶1、16∶58.5、16∶30、48∶28,当氧元素质量相同时,其他元素质量占比越少的物质,其氧元素的质 量分数越大。故有效成分的氧元素质量分数由大到小的顺序为双氧水>过氧乙酸>酒精>“84”消毒 液。
2.(2017黑龙江哈尔滨,15,2分)现有部分被氧化的铜粉固体混合物,为研究铜粉的组成情况,取4 g混合物, 先加热完全氧化后,再加入60 g 9.8%的稀硫酸恰好完全反应,则固体混合物中铜单质的质量分数为 ( )A.80% B.64% C.16% D.96%
答案 A 稀硫酸中溶质的质量为60 g×9.8%=5.88 g,设加热完全氧化后氧化铜的质量为x,固体混合物 中铜单质的质量为y。CuO+H2SO4 CuSO4+H2O80 98x 5.88 g80∶98=x∶5.88 g x=4.8 g与铜反应的氧气的质量为4.8 g-4 g=0.8 g。2Cu+O2 2CuO128 32y 0.8 g128∶32=y∶0.8 g y=3.2 g固体混合物中铜单质的质量分数为3.2 g÷4 g×100%=80%,故选A。
3.(2020天津,25,4分)化肥对提高农作物的产量具有重要作用。硝酸铵(NH4NO3)是一种常见的氮肥。计 算:(1)硝酸铵由 种元素组成(填数字);(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为 (填最简比);(3)若硝酸铵中含有2.8 g氮元素,则该硝酸铵的质量为 g。
答案 (1)3 (2)7∶12 (3)8
解析 (1)硝酸铵(NH4NO3)由N、H、O三种元素组成。(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为(14× 2)∶(16×3)=7∶12。(3)若硝酸铵中含有2.8 g氮元素,则该硝酸铵的质量为2.8 g÷ =8 g。
4.(2020陕西A,18,5分)为测定某赤铁矿中Fe2O3的含量,取10 g该赤铁矿样品于烧杯中,向其中加入100 g稀 盐酸,恰好完全反应,测得剩余固体的质量为2 g。(杂质不溶于水也不与酸反应)请完成下列分析及计算:(1)10 g样品中杂质的质量为 g。(2)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
答案 (1)2(1分)(2)解:设100 g稀盐酸中溶质的质量为x。Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3+3H2O (1分)160 6×36.510 g-2 g x(1分) = 或 = x=10.95 g (1分)稀盐酸中溶质的质量分数= ×100%=10.95%(1分)(其他合理的解法均参照上述标准给分)答:稀盐酸中溶质的质量分数为10.95%。
5.(2020广西北部湾经济区,30,6分)常温下,向盛有100.0 g KOH溶液的烧杯中逐滴加入120.0 g质量分数 为7.3%的稀盐酸,用pH计(精确测定溶液pH的仪器)测定反应过程中溶液的pH,所得数据如下:
(1)恰好完全反应时,消耗稀盐酸的质量为 g。(2)求该KOH溶液中溶质的质量分数(结果精确到0.1%)。
答案 (1)100.0(1分)(2)解:恰好完全反应时,消耗的稀盐酸中溶质的质量=100.0 g×7.3%=7.3 g (1分)设反应消耗KOH的质量为xKOH+HCl KCl+H2O (1分)56 36.5x 7.3 g = x=11.2 g (1分)该KOH溶液中溶质的质量分数为: ×100%=11.2% (2分)答:该KOH溶液中溶质的质量分数为11.2%。(用其他方法进行解答,合理即可)
解析 (1)根据表格分析,当烧杯中溶液的pH为7.0时,烧杯中KOH与稀盐酸恰好完全反应,此时加入的稀 盐酸的质量为100.0 g。(2)求KOH溶液中溶质的质量分数,先根据(1)中恰好完全反应时消耗稀盐酸的质 量为100.0 g,结合稀盐酸的质量分数为7.3%,求出恰好完全反应时参与反应的HCl的质量为100.0 g×7.3%=7.3 g。根据化学方程式计算出恰好完全反应时参与该中和反应的KOH的质量为11.2 g,最后计算出溶质的质量分数。
6.(2020河北,36,5分)某小组用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数。取一定质量的稀硫酸于烧杯中,称 量稀硫酸和烧杯的总质量;然后,向其中分两次加入粗锌(杂质不参加反应),实验过程和数据如下图所 示。请计算: (1)生成氢气的总质量为 g。(2)稀硫酸中溶质的质量分数。
答案 (1)0.2(2)解:设稀硫酸中溶质的质量为x。Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 98 2 x 0.2 g = x= =9.8 g稀硫酸中溶质的质量分数为 ×100%=9.8%答:稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
解析 (1)生成氢气的总质量=205.6 g+8 g+2 g-215.4 g=0.2 g。
7.(2020重庆A,24,6分)过氧化氢溶液俗称双氧水,是一种常见消毒剂。实验员用以下方法制取了少量过 氧化氢溶液,在低温下,向56.4 g某浓度的稀硫酸中逐渐加入一定量的过氧化钡(BaO2),发生的化学反应为 BaO2+H2SO4 BaSO4↓+H2O2,当恰好完全反应时,生成23.3 g沉淀。计算:(1)加入BaO2的质量。(2)反应后所得溶液中溶质质量分数。(3)医用双氧水常为溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液,如果将(2)中所得溶液稀释到医用双氧水浓度, 计算需加入水的质量(结果精确到0.1 g)。
答案 (6分)(1)设参加反应的BaO2的质量为x,生成的H2O2的质量为y。BaO2+H2SO4 BaSO4↓+H2O2169 233 34x 23.3 g y = x=16.9 g(2分) = y=3.4 g(1分)(2)溶质的质量分数为 ×100%=6.8%(1分)(3)稀释后溶液的质量为3.4 g÷3%≈113.3 g(1分)加入水的质量为113.3 g-(56.4 g+16.9 g-23.3 g)=63.3 g(1分)答:(1)加入BaO2的质量为16.9 g。(2)所得溶液溶质的质量分数为6.8%。
(3)需要加水的质量为63.3 g。
方法技巧 1.求反应后所得溶液质量时可根据质量守恒定律,利用反应前所有进入溶液中的物质的质量 总和(包括参加反应的物质质量、未参加反应的溶剂质量、未参加反应但可溶于水的物质质量)减去反 应中生成的沉淀、气体质量求得。
2.稀释溶液的相关计算,通常用稀释前后溶质的质量不变作为等量关系。
8.(2019吉林,20,6分)现有5.6 g KOH固体与100 g稀HCl恰好完全反应,求该稀HCl中溶质的质量分数。
答案 解:设该稀HCl中溶质的质量为xKOH+HCl KCl+H2O(2分)56 36.55.6 g x(1分) = (1分)x=3.65 g(1分) ×100%=3.65%(1分)答:该稀HCl中溶质的质量分数为3.65%。说明:计算题中设错、单位错、未写答,其中每错一项均扣1分,如果出现多个上述问题,也只扣一分;如果 设溶质的质量分数为x,解题格式正确均给分。
解析 首先写出化学方程式,然后根据氢氧化钾的质量计算盐酸中的溶质质量,再根据质量分数的计算 公式计算出盐酸中溶质的质量分数。
9.(2017山西,30,6分)在一次实验课上,同学们用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。他们称 取了24.5 g的混合物,其中二氧化锰的质量分数为20%,加热到完全分解。请你通过计算,得出他们制得 氧气的质量是多少?
答案 解: [或24.5 g×(1-20%)=19.6 g(2分)]设制得氧气的质量是x2KClO3 2KCl+3O2↑(1分)245 9619.6 g x(1分) = (1分)x=7.68 g(1分)答:制得氧气的质量是7.68 g。
解题关键 本题的解题关键是通过混合物中二氧化锰的质量分数求出氯酸钾的质量。
答题规范 本题是化学计算题,要注意解计算题的步骤:设未知数→写出正确的化学方程式→标出已知 量、未知量之间的质量关系→列比例式→求解。
10.(2019湖北武汉,32,6分)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气 (杂质不参加反应)。实验数据记录如下:请回答下列问题:(1)a= 。(2)计算受热分解的氯酸钾的质量(精确到0.1 g)。
氯酸钾样品18.5 g二氧化锰a g
剩余固体18.2 g生成氧气4.8 g
答案 (1)4.5(2)解:设受热分解的氯酸钾的质量为x。第一步:2KClO3 2KCl+3O2↑第二步:245 96 x 4.8 g = 第三步:x≈12.3 g答:受热分解的氯酸钾的质量为12.3 g。
解析 (1)由质量守恒定律可知二氧化锰的质量等于18.2 g+4.8 g-18.5 g=4.5 g,即a=4.5。(2)已知生成的 氧气的质量为4.8 g,可以依据氯酸钾在二氧化锰作催化剂条件下加热分解生成氯化钾和氧气的化学方 程式进行计算,得出氯酸钾的质量。
易错警示 依据化学方程式计算时,化学方程式必须书写正确;找准已知物质的质量(必须是纯净物的质 量)。
11.(2018新疆,17,4分)某化学兴趣小组取12.5克的大理石样品(杂质不与盐酸反应)加入一定量的稀盐酸 中,产生CO2的质量与稀盐酸的质量关系如图所示。请计算: (1)生成CO2的质量是 g。(2)该盐酸的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。
答案 (1)4.4(2)解:设参加反应的HCl的质量为x。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 73 44 x 4.4 g = x=7.3 g ×100%=7.3%答:该盐酸的溶质质量分数为7.3%。
解析 (1)根据坐标图可知,当加入稀盐酸的质量达到100 g时,反应产生的气体质量达到最大值4.4 g,由 此可知,此时大理石已完全反应,同时生成4.4 g二氧化碳气体。(2)要计算稀盐酸的溶质质量分数,需要两 个数据,一是稀盐酸的质量,由坐标图可知是100 g;二是100 g稀盐酸中溶质氯化氢的质量,而溶质氯化氢 的质量可通过化学方程式CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑计算得到,则稀盐酸中溶质的质量分数=氯化氢的质量/稀盐酸的质量×100%=7.3 g/100 g×100%=7.3%。
12.(2019云南昆明,28,6分)碳酸锶(SrCO3)可用于制造红色火焰、荧光玻璃等。小赵同学为测定某SrCO3 和NaCl固体混合物中SrCO3的质量分数,在三个烧杯中进行相关实验,实验所用稀盐酸的溶质的质量分 数相同。所得数据如下表所示:
试求:(1)烧杯②中产生CO2的质量为 g。(2)原固体混合物中SrCO3的质量分数(计算结果精确到0.1%)。(提示:SrCO3+2HCl SrCl2+CO2↑+H2O)
答案 (1)8.8(1分)(2)解:设SrCO3的质量为x。(设、答共1分)SrCO3+2HCl SrCl2+CO2↑+H2O148 44x 8.8 g(1分) = (1分)x=29.6 g(1分)混合物中SrCO3的质量分数= ×100%=29.6%(1分)答:原固体混合物中SrCO3的质量分数为29.6%。
解析 (1)烧杯①中生成二氧化碳的质量为100 g+100 g-195.6 g=4.4 g,烧杯②中生成二氧化碳的质量为200 g+100 g-291.2 g=8.8 g,烧杯③中生成的二氧化碳的质量与烧杯②相等,所以烧杯②中碳酸锶完全反 应,故根据生成二氧化碳的质量即可计算碳酸锶的质量。
1.(2019天津,15,2分)现有不纯的氧化铜样品16 g,所含杂质可能是氧化铝、氧化镁、木炭粉、氯化钠。 向其中加入200 g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,恰好完全反应,没有固体剩余。则下列判断不正确的是 (双选) ( )A.原固体样品中肯定不含木炭粉B.原固体样品中可能含有氯化钠C.反应生成3.6 g水D.反应后所得溶液中含有两种溶质
答案 BD 反应后没有固体剩余,说明原固体样品中肯定不含木炭粉,故A正确;根据硫酸和氧化铜、氧 化镁、氧化铝反应的化学方程式,设消耗200 g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸需要的氧化镁的质量为x, 氧化铜的质量为y,氧化铝的质量为z,根据化学方程式可求出x=8 g,y=16 g,z=6.8 g,已知不纯的氧化铜样 品质量为16 g,根据消耗等量硫酸需要各氧化物的质量关系可知样品中一定含有氯化钠,一定含有氧化 镁、氧化铝中的一种或两种,故B错误;由以上分析可知,硫酸和金属氧化物反应生成的水中的氢元素全 部来自硫酸中的氢元素,设生成水的质量为m,H2SO4 ~ H2O98 18200 g×9.8% m解得m=3.6 g,故C正确;由以上分析可知反应后溶液中的溶质一定有硫酸铜和氯化钠,还有硫酸镁、硫酸 铝中的一种或两种,即溶质至少有三种,故D错误。
2.(2020黑龙江齐齐哈尔,29,3分)新冠肺炎疫情期间,为了做好自我保护,可用酒精溶液消毒。乙醇俗称酒 精(化学式为C2H5OH),请回答下列问题:(1)乙醇的相对分子质量为 ;(2)乙醇分子中C、H、O原子个数比为 ;(3)92 g乙醇中碳元素的质量为 g。
答案 (1)46(2)2∶6∶1(3)48
解析 (1)乙醇的相对分子质量为12×2+1×6+16=46。(2)原子个数是化学式中元素符号右下角的数字,根 据乙醇的化学式C2H5OH可知,乙醇分子中C、H、O原子个数比为2∶6∶1。(3)92 g乙醇中碳元素的质 量为92 g× =48 g。
3.(2017新疆,17,2分)每年的6~7月,新疆的许多地区都要举办“薰衣草”节。薰衣草精油的主要成分为 芳樟醇、伽罗木醇等物质。其中芳樟醇的化学式为C10H18O,请计算:(1)芳樟醇分子中的原子个数比为 。(2)芳樟醇的相对分子质量是154,该物质组成中氧元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
答案 (1)10∶18∶1(合理答案即可)(2)10.4%
解析 (1)由芳樟醇的化学式可知一个芳樟醇分子是由10个碳原子、18个氢原子、1个氧原子构成的,故 芳樟醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为10∶18∶1;(2)芳樟醇组成中氧元素的质量分数为 ×100%≈10.4%。
4.(2020天津,26,6分)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25 g该样品(杂质不参加反应也不溶于 水),加入盛有146 g稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,气体全部逸出,反应后烧杯内物质的总质量为162.2 g。计算:(1)生成二氧化碳的质量;(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数;(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数(结果精确至0.1%)。
答案 解:(1)二氧化碳的质量:25 g+146 g-162.2 g=8.8 g设原样品中碳酸钙的质量为x,生成氯化钙的质量为y。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑100 111 44x y 8.8 g = x=20 g = y=22.2 g(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数: ×100%=80%(3)反应后所得溶液质量:20 g+146 g-8.8 g=157.2 g反应后所得溶液中溶质的质量分数: ×100%=14.1%答:生成二氧化碳的质量为8.8 g;石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%;反应后所得溶液中溶质的质量
解析 根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,生成二 氧化碳的质量等于反应前物质总质量减去反应后物质的总质量。
解题思路 审题,分析已知和未知。生成二氧化碳的质量可以利用质量守恒定律求出。石灰石样品中 碳酸钙的质量分数是用碳酸钙质量除以石灰石的质量,需要求出碳酸钙质量;反应后所得溶液为氯化钙 溶液,其溶质的质量分数用氯化钙的质量除以溶液质量,需要求出氯化钙及氯化钙溶液的质量。氯化钙 溶液质量等于烧杯中物质的总质量减去固体杂质的质量。利用二氧化碳的质量根据化学方程式可求出 碳酸钙和生成的氯化钙的质量,再依次求出石灰石中碳酸钙的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分 数。
5.(2020云南,28,6分)某工厂利用废硫酸溶液与铁反应制取硫酸亚铁。49 t废硫酸溶液中的硫酸与5.6 t 铁 恰好完全反应。求:(1)废硫酸溶液中溶质的质量分数。(2)理论上生产的硫酸亚铁的质量。【温馨提示:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑】
答案 解:设废硫酸溶液中溶质的质量为x,生成硫酸亚铁的质量为y。 (0.5分)Fe + H2SO4 FeSO4+H2↑56 98 1525.6 t x y(1分) = x=9.8 t (1分) = y=15.2 t (1分)废硫酸溶液中溶质的质量分数为: ×100%=20% (2分)答:废硫酸溶液中溶质的质量分数为20%。理论上生产硫酸亚铁的质量为15.2 t。 (0.5分)
6.(2020安徽,17,5分)碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4 Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。(1)理论计算:1.26 g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程)。(2)实验分析:小芳用下图装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26 g NaHCO3粉末,完全反 应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值 (填“大于”“小 于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是 。
答案 (5分)(1)(3分)解:设理论上生成CO2的质量为x。2NaHCO3+H2SO4 Na2SO4+2H2O+2CO2↑168 88 1.26 g x = x=0.66 g答:理论上生成CO2的质量为0.66 g。(2)小于(1分) 部分CO2溶于水了(1分,其他合理答案均可)
解析 (1)根据给出的化学方程式,利用NaHCO3的质量,计算出生成CO2的质量。(2)根据表格所给数据可 知,反应前后的质量差为1.26 g+24.59 g-25.36 g=0.49 g,比理论值0.66 g小;可能的原因是部分CO2溶于 水、碳酸氢钠已经部分分解等。
7.(2020浙江温州,32,9分)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品 中碳酸钠的质量分数。(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置, 并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 。 (2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次 加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质 量分数。(Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条) 。
答案 (1)氢氧化钠溶液(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量为2克×60/10=12克设纯碱中的碳酸钠质量为x。Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl106 100x 12克 = x=12.72克样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%=12.72克/15克×100%=84.8%答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%。(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的 装置
解析 (1)吸收CO2可选用氢氧化钠溶液。(3)提高方法一测量精确度的操作建议可从①减缓CO2生成速 率,让NaOH溶液将其充分吸收,②让生成的气体全部进入乙装置,③排除水蒸气的干扰,三个方面考虑。
易错警示 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性。
8.(2019山东聊城,23,10分)向200 g NaCl和BaCl2的混合溶液中加入Na2CO3溶液。反应过程中滴加Na2CO3 溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。请计算:(1)m的值是 g;(2)原混合溶液中BaCl2的质量分数是多少?
答案 (1)5.91 (2)3.12%
解析 (1)根据题图可以看出每加20 g碳酸钠溶液可生成1.97 g碳酸钡沉淀,且加入60 g碳酸钠溶液时氯 化钡恰好完全反应,所以m=3×1.97=5.91。(2)设原混合溶液中BaCl2的质量分数为x。BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl208 197200 g×x 5.91 g = x=3.12%
9.(2019河北,36,5分)为测定某CuSO4溶液中溶质的质量分数,取150 g CuSO4溶液,平均分为三份,每一份 样品均按下图所示进行实验,实验数据见下表。请计算:
(1)50 g CuSO4溶液完全反应时,所得沉淀的质量为 g。(2)CuSO4溶液中溶质的质量分数。
1.(2020河南,9,1分)生活中常使用消毒剂来杀菌、消毒。下列几种消毒液的有效成分(括号内物质)中,氧 元素的质量分数最大的是 ( )A.双氧水消毒液(H2O2)B.“84”消毒液(NaClO)C.酒精消毒液(C2H5OH)D.过氧乙酸消毒液(C2H4O3)
答案 A 双氧水、“84”消毒液、酒精、过氧乙酸的有效成分中氧元素与其他元素的质量比依次为 16∶1、16∶58.5、16∶30、48∶28,当氧元素质量相同时,其他元素质量占比越少的物质,其氧元素的质 量分数越大。故有效成分的氧元素质量分数由大到小的顺序为双氧水>过氧乙酸>酒精>“84”消毒 液。
2.(2017黑龙江哈尔滨,15,2分)现有部分被氧化的铜粉固体混合物,为研究铜粉的组成情况,取4 g混合物, 先加热完全氧化后,再加入60 g 9.8%的稀硫酸恰好完全反应,则固体混合物中铜单质的质量分数为 ( )A.80% B.64% C.16% D.96%
答案 A 稀硫酸中溶质的质量为60 g×9.8%=5.88 g,设加热完全氧化后氧化铜的质量为x,固体混合物 中铜单质的质量为y。CuO+H2SO4 CuSO4+H2O80 98x 5.88 g80∶98=x∶5.88 g x=4.8 g与铜反应的氧气的质量为4.8 g-4 g=0.8 g。2Cu+O2 2CuO128 32y 0.8 g128∶32=y∶0.8 g y=3.2 g固体混合物中铜单质的质量分数为3.2 g÷4 g×100%=80%,故选A。
3.(2020天津,25,4分)化肥对提高农作物的产量具有重要作用。硝酸铵(NH4NO3)是一种常见的氮肥。计 算:(1)硝酸铵由 种元素组成(填数字);(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为 (填最简比);(3)若硝酸铵中含有2.8 g氮元素,则该硝酸铵的质量为 g。
答案 (1)3 (2)7∶12 (3)8
解析 (1)硝酸铵(NH4NO3)由N、H、O三种元素组成。(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为(14× 2)∶(16×3)=7∶12。(3)若硝酸铵中含有2.8 g氮元素,则该硝酸铵的质量为2.8 g÷ =8 g。
4.(2020陕西A,18,5分)为测定某赤铁矿中Fe2O3的含量,取10 g该赤铁矿样品于烧杯中,向其中加入100 g稀 盐酸,恰好完全反应,测得剩余固体的质量为2 g。(杂质不溶于水也不与酸反应)请完成下列分析及计算:(1)10 g样品中杂质的质量为 g。(2)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
答案 (1)2(1分)(2)解:设100 g稀盐酸中溶质的质量为x。Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3+3H2O (1分)160 6×36.510 g-2 g x(1分) = 或 = x=10.95 g (1分)稀盐酸中溶质的质量分数= ×100%=10.95%(1分)(其他合理的解法均参照上述标准给分)答:稀盐酸中溶质的质量分数为10.95%。
5.(2020广西北部湾经济区,30,6分)常温下,向盛有100.0 g KOH溶液的烧杯中逐滴加入120.0 g质量分数 为7.3%的稀盐酸,用pH计(精确测定溶液pH的仪器)测定反应过程中溶液的pH,所得数据如下:
(1)恰好完全反应时,消耗稀盐酸的质量为 g。(2)求该KOH溶液中溶质的质量分数(结果精确到0.1%)。
答案 (1)100.0(1分)(2)解:恰好完全反应时,消耗的稀盐酸中溶质的质量=100.0 g×7.3%=7.3 g (1分)设反应消耗KOH的质量为xKOH+HCl KCl+H2O (1分)56 36.5x 7.3 g = x=11.2 g (1分)该KOH溶液中溶质的质量分数为: ×100%=11.2% (2分)答:该KOH溶液中溶质的质量分数为11.2%。(用其他方法进行解答,合理即可)
解析 (1)根据表格分析,当烧杯中溶液的pH为7.0时,烧杯中KOH与稀盐酸恰好完全反应,此时加入的稀 盐酸的质量为100.0 g。(2)求KOH溶液中溶质的质量分数,先根据(1)中恰好完全反应时消耗稀盐酸的质 量为100.0 g,结合稀盐酸的质量分数为7.3%,求出恰好完全反应时参与反应的HCl的质量为100.0 g×7.3%=7.3 g。根据化学方程式计算出恰好完全反应时参与该中和反应的KOH的质量为11.2 g,最后计算出溶质的质量分数。
6.(2020河北,36,5分)某小组用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数。取一定质量的稀硫酸于烧杯中,称 量稀硫酸和烧杯的总质量;然后,向其中分两次加入粗锌(杂质不参加反应),实验过程和数据如下图所 示。请计算: (1)生成氢气的总质量为 g。(2)稀硫酸中溶质的质量分数。
答案 (1)0.2(2)解:设稀硫酸中溶质的质量为x。Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 98 2 x 0.2 g = x= =9.8 g稀硫酸中溶质的质量分数为 ×100%=9.8%答:稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
解析 (1)生成氢气的总质量=205.6 g+8 g+2 g-215.4 g=0.2 g。
7.(2020重庆A,24,6分)过氧化氢溶液俗称双氧水,是一种常见消毒剂。实验员用以下方法制取了少量过 氧化氢溶液,在低温下,向56.4 g某浓度的稀硫酸中逐渐加入一定量的过氧化钡(BaO2),发生的化学反应为 BaO2+H2SO4 BaSO4↓+H2O2,当恰好完全反应时,生成23.3 g沉淀。计算:(1)加入BaO2的质量。(2)反应后所得溶液中溶质质量分数。(3)医用双氧水常为溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液,如果将(2)中所得溶液稀释到医用双氧水浓度, 计算需加入水的质量(结果精确到0.1 g)。
答案 (6分)(1)设参加反应的BaO2的质量为x,生成的H2O2的质量为y。BaO2+H2SO4 BaSO4↓+H2O2169 233 34x 23.3 g y = x=16.9 g(2分) = y=3.4 g(1分)(2)溶质的质量分数为 ×100%=6.8%(1分)(3)稀释后溶液的质量为3.4 g÷3%≈113.3 g(1分)加入水的质量为113.3 g-(56.4 g+16.9 g-23.3 g)=63.3 g(1分)答:(1)加入BaO2的质量为16.9 g。(2)所得溶液溶质的质量分数为6.8%。
(3)需要加水的质量为63.3 g。
方法技巧 1.求反应后所得溶液质量时可根据质量守恒定律,利用反应前所有进入溶液中的物质的质量 总和(包括参加反应的物质质量、未参加反应的溶剂质量、未参加反应但可溶于水的物质质量)减去反 应中生成的沉淀、气体质量求得。
2.稀释溶液的相关计算,通常用稀释前后溶质的质量不变作为等量关系。
8.(2019吉林,20,6分)现有5.6 g KOH固体与100 g稀HCl恰好完全反应,求该稀HCl中溶质的质量分数。
答案 解:设该稀HCl中溶质的质量为xKOH+HCl KCl+H2O(2分)56 36.55.6 g x(1分) = (1分)x=3.65 g(1分) ×100%=3.65%(1分)答:该稀HCl中溶质的质量分数为3.65%。说明:计算题中设错、单位错、未写答,其中每错一项均扣1分,如果出现多个上述问题,也只扣一分;如果 设溶质的质量分数为x,解题格式正确均给分。
解析 首先写出化学方程式,然后根据氢氧化钾的质量计算盐酸中的溶质质量,再根据质量分数的计算 公式计算出盐酸中溶质的质量分数。
9.(2017山西,30,6分)在一次实验课上,同学们用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。他们称 取了24.5 g的混合物,其中二氧化锰的质量分数为20%,加热到完全分解。请你通过计算,得出他们制得 氧气的质量是多少?
答案 解: [或24.5 g×(1-20%)=19.6 g(2分)]设制得氧气的质量是x2KClO3 2KCl+3O2↑(1分)245 9619.6 g x(1分) = (1分)x=7.68 g(1分)答:制得氧气的质量是7.68 g。
解题关键 本题的解题关键是通过混合物中二氧化锰的质量分数求出氯酸钾的质量。
答题规范 本题是化学计算题,要注意解计算题的步骤:设未知数→写出正确的化学方程式→标出已知 量、未知量之间的质量关系→列比例式→求解。
10.(2019湖北武汉,32,6分)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气 (杂质不参加反应)。实验数据记录如下:请回答下列问题:(1)a= 。(2)计算受热分解的氯酸钾的质量(精确到0.1 g)。
氯酸钾样品18.5 g二氧化锰a g
剩余固体18.2 g生成氧气4.8 g
答案 (1)4.5(2)解:设受热分解的氯酸钾的质量为x。第一步:2KClO3 2KCl+3O2↑第二步:245 96 x 4.8 g = 第三步:x≈12.3 g答:受热分解的氯酸钾的质量为12.3 g。
解析 (1)由质量守恒定律可知二氧化锰的质量等于18.2 g+4.8 g-18.5 g=4.5 g,即a=4.5。(2)已知生成的 氧气的质量为4.8 g,可以依据氯酸钾在二氧化锰作催化剂条件下加热分解生成氯化钾和氧气的化学方 程式进行计算,得出氯酸钾的质量。
易错警示 依据化学方程式计算时,化学方程式必须书写正确;找准已知物质的质量(必须是纯净物的质 量)。
11.(2018新疆,17,4分)某化学兴趣小组取12.5克的大理石样品(杂质不与盐酸反应)加入一定量的稀盐酸 中,产生CO2的质量与稀盐酸的质量关系如图所示。请计算: (1)生成CO2的质量是 g。(2)该盐酸的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。
答案 (1)4.4(2)解:设参加反应的HCl的质量为x。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 73 44 x 4.4 g = x=7.3 g ×100%=7.3%答:该盐酸的溶质质量分数为7.3%。
解析 (1)根据坐标图可知,当加入稀盐酸的质量达到100 g时,反应产生的气体质量达到最大值4.4 g,由 此可知,此时大理石已完全反应,同时生成4.4 g二氧化碳气体。(2)要计算稀盐酸的溶质质量分数,需要两 个数据,一是稀盐酸的质量,由坐标图可知是100 g;二是100 g稀盐酸中溶质氯化氢的质量,而溶质氯化氢 的质量可通过化学方程式CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑计算得到,则稀盐酸中溶质的质量分数=氯化氢的质量/稀盐酸的质量×100%=7.3 g/100 g×100%=7.3%。
12.(2019云南昆明,28,6分)碳酸锶(SrCO3)可用于制造红色火焰、荧光玻璃等。小赵同学为测定某SrCO3 和NaCl固体混合物中SrCO3的质量分数,在三个烧杯中进行相关实验,实验所用稀盐酸的溶质的质量分 数相同。所得数据如下表所示:
试求:(1)烧杯②中产生CO2的质量为 g。(2)原固体混合物中SrCO3的质量分数(计算结果精确到0.1%)。(提示:SrCO3+2HCl SrCl2+CO2↑+H2O)
答案 (1)8.8(1分)(2)解:设SrCO3的质量为x。(设、答共1分)SrCO3+2HCl SrCl2+CO2↑+H2O148 44x 8.8 g(1分) = (1分)x=29.6 g(1分)混合物中SrCO3的质量分数= ×100%=29.6%(1分)答:原固体混合物中SrCO3的质量分数为29.6%。
解析 (1)烧杯①中生成二氧化碳的质量为100 g+100 g-195.6 g=4.4 g,烧杯②中生成二氧化碳的质量为200 g+100 g-291.2 g=8.8 g,烧杯③中生成的二氧化碳的质量与烧杯②相等,所以烧杯②中碳酸锶完全反 应,故根据生成二氧化碳的质量即可计算碳酸锶的质量。
1.(2019天津,15,2分)现有不纯的氧化铜样品16 g,所含杂质可能是氧化铝、氧化镁、木炭粉、氯化钠。 向其中加入200 g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,恰好完全反应,没有固体剩余。则下列判断不正确的是 (双选) ( )A.原固体样品中肯定不含木炭粉B.原固体样品中可能含有氯化钠C.反应生成3.6 g水D.反应后所得溶液中含有两种溶质
答案 BD 反应后没有固体剩余,说明原固体样品中肯定不含木炭粉,故A正确;根据硫酸和氧化铜、氧 化镁、氧化铝反应的化学方程式,设消耗200 g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸需要的氧化镁的质量为x, 氧化铜的质量为y,氧化铝的质量为z,根据化学方程式可求出x=8 g,y=16 g,z=6.8 g,已知不纯的氧化铜样 品质量为16 g,根据消耗等量硫酸需要各氧化物的质量关系可知样品中一定含有氯化钠,一定含有氧化 镁、氧化铝中的一种或两种,故B错误;由以上分析可知,硫酸和金属氧化物反应生成的水中的氢元素全 部来自硫酸中的氢元素,设生成水的质量为m,H2SO4 ~ H2O98 18200 g×9.8% m解得m=3.6 g,故C正确;由以上分析可知反应后溶液中的溶质一定有硫酸铜和氯化钠,还有硫酸镁、硫酸 铝中的一种或两种,即溶质至少有三种,故D错误。
2.(2020黑龙江齐齐哈尔,29,3分)新冠肺炎疫情期间,为了做好自我保护,可用酒精溶液消毒。乙醇俗称酒 精(化学式为C2H5OH),请回答下列问题:(1)乙醇的相对分子质量为 ;(2)乙醇分子中C、H、O原子个数比为 ;(3)92 g乙醇中碳元素的质量为 g。
答案 (1)46(2)2∶6∶1(3)48
解析 (1)乙醇的相对分子质量为12×2+1×6+16=46。(2)原子个数是化学式中元素符号右下角的数字,根 据乙醇的化学式C2H5OH可知,乙醇分子中C、H、O原子个数比为2∶6∶1。(3)92 g乙醇中碳元素的质 量为92 g× =48 g。
3.(2017新疆,17,2分)每年的6~7月,新疆的许多地区都要举办“薰衣草”节。薰衣草精油的主要成分为 芳樟醇、伽罗木醇等物质。其中芳樟醇的化学式为C10H18O,请计算:(1)芳樟醇分子中的原子个数比为 。(2)芳樟醇的相对分子质量是154,该物质组成中氧元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
答案 (1)10∶18∶1(合理答案即可)(2)10.4%
解析 (1)由芳樟醇的化学式可知一个芳樟醇分子是由10个碳原子、18个氢原子、1个氧原子构成的,故 芳樟醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为10∶18∶1;(2)芳樟醇组成中氧元素的质量分数为 ×100%≈10.4%。
4.(2020天津,26,6分)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25 g该样品(杂质不参加反应也不溶于 水),加入盛有146 g稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,气体全部逸出,反应后烧杯内物质的总质量为162.2 g。计算:(1)生成二氧化碳的质量;(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数;(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数(结果精确至0.1%)。
答案 解:(1)二氧化碳的质量:25 g+146 g-162.2 g=8.8 g设原样品中碳酸钙的质量为x,生成氯化钙的质量为y。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑100 111 44x y 8.8 g = x=20 g = y=22.2 g(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数: ×100%=80%(3)反应后所得溶液质量:20 g+146 g-8.8 g=157.2 g反应后所得溶液中溶质的质量分数: ×100%=14.1%答:生成二氧化碳的质量为8.8 g;石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%;反应后所得溶液中溶质的质量
解析 根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,生成二 氧化碳的质量等于反应前物质总质量减去反应后物质的总质量。
解题思路 审题,分析已知和未知。生成二氧化碳的质量可以利用质量守恒定律求出。石灰石样品中 碳酸钙的质量分数是用碳酸钙质量除以石灰石的质量,需要求出碳酸钙质量;反应后所得溶液为氯化钙 溶液,其溶质的质量分数用氯化钙的质量除以溶液质量,需要求出氯化钙及氯化钙溶液的质量。氯化钙 溶液质量等于烧杯中物质的总质量减去固体杂质的质量。利用二氧化碳的质量根据化学方程式可求出 碳酸钙和生成的氯化钙的质量,再依次求出石灰石中碳酸钙的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分 数。
5.(2020云南,28,6分)某工厂利用废硫酸溶液与铁反应制取硫酸亚铁。49 t废硫酸溶液中的硫酸与5.6 t 铁 恰好完全反应。求:(1)废硫酸溶液中溶质的质量分数。(2)理论上生产的硫酸亚铁的质量。【温馨提示:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑】
答案 解:设废硫酸溶液中溶质的质量为x,生成硫酸亚铁的质量为y。 (0.5分)Fe + H2SO4 FeSO4+H2↑56 98 1525.6 t x y(1分) = x=9.8 t (1分) = y=15.2 t (1分)废硫酸溶液中溶质的质量分数为: ×100%=20% (2分)答:废硫酸溶液中溶质的质量分数为20%。理论上生产硫酸亚铁的质量为15.2 t。 (0.5分)
6.(2020安徽,17,5分)碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4 Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。(1)理论计算:1.26 g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程)。(2)实验分析:小芳用下图装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26 g NaHCO3粉末,完全反 应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值 (填“大于”“小 于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是 。
答案 (5分)(1)(3分)解:设理论上生成CO2的质量为x。2NaHCO3+H2SO4 Na2SO4+2H2O+2CO2↑168 88 1.26 g x = x=0.66 g答:理论上生成CO2的质量为0.66 g。(2)小于(1分) 部分CO2溶于水了(1分,其他合理答案均可)
解析 (1)根据给出的化学方程式,利用NaHCO3的质量,计算出生成CO2的质量。(2)根据表格所给数据可 知,反应前后的质量差为1.26 g+24.59 g-25.36 g=0.49 g,比理论值0.66 g小;可能的原因是部分CO2溶于 水、碳酸氢钠已经部分分解等。
7.(2020浙江温州,32,9分)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品 中碳酸钠的质量分数。(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置, 并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 。 (2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次 加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质 量分数。(Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条) 。
答案 (1)氢氧化钠溶液(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量为2克×60/10=12克设纯碱中的碳酸钠质量为x。Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl106 100x 12克 = x=12.72克样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%=12.72克/15克×100%=84.8%答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%。(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的 装置
解析 (1)吸收CO2可选用氢氧化钠溶液。(3)提高方法一测量精确度的操作建议可从①减缓CO2生成速 率,让NaOH溶液将其充分吸收,②让生成的气体全部进入乙装置,③排除水蒸气的干扰,三个方面考虑。
易错警示 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性。
8.(2019山东聊城,23,10分)向200 g NaCl和BaCl2的混合溶液中加入Na2CO3溶液。反应过程中滴加Na2CO3 溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。请计算:(1)m的值是 g;(2)原混合溶液中BaCl2的质量分数是多少?
答案 (1)5.91 (2)3.12%
解析 (1)根据题图可以看出每加20 g碳酸钠溶液可生成1.97 g碳酸钡沉淀,且加入60 g碳酸钠溶液时氯 化钡恰好完全反应,所以m=3×1.97=5.91。(2)设原混合溶液中BaCl2的质量分数为x。BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl208 197200 g×x 5.91 g = x=3.12%
9.(2019河北,36,5分)为测定某CuSO4溶液中溶质的质量分数,取150 g CuSO4溶液,平均分为三份,每一份 样品均按下图所示进行实验,实验数据见下表。请计算:
(1)50 g CuSO4溶液完全反应时,所得沉淀的质量为 g。(2)CuSO4溶液中溶质的质量分数。
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