中考化学二轮复习第08讲 中考化学计算题的解法与技巧(专题集训)(含解析)
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1.(2020•瑶海区二模)氮化铝是一种重要的化工原料。已知它可以通过以下反应制备:Al2O3+N2+3C═2AlN+3X。
(1)X的化学式为 。
(2)生产4.1kg的氮化铝,需要纯度为60%的氧化铝多少千克?
【解答】(1)由质量守恒定律可知,反应前后铝原子都是2个,氮原子都是2个,反应前氧原子是3个,反应后应该是3个,包含在3X中,反应前碳原子是3个,反应后应该是3个,包含在3X中,X的化学式为CO。
(2)设需要纯度为60%的氧化铝质量为x,
Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO,
102 82
x×60% 4.1kg
,
x=8.5kg,
答:需要纯度为60%的氧化铝8.5kg。
2.(2020•鄞州区模拟)桑甚(又名桑果),为多年生木本植物桑树的果实。桑果中含有一种叫“白藜芦醇”(化学式可表示为 C14H12O3)的物质。白藜芦醇的外观为无色针状结晶,无味,难溶于水,易溶于乙醚、三氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮等物质,遇到氨水等碱性溶液可显红色,与三氯化铁﹣铁氰化钾可发生显色反应,利用此性质可以鉴定白藜芦醇。
(1)请写出白黎芦醇的一条物理性质: 。
(2)白黎芦醇分子中碳、氢、氧原子个数比为 。
(3)白黎芦醇中碳元素的质量分数为 。(结果精确到 0.1%)
【解答】(1)物理性质是不需发生化学变化就表现出来的性质,故白黎芦醇的物理性质:无色针状结晶,无味,难溶于水,易溶于乙醚、三氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮等物质。
(2)白黎芦醇分子中碳、氢、氧原子个数比为14:12:3。
(3)白黎芦醇中碳元素的质量分数为100%≈73.7%。
3.(2020•河东区一模)2019年底爆发的“新冠肺炎”是由新型冠状病毒引起的。大家广泛使用的杀毒灭菌剂就是“84”消毒液。它是由我国北京第一传传染病医院(北京地坛医院的前身)研制成功的。“84”消毒液能迅速杀灭各类病毒和细菌。它的主要成分是次氯酸钠(NaClO),请回答以下问题:
(1)次氯酸钠的组成元素有 种;
(2)次氯酸钠中三种元素的质量比为Na:Cl:O为 ;
(3)次氯酸钠中氯元素的质量分数为 (结果保留到0.1%)。
【解答】(1)根据次氯酸钠(NaClO)化学式可知其由Na,Cl,O三种元素组成;
(2)根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比,可得次氯酸钠中Na、Cl、O元素的质量比为:23:35.5:16=46:71:32;
(3)NaClO中氯元素的质量分数100%=47.7%。
4.(2020•红桥区一模)2019年年末,高传染性“新冠肺炎”在我国部分地区流行。进行合理的药物消毒是预防新冠病毒感染的重要手段之一。过氧乙酸是较为有效的一种消毒剂,其化学式为CH3OOOH,根据过氧乙酸的化学式进行计算。
(1)过氧乙酸中所含元素质量分数最小的是: (写元素名称)。
(2)计算过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比: (最简整数比)。
(3)计算过氧乙酸中氧元素的质量分数 。(结果精确到1%)
(4)计算152克过氧乙酸中含氧元素的质量 。
【解答】(1)过氧乙酸(化学式为C2H4O3)中C、H、O元素的质量比为(12×2):(1×4):(16×3)=6:1:12,故过氧乙酸中所含元素质量分数最小的是氢;
(2)过氧乙酸(化学式为C2H4O3)中C、H、O元素的质量比为(12×2):(1×4):(16×3)=6:1:12;
(3)过氧乙酸(化学式为C2H4O3)中氧元素的质量分数是 100%≈63.2%;
(4)152克过氧乙酸中含氧元素的质量是:152g100%=96g。
5.(2020•安徽模拟)一些视频包装袋中放有一袋名为“双吸剂”的小袋,其主要成分为铁粉、活性炭、无机盐等。取该样品12g,向其中滴加稀盐酸溶液至不再产生气体,得到气体0.4g。求该样品中铁粉的质量分数。(结果精确到0.1%)
【解答】设12g该样品中含铁粉的质量为x。
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4g
x=11.2g
该样品中铁粉的质量分数为100%=93.3%
答:该样品中铁粉的质量分数为93.3%。
6.(2020•江西模拟)某实验小组为测定某CaCl2和NaCl的固体混合物CaCl2的质量分数,分别取25.8g样品于三个烧杯中,加入适量水完全溶解,向其中加入相同溶质质量分数的Na2CO3溶液。所得数据如下表:
实验编号
1
2
3
Na2CO3溶液的质量/g
15
30
45
沉淀质量/g
7.5
15
20
(1)分析可知加入 g Na2CO3溶液时CaCl2恰好完全反应。
(2)样品中CaCl2的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
(3)欲提纯实验3反应后瘠液中的氯化钠,可向溶液中加入足量的稀盐酸,经 的方法得到氯化钠。
【解答】(1)根据表格加入15g碳酸钠,可沉淀7.5g,加入30g碳酸钠,可沉淀15g,根据沉淀的质量为20g,则可知加入碳酸碳酸钠的质量为40g时,氯化钙恰好完全反应;
(2)设样品中CaCl2的质量为x
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 20g
x=22.2g(1分)
样品中CaCl2的质量分数x 100%=86.0%
答:样品中CaCl2的质量分数约为86.0%;
(3)欲提纯实验3反应后瘠液中的氯化钠,可向溶液中加入足量的稀盐酸,经蒸发结晶的方法得到氯化钠;
7.(2020•晋中模拟)我国的冶金工业发展很早。在西汉时期刘安所著的《淮南万毕术》中曾记载“曾青得铁则化为铜”的记载,即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出铜。
(1)这里的“曾青”指 。
(2)若用84g铁可以制得多少克铜?
【解答】(1)“曾青得铁则化为铜”,即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出铜,则“曾青”指硫酸铜溶液。
(2)设生成铜的质量为x
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
56 64
84g x
x=96g
答:(1)硫酸铜溶液;(2)可以制得96g铜。
8.(2020•安徽二模)铜陵因铜得名、以铜而兴,素有“中国古铜都,当代铜基地”之称。采冶铜的历史始于商周,盛于汉唐,延绵3500余年。其铜矿以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为主,冶炼过程中,主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2.请计算:
(1)CuFeS2中铜元素的质量分数为 (结果精确到0.1%);
(2)实验室利用上述反应原理,400g含CuFeS292%的黄铜矿完全反应后生成Cu2S的质量。
【解答】(1)CuFeS2中铜元素的质量分数为100%≈34.8%。
(2)设生成Cu2S的质量为x
2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
368 160
400g×92% x
x=16g。
答:完全反应后生成Cu2S的质量为16g。
9.(2020•广东一模)有一瓶久置的氧氧化钠固体,为测定其变质程度,某兴趣小组的同学称取了22.6g样品,溶于水配成了100g溶液,逐滴滴入某浓度的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如所示。按要求问答:
(1)样品中加入稀盐酸25g时,溶液中的溶质有NaOH和 ;
(2)请列式计算样品中Na2CO3的质量分数(结果保留到0.1%);
(3)请在图2中画出生成NaC1质量与滴加盐酸的关系曲线,并做必要的标注。
【解答】(1)样品中加入稀盐酸25g时,溶液中的溶质有过量的NaOH和没有反应的碳酸钠。
(2)设碳酸钠质量为x,生成氯化钠质量为y,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
106 117 44
x y 4.4g
,
x=10.6g,y=11.7g,
样品中Na2CO3的质量分数是:100%=46.9%,
答:样品中Na2CO3的质量分数是46.9%。
(3)设氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠质量为z,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 58.5
22.6g﹣10.6g z
,
z=17.55g,
稀盐酸和氢氧化钠、碳酸钠恰好完全反应时消耗125g稀盐酸,生成氯化钠质量:11.7g+17.55g=29.25g,
生成NaC1质量与滴加盐酸的关系曲线如下所示:
。
10.(2020•云南模拟)某纯碱样品中含有少量的氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入盛有156.0g稀盐酸的烧杯中,二者恰好完全反应,称得反应后剩余物质的总质量为170.0g。试计算:
(1)生成CO2的质量是 g。
(2)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数(结果精确到0.1%)[提示:Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O]。
【解答】(1)生成二氧化碳的质量为22.8g+156.0g﹣170.0g=8.8g
(2)设样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 8.8g
x=21.2g
该纯碱样品中碳酸钠的质量分数:100%=93.0%
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数是93.0%。
11.(2020•南岗区模拟)某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成,现欲测定其组成,进行如下实验:取该合金样品30g放入烧杯中,让后将200g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入该烧杯中,每次均充分反应。实验数据如下:
请回答下列问题:
(1)写出合金中金属(用R表示)与酸反应的化学方程式 ;
(2)根据已知条件列出求解第二次产生氢气质量(x)的比例式 ;
(3)该合金中铜的质量分数为 ;
(4)若向第三次加入稀硫酸充分反应后的溶液中加入24.3g水,所得不饱和溶液中溶质的质量分数 ;
(5)欲将上述合金样品中的铜转化为铜盐,可将上述最终混合物过滤,将滤渣、洗涤、烘干,然后在空气中加热,充分反应,可得到氧化铜的质量为 ,再经过某些反应就制得铜盐。
【解答】(1)铜与镁、锌中,镁、锌活动性位于氢前,能与酸反应生成氢气,并且都显+2价,金属(用R表示)与酸反应的化学方程式为:R+H2SO4═RSO4+H2↑;
(2)6.5g金属和50g稀硫酸恰好完全反应,其中硫酸的质量为:50g×19.6%=9.8g,
故设金属的相对原子质量为a,则:
R+H2SO4═RSO4+H2↑
a 98
6.5g 9.8g
解得:a=65,
所以该金属为锌;
设第二次消耗的硫酸为9.8g×2=19.6g,产生氢气质量为x,
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98 2
19.6g x
(3)由图中信息可以知道,在前三次加入稀硫酸时,固体质量均减少6.5g,但是第四次加入稀硫酸固体质量只减少了1.5g,说明第四次中稀硫酸有剩余,所以固体中铜的质量为9.0g,所以铜的质量分数为:100%=30%;
(4)第三次加入稀硫酸充分反应后,生成硫酸锌的质量为y,氢气的质量为z,则:
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98 161 2
9.8g×3 y z
解得:y=48.3g,z=0.6g;
若向第三次消耗锌为30g﹣10.5g=19.5g,加入稀硫酸充分反应后的溶液中加入24.3g水,所得不饱和溶液中溶质的质量分数:100%=25%。
答:所得不饱和溶液中溶质的质量分数为25%。
(5)设可得到氧化铜的质量是n。
2Cu+O22CuO
128 160
9.0g n
n=11.25g
答:可得到氧化铜的质量为11.25g。
12.(2020•揭阳一模)小刚在实验室发现一瓶存放多年的氢氧化钙,为检验其变质情况,他取该氢氧化钙样品6.7g于锥形瓶中,加入43.3g水,然后逐滴滴加7.3%的稀盐酸,加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图所示。
(1)氢氧化钙变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)与氢氧化钙反应的稀盐酸的质量为 g。
(3)该样品中氢氧化钙的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
(4)根据计算所得数据画出生成的气体的质量与加入稀盐酸的质量的关系曲线(并进行必要的标注)。
【解答】(1)氢氧化钙易与空气中的二氧化碳反应,这是氢氧化钙变质的原因,反应的化学方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(2)氢氧化钙和碳酸钙的混合物与盐酸反应时,氢氧化钙先与盐酸反应,当氢氧化钙与盐酸反应完后碳酸钙再与盐酸反应,由图象可知,与氢氧化钙反应的稀盐酸溶液的质量为50g。
(3)设与盐酸反应的Ca(OH)2的质量为x
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
74 73
x 50g×7.3%
解得:x=3.7g
样品中氢氧化钙的质量分数是100%=55.2%
答:样品中氢氧化钙的质量分数是55.2%。
(4)因为样品中碳酸钙的质量为6.7g﹣3.7g=3g。
设3g碳酸钙与稀盐酸反应生成CO2的质量为y,盐酸的质量为z
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
3g z×7.3% y
解得:y=1.32g z=30g
由上述计算可知,生成CO2的质量的曲线的起点是(50,0),转折点为(80,1.32),图象如图:
13.(2019•南关区一模)M是硝酸钾或氯化铵中的一种,硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线如图1所示,某化学兴趣小组用物质M进行了如图2所示的实验。
(1)t1℃时,氯化铵的溶解度为 g;
(2)烧杯①中溶质质量分数的计算式为 ;
(3)物质M是 。
【解答】(1)由溶解度曲线可知:t1℃时,氯化铵的溶解度为40g;故答案为:40;
(2)烧杯①中溶质质量分数的计算式为:;
(3)物质M是硝酸钾,因为在t1℃时,60gM全部溶于100g水中。
14.(2020•黄石模拟)实验室欲测定一瓶标签破损的稀硫酸中溶质的质量分数,现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的加入,溶液pH的变化情况如图所示。分析并计算:
(1)a点溶液中含有的主要离子是 。
(2)当pH=7时,消耗氢氧化钠溶液中NaOH质量为 g。
(3)计算稀H2SO4中溶质的质量分数。
(4)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。(计算结果精确至0.1%)
【解答】(1)由图示可知,在a点时溶液的pH小于7,说明加入的NaOH完全反应,有剩余的硫酸,所以,溶液中含有的离子为:Na+、H+、SO42﹣;
(2)由图示可知,在溶液的pH等于7,消耗的NaOH溶液的质量为16g,溶质的质量为:16g×5%=0.8g;
(3)10g稀硫酸样品含有H2SO4的质量为x,生成的硫酸钠的质量为y
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98 142
0.8g x y
解得:x=0.98g y=1.42g
稀H2SO4的溶质质量分数为:100%=9.8%;
(4)恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数:100%≈5.5%。
15.(2020•海南模拟)取含氯化钠杂质的纯碱样品24.4g,加入100g稀盐酸中,恰好完全反应,得氯化钠溶液120g。所涉及化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,请计算该纯碱样品中Na2CO3的质量分数?(结果保留一位小数)
【解答】根据题干可知反应后生成二氧化碳的质量为24.4 g+100 g﹣120 g=4.4 g;
设该样品中纯碱的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4 g
x=10.6 g
则该纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%≈43.4%
答:该纯碱样品中Na2CO3的质量分数约为43.4%。
16.(2020•陕西模拟)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段化学方程式:Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3;BD段(不含B点)化学方程式:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.请回答:
(1)Na2CO3由 (填元素符号)元素组成,各元素的原子个数比为 。
(2)HCl的相对分子质量为 。
(3)B点横坐标为 (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)
【解答】(1)Na2CO3由钠、碳、氧三种元素组成的;各元素的原子个数比为:2:1:3;
(2)HCl的相对分子质量为:1+35.5=36.5;
(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
53g×10% 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:C点对应的二氧化碳质量为1.1g。
17.(2020•天津一模)如图为某过氧乙酸试剂瓶的标签。
(1)过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素原子个数比是 (填最简比)。
(2)该溶液中的溶剂是 。
(3)要配制溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液3000g,则需要试剂瓶中溶液的质量为 g。
【解答】(1)由过氧乙酸的化学式是C2H4O3可知,碳、氢、氧三种元素原子个数比是2:4:3。
(2)该溶液中的溶剂是水。
(3)需要试剂瓶中溶液的质量为:37.5g。
18.(2020•海南模拟)糖类是人体重要的供能物质,人体在低血糖时可通过口服葡萄糖(C6H12O6)进行补充糖分,请计算(直接写出结果即可);
(1)葡萄糖的相对分子质量;
(2)现要配制溶质质量质量分数为12%的葡萄糖口服液2000 g,需要葡萄糖的质量是多少?
【解答】(1)葡萄糖的相对分子质量是12×6+1×12+16×6=180;
(2)配制溶质质量质量分数为12%的葡萄糖口服液2000 g,需要葡萄糖的质量是2000g×12%=240g
答:需要葡萄糖240g。
19.(2020•浙江模拟)向 Ba(OH)2 溶液中先滴加一定量 CuSO4 溶液,直至沉淀质量为 m 克,再不断滴加 H2SO4 溶液。整个过程中,产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。
(1)a 点对应溶液 pH (选填“>”、“=”或“<”)7。
(2)取 c 点对应的溶液,不断滴加 NaOH 溶液,观察到的现象是 。
(3)通过计算确定m的值。
【解答】(1)a 点加入稀硫酸继续产生沉淀,说明对应溶液中含有氢氧化钡,氢氧化钡溶液显碱性,pH>7。
(2)c点对应的溶液中含有硫酸铜 和稀硫酸,不断滴加 NaOH 溶液,氢氧化钠先和稀硫酸反应,后和硫酸铜反应,观察到的现象是开始无明显现象,后产生蓝色沉淀。
(3)设氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡质量为x,
反应生成氢氧化铜质量:5.64g﹣4.66g=0.98g,
CuSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Cu(OH)2↓,
233 98
x 0.98g
,
x=2.33g,
m=2.33+0.98=3.31。
20.(2020•广东模拟)碳酸锶(SrCO3)是一种不溶于水的白色固体,可用于制造红色焰火、荧光玻璃等。碳酸锶和稀盐酸的反应与碳酸钙和稀盐酸的反应类似,某同学为测定某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质量分数相同。记录实验所得数据如表所示:
烧杯编号
①
②
③
稀盐酸质量/g
50
100
150
固体混合物质量/g
50
50
50
反应后烧杯中物质的质量/g
97.8
145.6
195.6
(1)三组实验中只有一组实验两种物质恰好完全反应,这组实验是烧杯编号为 的实验,完全反应后产生的CO2的质量为 g。
(2)请计算出原固体混合物中SrCO3的质量分数。
(3)请分析实验数据,在图中,画出烧杯②实验中,溶液中的各种盐的质量随加入稀盐酸质量变化的图象,并标注必要的数值。
【解答】(1)加入50g稀盐酸产生2.2g二氧化碳,加入100g稀盐酸产生4.4g二氧化碳,加入150g稀盐酸产生4.4g二氧化碳,说明加入100g稀盐酸恰好完全反应,这组实验是烧杯编号为②的实验,完全反应后产生的CO2的质量为:150g+50g﹣195.6g=4.4g。
(2)设碳酸锶质量为x,
SrCO3+2HCl═SrCl2+H2O+CO2↑,
148 44
x 4.4g
,
x=14.8g,
原固体混合物中SrCO3的质量分数是:100%=29.6%,
答:原固体混合物中SrCO3的质量分数是29.6%。
(3)烧杯②实验中,加入100g稀盐酸时生成氯化锶质量是14.8g,如下图所示:
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