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中考化学考点总复习(全国通用)专题七综合计算【考点精讲】(原卷版+解析)
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这是一份中考化学考点总复习(全国通用)专题七综合计算【考点精讲】(原卷版+解析),共38页。试卷主要包含了氧气是人类生产活动的重要资源,计算下列小题等内容,欢迎下载使用。
类型一 数字化实验与计算
1.(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。
2.(2022·广东汕头·一模)在制作馒头、面包等发面食品时需加入发酵粉,使发面食品松软可口。某化学兴趣小组利用图一所示装置测定某品牌发酵粉中碳酸氢钠的含量,他们用等质量的发酵粉和不同浓度的足量稀盐酸反应(见下表),绘制二氧化碳质量随时间变化的曲线如图二所示。
(1)小组按照图一中装置进行的实验中,图二中的曲线_____(填"甲"、"乙")代表的是实验Ⅱ,从图二曲线甲、乙可得出的结论是 _____。
(2)请计算该品牌发酵粉中碳酸氢钠的质量分数是多少?(写出具体的计算过程)
(3)分析上表数据,请在图三中画出在实验Ⅰ中,产生二氧化碳质量对应的变化曲线图,并标注必要的数值。
3.(2022·广东湛江·一模)造纸会产生大量含NaOH的废水,需经处理后再排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品进行过滤,后取80g滤液于锥形瓶中,如图甲所示。向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为9.8 %的稀硫酸,利用温度传感器和pH传感器测得反应过程中相关量的变化情况如图乙所示。
(1)由图乙推测中和反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)根据图乙,计算80 g废水滤液中含NaOH的质量______。(写出计算过程)
(3)当滴加稀硫酸至溶液呈中性时,某同学画出溶液pH随加入稀硫酸质量的变化曲线如图丙所示。若用溶质质量分数为14.6%的盐酸来处理80 g上述废水滤液至中性,在图丙中画出溶液pH随加入盐酸质量的变化曲线,并标注必要的数据______。
(4)某同学另取80 g上述废水滤液于锥形瓶中重复上述实验,向锥形瓶中滴加9.8%的稀硫酸的过程中意外发现有气泡产生,则当溶液都呈中性时,最终消耗稀硫酸的质量与上述实验相比_______(填“偏大” “偏小”或“不变”)。
类型二 表格数据分析型计算
4.(2022·广东揭阳·一模)将200g一定溶质质量分数的NaOH溶液分5次滴入含CuSO4和H2SO4的混合溶液中并测量相关数据,实验过程中,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如下表所示:
(1)①~⑤中的____是混合液和NaOH溶液恰好完全反应;产生沉淀的质量a是:____。
(2)混合液中CuSO4的质量是_______g。
(3)求该NaOH溶液的溶质质量分数______(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
(4)在图中画出氢氧化钠溶液质量和沉淀质量的关系图_____ 。
5.(2022年四川省自贡市中考)计算下列小题。
(1)用100克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液配制成溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液,需加水 _____克。
(2)取75克某过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰,用电子秤测其质量,不同时间电子秤的读数如表所示。试计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数(不考虑H2O逸出,写出计算过程,结果保留到0.1%)。
6.(2022年山东省泰安市中考)黄铜(铜、锌合金)具有合金的特性,可以用来制造机器零件。某学习小组的同学为了测定黄铜中铜的含量,取黄铜样品25g放入烧杯中,再将160g稀硫酸分4次加入烧杯中,充分反应后,分别测得剩余固体的质量记录如下。
请根据实验数据完成下列问题:
(1)m的值为_______。
(2)黄铜样品中铜的质量分数为_______。
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数_______(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
7.(2022·广东·揭阳市实验中学一模)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取10.6g食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成100g溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液,实验数据如下表:
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为______。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出过程)
8.(2022·广东惠州·一模)化学兴趣小组为测定某大理石中碳酸钙的含量,将过量的稀盐酸加入到20g大理石中(假设其他成分不与盐酸反应),把产生的CO2气体用足量的烧碱溶液吸收,同时测量烧碱溶液增加的质量,结果如下表所示
(1)上表中x=______g。
(2)计算大理石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(3)请在如图的坐标纸上画出产生CO2气体的质量随时间变化的关系曲线。
(4)该实验测量结果可能会偏高,原因是______。
类型三 图像分析类计算
9.(2022·广东惠州·一模)为测定久置于空气中的氢氧化钠样品的变质程度,某化学活动小组称取该固体样品13g放入锥形瓶中,加水溶解,配成100g溶液,再向锥形瓶中加入稀硫酸,反应过程中随机测定了加入稀硫酸的总质量和产生气体的总质量的三组实验数据,如图表所示:
(1)久置于空气中的氢氧化钠会变质的原因是________(用化学方程式表示)。
(2)13g样品与稀硫酸完全反应产生气体的质量是_________g。
(3)求13g样品中氢氧化钠的纯度________。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
(4)当加入150g稀硫酸时,锥形瓶中的溶液所含的阳离子为_______(填离子符号)。
10.(2022·广东深圳·一模)向一定量的盐酸和CuCl2的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,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:
(1)配制盐酸时有白雾,说明盐酸具有_______性。
(2)实验室现有50g质量分数为30%的NaOH溶液,将上述NaOH溶液稀释为质量分数为10%,需要水的质量是_______g。
(3)当加入NaOH溶液的总质量为mg时,溶液中含有的溶质为_______(填化学式)。
(4)当沉淀的质量达到最大值时,求反应中共需加入NaOH溶液的总质量_______(写出计算过程)。
11.(2022·广东·佛山市华英学校一模)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的稀硫酸,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)如图纵坐标上显示的3.2g固体是______(填“Cu”、“CuO”或“Cu和CuO”),ab段发生反应的化学方程式是______。
(2)求已部分被氢气还原的氧化铜粉末与稀硫酸完全反应时,生成的硫酸铜质量。(写出计算过程)
(3)实验所用的稀硫酸溶质质量分数为______。
11.(2022·广东·育才三中一模)实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。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溶液加入,溶液的pH的变化如图所示。试回答:
(1)A点溶液中含有的离子有_________。
(2)当pH=7时,消耗NaOH溶液中溶质的质量为________。
(3)当加入NaOH溶液质量超过40g时,取出试剂少许于试管中,并滴入酚酞试剂,此时溶液将呈______色。
(4)计算恰好完全反应时溶质质量分数_____。(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
12.(2022年湖南省怀化市中考)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
13.(2022·广东茂名·一模)某冶金厂回收了一批废黄铜屑,需测定其中铜元素的质量分数。现称取150.0g样品,加入足量稀硫酸,充分反应后得无色溶液,产生氢气的质量及剩余固体的质量与消耗稀硫酸的质量关系分别如图所示。(设该批次黄铜屑只含铜、锌和少量黄铜锈。黄铜锈与稀硫酸反应生成CuSO4、ZnSO4、CO2和H2O),请回答下列问题:
(1)生成氢气的质量为______g;
(2)样品中铜元素的质量分数为______%;
(3)计算稀硫酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
14.(2022·广东佛山·一模)硫酸厂排放的废水中通常含有少量残余硫酸:为测定废水中硫酸的溶质质量分数,某校化学学习小组的同学们在韩老师的指导下做如下实验:取200g该废水,向其中逐滴加入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,所滴加的NaOH溶液的质量与溶液pH变化如图所示:
(1)恰好反应时,消耗的NaOH溶液中溶质NaOH的质量为 g,A点处所得溶液中溶质为 。(填化学式)
(2)求废水中硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)请在图画出废水中硫酸钠的质量随NaOH溶液质量变化的图像。
类型四 生产应用类计算
15.(2022浙江杭州中考)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
16.(2022陕西中考A)学习小组同学为测定某品牌钙片中含碳酸钙的质量分数,向盛有10g钙片的烧杯中加入过量稀盐酸,充分反应后,测得烧杯内混合物的总质量比反应前稀盐酸与钙片的总质量减少了3.3g。(钙片中其他成分不与稀盐酸反应放出气体)
(1)反应中生成二氧化碳的质量是___________g。
(2)计算该品牌钙片中含碳酸钙的质量分数。
17.(2022年四川省凉山州中考)某造纸厂在造纸过程中会产生含氢氧化钠的废水,需经处理至中性后才能排放。现有5%的稀盐酸365kg。能处理废水中氢氧化钠的质量是______?
18.(2022·广东肇庆·一模)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,称取样品6 g,放入20 g水中使其完全溶解,再加入稀盐酸26. 2 g,恰好完全反应,气体全部逸出,得到不饱和氯化钠溶液,溶液的总质量为50 g。试计算:
(1)生成二氧化碳的质量为多少g。
(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。
实验编号
药品
I
5g发酵粉、3.65%的稀盐酸100g
II
5g发酵粉、7.3%的稀盐酸100g
次序
①
②
③
④
⑤
加入氢氧化钠总质量/g
40
80
120
160
200
生成沉淀的质量/g
0
0
4.9
a
9.8
反应时间/min
0
1
2
3
4
5
6
锥形瓶+瓶内物质的总质量/g
375.00
371.56
366.28
365.56
365.40
365.40
365.40
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
40
40
40
40
充分反应后剩余固体的质量/g
18.5
12
10
m
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入CaCl2溶液的质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/g
118.0
136.0
154.0
M
191.0
211.0
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
烧碱溶液增加的质量/g
0
3.0
5.0
6.0
6.6
x
6.6
组数
第一组
第二组
第三组
加入稀硫酸的总质量/g
80
130
150
产生气体的总质量/g
2.2
4.4
4.4
专题七 综合计算
类型一 数字化实验与计算
1.(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,
2KClO3 QUOTE 催化剂¯△ 催化剂¯△2KCl+3O2↑,
245 149 96
y 1.49g x
QUOTE 245?1491.49?=96? 245y1491.49g=96x,
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。
2.(2022·广东汕头·一模)在制作馒头、面包等发面食品时需加入发酵粉,使发面食品松软可口。某化学兴趣小组利用图一所示装置测定某品牌发酵粉中碳酸氢钠的含量,他们用等质量的发酵粉和不同浓度的足量稀盐酸反应(见下表),绘制二氧化碳质量随时间变化的曲线如图二所示。
(1)小组按照图一中装置进行的实验中,图二中的曲线_____(填"甲"、"乙")代表的是实验Ⅱ,从图二曲线甲、乙可得出的结论是 _____。
(2)请计算该品牌发酵粉中碳酸氢钠的质量分数是多少?(写出具体的计算过程)
(3)分析上表数据,请在图三中画出在实验Ⅰ中,产生二氧化碳质量对应的变化曲线图,并标注必要的数值。
【答案】(1) 乙 反应物浓度越大,反应速率越快
(2)解:设发酵粉中碳酸钠质量为x
解得x=4.2g
该发酵粉中碳酸氢钠的质量分数为: =84%
(3)
【解析】
【分析】
该题主要考查影响化学反应速率的因素、有关质量分数的计算等;
(1)
反应物浓度越大,反应越剧烈,实验Ⅱ中盐酸的浓度大于实验Ⅰ,因此反应速率快,在图二中,相同时间内乙产生二氧化碳的质量比甲多,因此乙的反应速度快,故实验Ⅱ对应的为乙曲线,通过甲、乙可得出,反应物浓度越大,反应速率越快;
(2)
通过图片可知,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成2.2g二氧化碳气体,计算过程见答案;
(3)
设消耗稀盐酸质量为x
解得x=50g
当消耗质量分数为3.65%的稀盐酸50g时,产生二氧化碳2.2g,从此时,随着稀盐酸的加入,气体的质量不再增加,因反应已结束,故图像为:;
3.(2022·广东湛江·一模)造纸会产生大量含NaOH的废水,需经处理后再排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品进行过滤,后取80g滤液于锥形瓶中,如图甲所示。向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为9.8 %的稀硫酸,利用温度传感器和pH传感器测得反应过程中相关量的变化情况如图乙所示。
(1)由图乙推测中和反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)根据图乙,计算80 g废水滤液中含NaOH的质量______。(写出计算过程)
(3)当滴加稀硫酸至溶液呈中性时,某同学画出溶液pH随加入稀硫酸质量的变化曲线如图丙所示。若用溶质质量分数为14.6%的盐酸来处理80 g上述废水滤液至中性,在图丙中画出溶液pH随加入盐酸质量的变化曲线,并标注必要的数据______。
(4)某同学另取80 g上述废水滤液于锥形瓶中重复上述实验,向锥形瓶中滴加9.8%的稀硫酸的过程中意外发现有气泡产生,则当溶液都呈中性时,最终消耗稀硫酸的质量与上述实验相比_______(填“偏大” “偏小”或“不变”)。
【答案】(1)放热 (2)8g
解:设氢氧化钠质量为x。
答:质量为8g。
(3)
解:设需要盐酸质量为y。
故填:。
(4)不变
【解析】
(1)
由图可知,温度升高,推测中和反应是放热反应,故填:放热。
(2)
见答案
(3)
见答案
(4)
氢氧化钠和硫酸生成硫酸钠,氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠和硫酸生成硫酸钠二氧化碳和水,反应之初氢氧化钠质量相同,反应最终生成物相同,故消耗硫酸质量相同,故填:不变。
类型二 表格数据分析型计算
4.(2022·广东揭阳·一模)将200g一定溶质质量分数的NaOH溶液分5次滴入含CuSO4和H2SO4的混合溶液中并测量相关数据,实验过程中,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如下表所示:
(1)①~⑤中的____是混合液和NaOH溶液恰好完全反应;产生沉淀的质量a是:____。
(2)混合液中CuSO4的质量是_______g。
(3)求该NaOH溶液的溶质质量分数______(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
(4)在图中画出氢氧化钠溶液质量和沉淀质量的关系图_____ 。
【答案】(1) ④ 9.8
(2)16
(3)解:设与硫酸铜反应的氢氧化钠的质量为x
=
x=8g
由题文可知,与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液是实验③、④加入的氢氧化钠溶液,其质量=160g−80g=80g
该NaOH溶液的溶质质量分数=×100%=10.0%
答:该NaOH溶液的溶质质量分数为10.0%。
(4)
【解析】
(1)
将200g一定溶质质量分数的NaOH溶液分5次滴入含CuSO4和H2SO4的混合溶液中,氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸完全反应后,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,实验①、②没有生成沉淀,是氢氧化钠与硫酸反应的过程,实验③加入40g氢氧化钠溶液生成4.9g氢氧化铜沉淀,实验⑤完全加入200g氢氧化钠溶液后生成沉淀的质量为9.8g,是实验③加入40g氢氧化钠溶液生成4.9g氢氧化铜沉淀的质量的2倍,则实验④生成氢氧化铜沉淀的质量也为4.9g,即实验④中混合液和NaOH溶液恰好完全反应,且a为9.8,故填④;9.8;
(2)
解:由题文可知,硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀的质量为9.8g
设硫酸铜的质量为x
=
x=16g
答:混合液中CuSO4的质量为16g。
(3)
见答案;
(4)
实验①、②没有生成沉淀,是氢氧化钠与硫酸反应的过程,即加入氢氧化钠溶液的质量由0~80g时没有沉淀生成,实验③、④加入的氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,即生成氢氧化铜沉淀的氢氧化钠溶液的质量为80g~160g,故氢氧化钠溶液质量和沉淀质量的关系图画为:。
5.(2022年四川省自贡市中考)计算下列小题。
(1)用100克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液配制成溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液,需加水 _____克。
(2)取75克某过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰,用电子秤测其质量,不同时间电子秤的读数如表所示。试计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数(不考虑H2O逸出,写出计算过程,结果保留到0.1%)。
【答案】(1)500
(2)27.2%
【解析】
(1)根据稀释前后溶质质量不变,设需要加水的质量为
故需要加入水的质量为500g;
(2)根据质量守恒定律计算生成氧气的质量,然后再根据化学方程式计算参加反应的过氧化氢的质量,最后根据溶质的质量分数的公式计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
根据质量守恒定律,生成氧气的质量为375g-365.4g=9.6g;
设生成9.6g氧气需要过氧化氢的质量为
则该过氧化氢溶液的溶质的质量分数为
答:该过氧化氢溶液的溶质质量分数为27.2%.
6.(2022年山东省泰安市中考)黄铜(铜、锌合金)具有合金的特性,可以用来制造机器零件。某学习小组的同学为了测定黄铜中铜的含量,取黄铜样品25g放入烧杯中,再将160g稀硫酸分4次加入烧杯中,充分反应后,分别测得剩余固体的质量记录如下。
请根据实验数据完成下列问题:
(1)m的值为_______。
(2)黄铜样品中铜的质量分数为_______。
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数_______(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
【答案】(1)10
(2)40%
(3)24.5%
【解析】
(1)
根据金属活动性,合金中只有锌可以与硫酸反应;由数值可知第1次到第3次固体一直减小,但前两次固体减少的质量均为6.5g;第三次只减少了2g;所以第三次酸未完全反应,合金中锌已经完全反应,因此第四次加入的稀硫酸未参加反应,固体质量仍为10g;
故填:10
(2)
黄铜样品中铜的质量分数为:;
故填:40%
(3)
解:由表格中数据可知,40g稀硫酸反应掉锌的质量为:。
设40g稀硫酸中溶质的质量为x
x=9.8g
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24.5%
7.(2022·广东·揭阳市实验中学一模)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取10.6g食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成100g溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液,实验数据如下表:
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为______。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出过程)
【答案】(1)172
(2)
(3)设碳酸钠的质量为x
x=9.54g
故碳酸钠的质量分数为:
答:该食用碱样品中碳酸钠的质量分数90%。
【解析】
(1)根据表格提供的数据可以看出,10.6g纯碱样品产生沉淀的总质量为:100g+20.0g×6-211.0g=9.0g,开始时每20.0g氯化钙溶液产生2.0g沉淀,第5次到第6次不再改变,说明第5次时沉淀完全,故第4次加入20.0g氯化钙溶液也是产生2.0g沉淀,故M=154.0g+20.0g-2g=172.0g;
(2)综合分析数据可以看出,每10.0g氯化钙溶液产生碳酸钙沉淀1.0g,产生9.0g碳酸钙需要氯化钙溶液的质量为90.0g,故图像如下图:
(3)详细解答过程见答案。
8.(2022·广东惠州·一模)化学兴趣小组为测定某大理石中碳酸钙的含量,将过量的稀盐酸加入到20g大理石中(假设其他成分不与盐酸反应),把产生的CO2气体用足量的烧碱溶液吸收,同时测量烧碱溶液增加的质量,结果如下表所示
(1)上表中x=______g。
(2)计算大理石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(3)请在如图的坐标纸上画出产生CO2气体的质量随时间变化的关系曲线。
(4)该实验测量结果可能会偏高,原因是______。
【答案】(1)6.6 (2)解:设样品中碳酸钙的质量为x
解得x=15g
则该大理石样品中碳酸钙的质量分数为:×100%=75%
答:大理石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
(3)
(4)产生的二氧化碳气体中含有水蒸气
【解析】
【分析】碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,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;
(1)由表中数据可知,8min、12min产生二氧化碳都是6.6g,说明8分钟后不再产生二氧化碳,因此第10分钟时,x=6.6;
(2)见答案;
(3)开始二氧化碳的质量为0,所以从(0,0)开始。从表中数据可知产生二氧化碳的速度从快到慢,6分钟后
类型三 图像分析类计算
9.(2022·广东惠州·一模)为测定久置于空气中的氢氧化钠样品的变质程度,某化学活动小组称取该固体样品13g放入锥形瓶中,加水溶解,配成100g溶液,再向锥形瓶中加入稀硫酸,反应过程中随机测定了加入稀硫酸的总质量和产生气体的总质量的三组实验数据,如图表所示:
(1)久置于空气中的氢氧化钠会变质的原因是________(用化学方程式表示)。
(2)13g样品与稀硫酸完全反应产生气体的质量是_________g。
(3)求13g样品中氢氧化钠的纯度________。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
(4)当加入150g稀硫酸时,锥形瓶中的溶液所含的阳离子为_______(填离子符号)。
【答案】(1)
(2)4.4 (3)18.5% (4)Na+、H+
【解析】
(1)久置于空气中的氢氧化钠会变质是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应,化学方程式为;
(2)13g样品与稀疏酸完全反应产生气体的质量是4.4g;
(3)设样品中碳酸钠好的质量为
故求13g样品中氢氧化钠的纯度为;
(4)
加入130g的稀硫酸和150g稀硫酸生成的二氧化碳的质量相等,说明加入150g的稀硫酸时硫酸已经过量,故溶液中额阳离子有Na+和H+。
10.(2022·广东深圳·一模)向一定量的盐酸和CuCl2的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,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:
(1)配制盐酸时有白雾,说明盐酸具有_______性。
(2)实验室现有50g质量分数为30%的NaOH溶液,将上述NaOH溶液稀释为质量分数为10%,需要水的质量是_______g。
(3)当加入NaOH溶液的总质量为mg时,溶液中含有的溶质为_______(填化学式)。
(4)当沉淀的质量达到最大值时,求反应中共需加入NaOH溶液的总质量_______(写出计算过程)。
【答案】(1)挥发 (2)100 (3)NaOH、NaCl
(4)解:设与CuCl2反应的NaOH质量为x
解得:x=8g
消耗NaOH溶液的总质量为。
答:反应全过程中消耗NaOH溶液的总质量为120g。
【解析】
(1)浓盐酸能挥发出氯化氢气体,溶于空气中的水蒸气,形成盐酸的小液滴。
(2)设加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变:,解得x=100g。
(3)根据图示,加入NaOH溶液的总质量为mg时,氢氧化钠已经过量,溶液中含有的溶质为NaOH、NaCl。
(4)见答案。
11.(2022·广东·佛山市华英学校一模)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的稀硫酸,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)如图纵坐标上显示的3.2g固体是______(填“Cu”、“CuO”或“Cu和CuO”),ab段发生反应的化学方程式是______。
(2)求已部分被氢气还原的氧化铜粉末与稀硫酸完全反应时,生成的硫酸铜质量。(写出计算过程)
(3)实验所用的稀硫酸溶质质量分数为______。
【答案】(1) Cu CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)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﹣3.2g=4g。
设与氧化铜反应的硫酸的质量是x,生成硫酸铜的质量是y。
答:生成的硫酸铜质量8g 。
(3)14.7%
【解析】
(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﹣3.2g=4g。ab段发生反应为硫酸铜与氢氧化钠反应,化学方程式是;
(2)按照根据化学方程式计算步骤进行即可,详见答案。
(3)设:与氢氧化钠反应的硫酸质量为z。
答:实验所用的稀硫酸溶质质量分数为14.7%。
11.(2022·广东·育才三中一模)实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。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溶液加入,溶液的pH的变化如图所示。试回答:
(1)A点溶液中含有的离子有_________。
(2)当pH=7时,消耗NaOH溶液中溶质的质量为________。
(3)当加入NaOH溶液质量超过40g时,取出试剂少许于试管中,并滴入酚酞试剂,此时溶液将呈______色。
(4)计算恰好完全反应时溶质质量分数_____。(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
【答案】(1)Na+、、H+ (2)2g
(3)红 (4)7.1%
设恰好完全反应时生成硫酸钠质量为x
x=3.55g
恰好完全反应时溶液质量为:10g+40g=50g,恰好完全反应时溶质质量分数为:
答:恰好完全反应时溶质质量分数为7.1%。
【解析】
(1)
A点是溶液显酸性,说明硫酸还没有别消耗完全,此时硫酸和氢氧化钠反应生成了硫酸钠,故溶液中含有的离子有Na+、、H+;
(2)
当pH=7时,消耗NaOH溶液质量为40g,NaOH溶液质量分数为5%,故消耗NaOH溶液中溶质的质量为40g×5%=2g;
(3)
当加入NaOH溶液质量超过40g时,溶液显碱性,加入酚酞试剂,此时溶液将呈红色;
(4)
解析见答案。
12.(2022年湖南省怀化市中考)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)2.2
(2) NaCl CaCl2
(3)8.8%。
【解析】向氯化钙和稀盐酸的混合溶液中滴加碳酸钠溶液,稀盐酸先与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳,反应化学方程式是为,待稀盐酸恰好完全反应完;氯化钙再与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应化学方程式为。
(1)
根据以上分析可知,图像一开始增加的是二氧化碳质量,消耗碳酸钠溶液质量为40g,则增加二氧化碳的质量为2.2g;
(2)
根据图像可知,消耗碳酸钠溶液质量从40g-120g,发生的是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,且在120g时,恰好碳酸钠与氯化钙完全反应,而在80g时,氯化钙过量,所以在80g时,溶液中的溶质为氯化钙和氯化钠;
(3)
根据图像可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,生成碳酸钙沉淀的质量为10g。
解:设当滴加40g碳酸钠溶液时,反应生成的氯化钠的质量为。
设当滴加碳酸钠溶液从40g-120g时,反应生成的氯化钠的质量为。
所得溶液中氯化钠的质量分数是
答:当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是8.8%。
13.(2022·广东茂名·一模)某冶金厂回收了一批废黄铜屑,需测定其中铜元素的质量分数。现称取150.0g样品,加入足量稀硫酸,充分反应后得无色溶液,产生氢气的质量及剩余固体的质量与消耗稀硫酸的质量关系分别如图所示。(设该批次黄铜屑只含铜、锌和少量黄铜锈。黄铜锈与稀硫酸反应生成CuSO4、ZnSO4、CO2和H2O),请回答下列问题:
(1)生成氢气的质量为______g;
(2)样品中铜元素的质量分数为______%;
(3)计算稀硫酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)1.5
(2)60%
(3)解:设稀硫酸的溶质质量分数为x
x=30%
答:稀硫酸中溶质的质量分数为30%
【解析】
(1)
由图可知,生成氢气的质量为1.5g;
(2)
黄铜屑中含铜、锌和少量黄铜锈,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜与稀硫酸不反应,黄铜锈与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸锌、二氧化碳和水,充分反应后得无色溶液,说明硫酸铜已经完全反应,故样品中的铜元素完全转化为铜单质,故样品中铜元素的质量分数为:;
(3)
见答案。
14.(2022·广东佛山·一模)硫酸厂排放的废水中通常含有少量残余硫酸:为测定废水中硫酸的溶质质量分数,某校化学学习小组的同学们在韩老师的指导下做如下实验:取200g该废水,向其中逐滴加入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,所滴加的NaOH溶液的质量与溶液pH变化如图所示:
(1)恰好反应时,消耗的NaOH溶液中溶质NaOH的质量为 g,A点处所得溶液中溶质为 。(填化学式)
(2)求废水中硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)请在图画出废水中硫酸钠的质量随NaOH溶液质量变化的图像。
【答案】(1)4g;NaOH、Na2SO4(2)设样品中硫酸的质量为x
x=4.9g
则该污水中硫酸的溶质质量分数为
答:该污水中硫酸的溶质质量分数为11.8%。
(3)
【解析】
【详解】
(1)恰好反应时,应为PH=7时,则加入的氢氧化钠溶液质量为50g,则加入的氢氧化钠质量为50g×8%=4g;A点PH>7,为氢氧化钠过量加入时,则溶液中溶质为生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠。
(2)见答案
(3)反应一开始生成硫酸钠,当加入氢氧化钠溶液为50g时,反应结束,生成硫酸钠质量最大,设硫酸钠质量为x,
解得x=7.1g,则当加入氢氧化钠溶液50g时生成硫酸钠7.1g,此后氢氧化钠溶液过量,硫酸钠质量不再增加。
类型四 生产应用类计算
15.(2022浙江杭州中考)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
【答案】33.4t
【解答】解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO8+O2+2SO6═2CaSO4+4CO2,
200 128
x
=
x=7t
则每个月需要石灰石的质量为×30=33.3t
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.4t。
16.(2022陕西中考A)学习小组同学为测定某品牌钙片中含碳酸钙的质量分数,向盛有10g钙片的烧杯中加入过量稀盐酸,充分反应后,测得烧杯内混合物的总质量比反应前稀盐酸与钙片的总质量减少了3.3g。(钙片中其他成分不与稀盐酸反应放出气体)
(1)反应中生成二氧化碳的质量是___________g。
(2)计算该品牌钙片中含碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)3.3
(2)75%。
【解析】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据质量守恒可知,反应后物质的总质量减少了3.3g,则产生二氧化碳的质量为3.3g。
(2)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x。
解得:x=7.5g
该品牌钙片中含碳酸钙的质量分数为
答:该品牌钙片中含碳酸钙的质量分数为75%。
17.(2022年四川省凉山州中考)某造纸厂在造纸过程中会产生含氢氧化钠的废水,需经处理至中性后才能排放。现有5%的稀盐酸365kg。能处理废水中氢氧化钠的质量是______?
【答案】20kg。
【解析】解:设废水中氢氧化钠的质量为x
x=20kg
答:能处理废水中氢氧化钠的质量是20kg。
18.(2022·广东肇庆·一模)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,称取样品6 g,放入20 g水中使其完全溶解,再加入稀盐酸26. 2 g,恰好完全反应,气体全部逸出,得到不饱和氯化钠溶液,溶液的总质量为50 g。试计算:
(1)生成二氧化碳的质量为多少g。
(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。
【答案】(1)2.2(2)5.3g(3)13.1%
【解析】
【详解】
(1)根据质量守恒定律可知,反应前后的物质的总质量不变,则反应前的质量为:6g+20g+26.2g=52.2g,反应后溶液的质量为50g,则相差的质量就是生成气体的质量,即:52.2g-50g=2.2g。故答案为:2.2;
(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)根据题意可知,两种溶液混合后,恰好完全反应,则此时得到的是氯化钠溶液。通过分析题意可知,氯化钠有两种来源,一种是样品中含有的,质量为6g-5.3g=0.7g。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:5.85g+0.7g=6.55g。溶液的质量为50g,则恰好完全反应时,溶质的质量分数为:。
实验编号
药品
I
5g发酵粉、3.65%的稀盐酸100g
II
5g发酵粉、7.3%的稀盐酸100g
次序
①
②
③
④
⑤
加入氢氧化钠总质量/g
40
80
120
160
200
生成沉淀的质量/g
0
0
4.9
a
9.8
反应时间/min
0
1
2
3
4
5
6
锥形瓶+瓶内物质的总质量/g
375.00
371.56
366.28
365.56
365.40
365.40
365.40
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
40
40
40
40
充分反应后剩余固体的质量/g
18.5
12
10
m
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入CaCl2溶液的质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/g
118.0
136.0
154.0
M
191.0
211.0
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
烧碱溶液增加的质量/g
0
3.0
5.0
6.0
6.6
x
6.6
组数
第一组
第二组
第三组
加入稀硫酸的总质量/g
80
130
150
产生气体的总质量/g
2.2
4.4
4.4
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