人教版 初中化学 专题07.表格专题(含解析)
展开一、实验数据的分析(求固体质量分数用总数据,求溶液质量分数用第一次数据)
1.为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水。)有关实验数据如下表:
(1)根据质量守恒定律可知,反应中生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求该石灰石中碳酸钙的质量分数。
【解析】
(1)稀盐酸是足量的,说明石灰石样品中碳酸钙完全反应,根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:150g+12 g-157.6 g = 4.4 g (2分)
(2) 解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
100 44
x 4 .4g
100 : 44 = x : 4.4g x=10 g
此石灰石中碳酸钙的质量分数为:10 g÷12 g×100%=83.3%
答:(略)
2.石灰厂为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用4 g石灰石样品,把20 g稀盐
酸分4次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余的成分既不与盐酸反应,也不溶于水),充
分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如下表:
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是 。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数写出计算过程,结果精确到0.1%)
答:(略)
3.长久使用的热水瓶底部有一层水垢,主要成分是CaCO3 和Mg(OH)2,某学校化学研究小组的同学通过实验测定水垢中CaCO3 的含量:取200g水垢,加入过量的稀盐酸,同时测量5分钟内生成气体的质量,结果如下表:试回答下列问题:
(1)4分钟后,产生的CO2 不再增加,说明水垢中CaCO3 (填已或未)反应完全?
(2)该水垢中CaCO3 的质量分数是多少?
【解析】
(1)稀盐酸与CaCO3 和Mg(OH)2都反应,但能与稀盐酸反应产生气体的只有CaCO3。从测量数据表中看出,4分钟以后二氧化碳的质量不再增加,说明水垢中的CaCO3已经反应完全,最后只能产生CO2气体66g 。
(2)设水垢中CaCO3的质量为X,则有:
CaCO3 + 2HCl═ CaCl2 + H2O + CO2 ↑
44
x 66g
100 : 44 = x : 66g x=150g
水垢中CaC03的质量分数为:150g÷200g ×100% = 75%
答:4分钟后,水垢中的CaC03反应完全,该水垢中CaC03的质量分数为75% 。
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333333333333333v发在某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共3g放入大试管中加热,并在同时测定试管中剩余固体物质的质量(如下表),请分析表中数据,完成下列问题:
(1)完全反应时,生成氧气的质量为______________g;
(2)原混合物中氯酸钾的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
5.某样品为Cu和CuO的混合物。为测定样品中CuO的含量,甲、乙、丙、丁四位学生用同一样品分别进行实验,测定的数据如下:
分析实验数据,回答下列问题:
(1)求混合物中氧化铜的质量分数。
(2)求硫酸溶液的质量分数。
【解析】
(1)Cu和CuO的混合物只有CuO才与硫酸反应,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
由丙丁两人数据得出,在此反应中,混合物中的CuO已完全跟酸反应,最后剩余的固体全部为Cu,所以,混合物中氧化铜的质量分数为:(20g-12g)/20g×100% =40%
(2)解:由甲乙丙数据比较,可知在学生丙的实验中硫酸溶液恰好完全反应,
设硫酸溶液浓度为y
CuO + H2SO4=CuSO4+H2O
80 98
8g 100g*y
80/8g=98/(100g*y) y=9.8%
答:硫酸溶液的质量分数为9.8%.
6.某中学课外活动小组在测定由氯化钠和硫酸钠形成混合物的组成时,进行以下实验:取20g
混合物全部溶于水,将得到的溶液等分为4份,然后分别加入一定量未知质量分数的氯化
钡溶液,实验数据见下表:
(1)若有关的化学反应化学方程式:
(2)氯化钡溶液的质量分数为多少。
(3)原混合物中硫酸钠的质量分数。
【解析】
(1)硫酸钠才与氯化钡溶液反应:Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
(2)分析数据可知,第三份混合物的溶液跟25g未知质量分数的氯化钡溶液恰好完全反应,且得到硫酸钡沉淀的质量为2.33g。
设:25g氯化钡溶液中氯化钡的质量为x,且一份氯化钠和硫酸钠的混合物中硫酸钠的质量为y
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
142 208 233
y x 2.33g
x=2.08g y=1.42g
⑴氯化钡溶液中所含氯化钡的质量分数为: =8.32%
⑵原混合物中硫酸钠的质量分数为: =28.4%
答:未知氯化钡溶液的质量分数为8.32%,原混合物中硫酸钠的质量分数是28.4%
二、实验数据的选择
1、甲、乙、丙三位同学分别取铁粉和铜粉的金属混合物与某稀硫酸反应,所得数据如下:
计算:(1)金属混合物中铁的质量分数;
(2)甲制得硫酸亚铁的质量;
(3)该稀硫酸中溶质的质量分数。
【解析】
(1)分析数据可知,乙比甲取用稀硫酸的质量多20g,而得到干燥固体相等,说明干燥固体是不反应的铜。所以铁的质量:10g-2g=8g,金属混合物中铁的质量分数:8g/10g×100%=80%;丙比甲取用金属混合物的质量多10g,结果过滤得到干燥固体的质量也多了10g,说明多的10g金属混合物没有反应,甲同学实验中,8g铁粉与100g稀硫酸恰好反应。
(2)设100g稀硫酸中溶质质量为x,反应生成的硫酸亚铁质量为y。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 98 152
8g x y
56/8g = 98/x =152/y
x=14g y=21.7g
(3)稀硫酸中溶质的质量分数:14g/100g×100%=14%
答:金属混合物中铁的质量分数为80%;甲制得21.7g硫酸亚铁;
稀硫酸中溶质的质量分数为14%。
2、为了对氯化钾样品(含少量KNO3)进行成分分析,甲、乙、丙三位同学分别进行实验他们的实验数据如下:
(1)样品中氯化钾的质量分数是多少?
(2)三位同学把反应的溶液过滤,哪位同学所得滤液中只含一种溶质,此溶液中溶质的质量分数为多少?
【解析】
甲乙两组数据对照,说明甲中固体过量,硝酸银溶液完全反应;乙丙两组数据对照,说明丙中硝酸银溶液过量,固体完全反应;以上分析说明乙中10g固体与100g硝酸银溶液恰好完全反应.计算时应以乙组数据为准.
(1)设样品中氯化钾的质量分数为x,生成硝酸钾的质量为y.
KCl + AgNO3 = AgCl↓+ KNO3
74.5 143.5 101
10g.x 14.35g y
74.510g.x = = 101y x=74.50%,y=10.1g
(2)所得溶液中溶质的质量分数为 10.1g+(10g−7.45g)10g+100g−14.35g ×100%≈13.23%
答:(1)样品中氯化钾的质量分数为74.50%;
(2)乙;所得溶液中溶质的质量分数为13.23%.
3、为了测定某铜锌合金的组成,某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应,
进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下:
⑴计算该铜锌合金中金属锌的质量。
⑵从上表数据分析,当所取合金与所用稀硫酸的比为____________时,表明合金中
的锌与稀硫酸恰好完全反应。
⑶所用合金与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
【解析】
⑴由“第一次”与“第二次”实验数据分析,合金均为10g,增加稀硫酸的质量时,产生
氢气的质量均为0.2g,表明此时硫酸足量,而合金中的锌完全反应,因此可用产生氢
气的质量0.2g,求出10g合金中所含锌的质量。“第一次”与“第三次”实验数据分析,稀硫酸的质量均为50g,增加10g合金,产生氢气的质量也只有0.2g,表明增加的10g合金一点也没反应,第一次10g合金恰好与50g稀硫酸完全反应。
解:设合金中锌的质量为x,生成硫酸锌质量为y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161 2
x y 0.2g
65x = 20.2g = 161y x=6.5g y=16.1g
⑵10g∶50g = 1∶5
⑶所得溶液中ZnSO4的质量分数: ×100%=28.6%
答:略
三、确定字母的数据
1、某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8 g,把40 g稀盐酸分四次加入样品中,测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应、二氧化碳不溶解)。
(1)第4次剩余物质的质量m= g
(2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为
(3)计算稀盐酸的溶质质量分数。
2、钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要的标志。
(1)每年钢铁锈蚀都会造成巨大的损失,铁制品锈蚀的主要原因是: 。
(2)校课外兴趣小组的同学们去潍坊某钢铁厂取生铁样品进行实验:将四份不同质量的生铁样品(假定其中只含单质铁和单质碳)分别加到100 g质量分数相同的稀硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表(已知:在标准状况下,22.4 L H2的质量为2 g)
通过计算回答下列问题:
①上述表格中m的值为
②根据表中数据计算稀硫酸中H2SO4的质量分数。
【解析】
(1)铁与空气中的氧气和水蒸气发生反应
(2) ① 3.36
②解:据实验3进行计算生成H2的质量为: =0.3g
设生成H2SO4的质量为x
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
98 2
X 0.3g
X=14.7g
稀硫酸中H2SO4的质量分数为: ×100%=14.7%
答:略
3、学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样品,并取稀盐酸200g,平均分成4份,进行实验,结果如下:
(1)哪几次反应中矿石有剩余?______________________;
(2)上表中m的数值是___________________ 。
(3)试计算这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数。
【解析】
此题通过不断改变石灰石样品的质量,由生成CO2的质量来判断与等量稀盐酸
发生反应时,稀盐酸何时不足,石灰石中CaCO3何时完全反应。解题时以实验1
为参照物,分析随样品质量增加,生成CO2质量的增加情况。分析如下:
从上表不难看出:每增加5g样品,CO2增加的质量,实验2增加1倍,而实验3
增加不到1倍,从而说明实验3、4中样品过量,m=4.4g。计算矿石纯度时,以第1
次实验或第2次实验的数据计算都可,第3、4两次中盐酸完全反应,而样品中的大
理石过量,所以计算石灰石的纯度时不能用3、4次的数据。如果,题目中要求计算
盐酸的溶质的质量分数,则要使用3、4的数据,而不能用前2次的数据。
(3)解:以第1次实验结果计算
设矿石中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.76g
100/x=44/1.76g x=4g
矿石中碳酸钙的质量分数=4g/5g×100%=80%
答:略
4、某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数,取出3g合金样品,将60g稀硫酸分6次加入样品中,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重,得到的实验数据如下:
(1)从以上数据可知,最后剩余的0.6g固体的成分是 ;这六次实验中,第 次加
入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应;表格中,m= 。
(2)计算合金样品中镁的质量分数。
(3)计算所用稀硫酸中H2SO4的质量分数。
5、某同学在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液.为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数,该同学设计了如下实验:取该混合溶液50g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入盐酸的质量为15g、30g、45g、60g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计).
(1)第Ⅱ组数据n为 g.
(2)混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确至0.1%)
反 应 前
反 应 后
实验
数据
烧杯和稀盐酸的质量
石灰石样品的质量
烧杯和其中混合物的质量
150 g
12 g
157.6 g
稀盐酸的用量
第一次加入5 g
第二次加入5 g
第三次加入5 g
第四次加入5 g
剩余固体质量
3 g
2 g
1 g
1 g
【解析】
(1)石灰石样品由碳酸钙和杂质(既不与盐酸反应,也不溶于水),每次加入5 g稀盐酸反应的
是碳酸钙,第一次加入5 g稀盐酸样品减少1g,说明5 g稀盐酸恰好能与1g碳酸钙反应,第三
次样品剩1g,且第四次还在,说明是杂质为1g,碳酸钙的质量分数为(4g-1g)/4g×100%=75%
第(1)问分析中,已找到恰好反应点,即5 g稀盐酸恰好能与1g碳酸钙反应或10g稀盐酸恰
好能与2g碳酸钙反应或15g稀盐酸恰好能与3g碳酸钙反应
解:设稀盐酸中溶质的质量为x
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO 2↑
100 73
3g x 100 /73 = 3g/x x=2.19 g
稀盐酸的溶质质量分数为: 2.19/15×100%=14.6%
时间/min
1
2
3
4
5
质量/g
30
50
60
66
66
反应时间/min
1
1.5
2
2.5
3
剩余固体质量/g
2.55
2.25
2.10
2.04
2.04
【解析】
(1)此题是数据分析处理题,随着反应的进行氧气不断产生,故剩余固体质量不断减少,
直至不再发生变化,说明反应结束,根据质量守恒定律,生成氧气质量:3g-2.04g=0.96g
(2)解:原混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl + 3O2↑
245 96
x 0.96g
答:原混合物中氯酸钾的质量分数为81.7%。
物 质 质 量
学生甲
学生乙
学生丙
学生丁
所取固体样品的质量 /g
30
25
20
20
加入硫酸溶液的质量 /g
100
100
100
120
反应后剩余固体的质量 /g
22
17
12
12
第一份
第二份
第三份
第四份
加入氯化钡溶液质量(g)
15
20
25
30
反应得到沉淀的质量(g)
1.40
1.86
2.33
2.33
甲
乙
丙
取用金属混合物的质量/g
10
10
20
取用稀硫酸的质量/g
100
120
100
反应后过滤得到干燥固体的质量/g
2
2
12
甲
乙
丙
所取固体样品的质量(g)
20
10
10
加入硝酸银溶液的质量(g)
100
100
150
反应后沉淀质量(g)
14.35
14.35
14.35
第一次
第二次
第三次
所取合金的质量/g
10
10
20
所用稀硫酸的质量/g
50
80
50
生成氢气的质量/g
0.2
0.2
0.2
实验序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余物质的质量/g
第1次
10
5.5
第2次
10
3
第3次
10
1.6
第4次
10
m
【解析】
(1)由第一次剩余物质质量可以看出加入10g稀盐酸恰好能与8g-5.5g=2.5gCaCO3
反应。而第三次只溶解了3g-1.6g=1.4g,说明碳酸钙已经反应没了,剩余的1.6g
即为杂质了,故第四次加入10g酸后还应该剩余1.6克,因为杂质不与盐酸反应,
m=1.6
(2)共8克固体,杂质为1.6g说明碳酸钙的质量为8g-1.6g=6.4g,故石灰石样品中
CaCO3的质量分数为6.4g/8g×100% = 80%
(3)解:设10g稀盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
100 73
2.5g 10g·x
100∶73 = 2.5g∶(10g·x ) x≈18.3%
答:稀盐酸的溶质质量分数18.3%
实验序号
1
2
3
4
生铁样品的质量/g
2.88
5.76
9.24
10.28
生成H2的体积(标准状况下)/L
1.12
2.24
3.36
m
实 验
1
2
3
4
加入样品的质量/g
5
10
15
20
生成CO2的质量/g
1.76
3.52
4.4
m
实 验
1
2
3
4
加入样品的质量/g
5
10
15
20
生成CO2的质量/g
1.76
3.52
4.4
m
CO2增加的质量/g
1.76
0.88
稀硫酸用量
剩余固体质量
第一次加入10g
mg
第二次加入10g
2.0g
第三次加入10g
1.5g
第四次加入10g
1.0g
第五次加入10g
0.6g
第六次加入10g
0.6g
(1) Cu (1分) 5 (1分) 2.5 (1分) (2) 80% (3分) (3) 20.4%(3分)
【解析】
(1)铜和稀硫酸不反应,所以最后剩余的是铜。根据实验2、3可知,10g稀硫酸恰能溶解
0.5g合金。所以m=3g-0.5g=2.5g。在实验4、5中溶解的合金质量是0.4g,这说明在
第5次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应.
(2)铜是0.6g,所以镁是2.4g,则镁的质量分数是
(3)10g稀硫酸恰能溶解0.5g镁,所以根据方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,10g稀硫酸中
含有溶质是 ,所以稀硫酸的质量分数是2.04g÷10.0g×100%=20.42%。
第Ⅰ组
第Ⅱ组
第Ⅲ组
第Ⅳ组
稀盐酸的质量/g
15
30
45
60
生成气体的质量/g
1.8
n
4.4
4.4
【解析】
(1)15g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g,所以30g盐酸完全反应生成二氧化碳质
量为3.6g,n为3.6g。
(2)根据前两组实验数据分析可知每15克盐酸完全反应生成1.8克二氧化碳,则45克盐酸完
全反应应生成5.4克二氧化碳,在第三组实验中加入45克盐酸只生成4.4克二氧化碳,说明第
三组实验中盐酸有剩余,碳酸钠反应完了,完全反应生成气体的质量为4.4克,
设生成4.4g二氧化碳,需要参加反应的碳酸钠的质量为x,则:
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
x 4.4g
x=10.6g
混合液中碳酸钠的质量分数是: ×100%=21.2%
答:混合液中碳酸钠的质量分数是21.2%.
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