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文档简介
1、专题十九 化学计算一、考纲要求(一)根据化学式的相关计算1相对分子质量2原子个数比3元素质量比4A元素的质量分数及应用(二)有关溶液的计算1溶液质量2. 溶质质量分数2溶液稀释计算3溶质质量的计算(三)能根据化学方程式进行纯净物质间的计算1知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。2根据质量守恒定律的化学方程式的计算(四)含一定杂质的化学方程式的计算1有关混合物的计算(混合物中杂质不参加反应或混合物中只有一种物质参加反应)。2原理3公式(1)纯净物的质量 (2)纯度 (3)纯净物的质量分数注意事项二、知识梳理(一)根据化学式的相关计算以化合物AaBb为例,可推导出下列计算公式1相
2、对分子质量相对分子质量A的相对原子质量×aB的相对原子质量×b;2A、B原子个数比3A、B元素质量比4A元素的质量分数A元素的质量分数×100%5A元素的质量化合物(AaBb)质量×A元素的质量分数(二)有关溶液的计算1溶液质量溶质质量溶剂质量溶质质量分数×100%变形后为:溶质质量溶液质量×溶质质量分数2溶液稀释计算主要是根据稀释前后溶质质量相等列式:若浓溶液的质量为m浓,质量分数为a%,加m水稀释后质量分数为b%,则可列式为:m浓·a%(m浓m水)·b%3化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,涉及到的一般都是溶
3、液中的溶质的质量,常要用到的公式:m溶质m溶液×a%,然后把得到的溶质的质量代入方程式计算。(三)能根据化学方程式进行纯净物质间的计算1知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。2根据质量守恒定律的化学方程式的计算此内容是本课时的拓展,一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质,利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差,算出气体或沉淀物的质量,再进行化学方程式的计算。解题步骤:(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;(4)列出比例
4、式,求出未知量;(5)简明写出答案。注意事项:根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;计算中已知量每步都要带单位。(四)含一定杂质的化学方程式的计算1有关混合物的计算(混合物中杂质不参加反应或混合物中只有一种物质参加反应)。2原理:将不纯物质的质量转化为纯净物质的质量代入化学方程式进行计算,一般不纯物质有:样品、合金、矿石、溶液等。3公式(1)纯净物的质量混合物的质量×纯度(或质量分数)(2)纯度×100%(3)纯净物的质量分数1杂质的质量分数注意事项:化学方程式中每一项都应
5、是纯净的物质;化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量;有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应,如反应不完全,该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算。三、典型例题例1人体摄入锌不足会引起多种疾病,缺锌者可在医生指导下通过服用葡萄糖酸锌口服液来补锌。已知葡萄糖酸锌的化学式为C12H22O14Zn。(1)葡萄糖酸锌中碳、氢两种元素的质量比为 。(2)葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。【答案】(1)72:11(2)14.3%【解析】(1)葡萄糖酸锌中碳、氢元素的质量比为:(12×12):(1×22)=72:11(2)葡萄糖酸锌中锌元素的质
6、量分数为:×100%14.3%例2.一定条件下用NH3捕捉CO2的反应为2NH3+3CO2=C3H3N3O3+3H2O,生成的三聚氰胺(C3H3N3O3,相对分子质量为129)是重要的化工产品。请回答下列问题:(1)三聚氰胺中C、H、N、O四种元素的质量之比为 。(2)每生产25.8 kg三聚氰酸,可以捕捉CO2的质量为 。(3)Na2CO3溶液同样能用于“捕捉”CO2,反应为Na2CO3+H2O+CO2=2,中物质的化学式为 。【答案】(1)12:1:14:16 (2)26.4kg (3)NaHCO3【解析】(1)根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之
7、比,进行分析判断。三聚氰胺中C、H、N、O四种元素的质量之比为=(12×3):(1×3):(14×3):(16×3)=12:1:14:16 (2)根据化学方程式进行计算。设可以捕捉二氧化碳的质量为x2NH3+3CO2=C3H3N3O3+3H2O2×17 3×4425.8kg x= x=26.4kg (3)根据质量守恒定律反应前后各元素原子种类和个数不变进行判断。反应前钠、氢、碳、氧各原子的个数分别为2、2、2、6,则中物质的化学式为:NaHCO3例3某碳酸钠样品含有少量的硫酸钠,取一定质量的该样品,完全溶解在水中配制成100g溶液,将
8、其全部加入到100g一定质量分数的硫酸溶液中,恰好完全反应,生成的气体全部逸出后,所得溶液质量是195.6g,将溶液蒸干,得到15.6g硫酸钠。计算:(1)加入的硫酸溶液的溶质质量分数;(2)原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数(计算结果精确到0.1)。【答案】(1) 9.8 (2) 88.3【解析】根据质量守恒定律,求出生成二氧化碳的质量,再根据化学方程式求出样品中碳酸钠的质量,参加反应的硫酸质量和生成硫酸钠的质量,最后求出加入的硫酸溶液的溶质质量分数和原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数。解:生成二氧化碳的质量:100 g + 100 g一195.6 g = 4.4 g设样品中碳酸钠的质量为x,反应的
9、硫酸质量为y,生成硫酸钠的质量为z。Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2106 98 142 44x y z 4.4 g106:44=x:4.4 g x=10.6 g98:44=y:4.4 g y=9.8 g142:44=z:4.4g z=14.2g硫酸溶液中溶质的质量分数: 9.8g/100g×100=9.8原样品的质量:15.6g-14.2g+10.6g=12g原样品中碳酸钠的质量分数:10.6/12g×100=88.3答:硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8,原样品中碳酸钠的质量分数为88.3例4.下图为某分子的结构模型,请回答下列问题:(1)这种分
10、子的化学式为 ;该物质是食醋的主要成分,化学名称为 。(2)该物质的碳、氢、氧原子个数比为 。(3)该物质中碳元素的质量分数为 %。【答案】C2H4O2;醋酸(或乙酸);(2)1:2:1;(3)40。【解析】(1)根据分子结构模型来分析其化学式;由分子结构模型可知,该物质的1个分子是由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成的,其化学式为C2H4O2,食醋是醋酸(或乙酸)的水溶液;故填:C2H4O2;醋酸(或乙酸);(2)根据该物质的分子结构来分析;由醋酸的化学式可知,1个醋酸分子是由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成的,故填:1:2:1;(3)根据化合物中,元素质量分数的计算方法来分析。由
11、醋酸的化学式可知,其中碳元素的质量分数为:×100%=40%。故填:40。例5.CuSO4溶液对过氧化氢的分解有催化作用。取溶质质量分数为8.5%的过氧化氢溶液20g倒入小烧杯中,向其中加入溶质质量为0.75g 的CuSO4溶液10.8g,使过氧化氢完全分解。试计算:(1)产生氧气的质量;(2)反应后所所得溶液中CuSO4的质量分数。【答案】(1)0.8g (2)2.5%【解析】(1)根据过氧化氢的质量求出氧气的质量即可;设生成氧气的质量为x2H2O22H2O+O268 3220g×8.5% xx=0.8g答:生成氧气的质量为0.8g。(2)根据硫酸铜的质量然后利用溶质质量
12、分数公式计算即可。反应后所得硫酸铜溶液的溶质质量分数=×100%=2.5%答:反应后所得硫酸铜溶液的溶质质量分数为2.5%。例6.在含氯化钠杂质的纯碱13.6g中逐渐加入质量分数为7.3%稀盐酸,所加稀盐酸的质量关系如图所示:(1)100g稀盐酸中氯化氢的质量 (2)完全反应后,所得溶液中溶质的质量分数?【答案】(1)7.3g;(2)所得溶液的质量分数为13.5%【解析】碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;由所加稀盐酸的质量关系图,滴加至100g时,前后完全反应,据此由稀盐酸的质量、溶质的质量分数由反应的化学方程式计算出生成氯化钠的质量、参加反应的碳酸钠的质量、生成二氧化碳气
13、体的质量,进而计算出所得溶液中溶质的质量分数即可。(1)100g稀盐酸中氯化氢的质量为100g×7.3%=7.3g(2)设反应中碳酸钠、氯化钠、二氧化碳的质量分别为x、y、z,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 106 73 117 44x 7.3g y z x=10.6g y=11.7g z=4.4g 所得溶液的质量分数为×100%13.5%答:(1)7.3g;(2)所得溶液的质量分数为13.5%例7.我市盛产石灰石,主要成分是CaCO3,某同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数进行了如下实验。去一定量的石灰石样品研碎和100g溶质质量分数为10%的稀盐酸放
14、入烧杯中。在化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行了五次称量,记录数据如下表:(假设反应匀速进行:杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应,烧杯的质量为25g)反应时间20406080100烧杯和药品质量/g137.8135.6m134.5134.5请计算:(1)表中的“m”为 g;(2)该石灰石中碳酸钙的质量分数。(计算结果精确至0.1%)【答案】(1)134.5g (2)83.3%【解析】试题分析:(1)根据烧杯和药品质量的变化数据进行分析;通过分析表中的数据可以看出,反应时间2040固体减少了2.2g,所以4060也可能减少2.2克,但是反应时间80时,固体质量是134.5g,所以m的值是134.
15、5g。(2)根据质量守恒定律,计算出二氧化碳的质量,然后计算出碳酸钙的质量,再计算质量分数。通过分析表中的数据可知,反应前烧杯的总质量为140g,所以石灰石样品质量为140g100g25g=15g,生成二氧化碳为140g134.5g=5.5g,解:设样品中含有碳酸钙为x,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,100 44x 5.5g=x=12.5g所以碳酸钙的质量分数为: ×100%=83.3%答:该石灰石中碳酸钙的质量分数83.3%。例8黄铜(铜锌合金)是重要的金属材料,常用来制造机械零件、仪表和日用品。为测定某黄铜材料中锌的含量,化学研究小组进行了实验:称取15.0g此
16、黄铜材料,向其中逐渐加入稀盐酸,测定产生气体的质量和加入稀盐酸的质量,并根据实验情况绘制了产生气体质量与加入稀盐酸质量的关系图。请你仔细分析此关系图,并进行计算:(1)15.0g黄铜材料中含锌 g。(2)稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。【答案】(1)6.5g (2)18.3%【解析】试题分析:(1)根据黄铜中只有金属锌能与盐酸反应生成氢气求金属锌的质量;设黄铜中锌的质量为xZn + 2HCl = ZnCl2 + H265 2x 0.2g=X=6.5g答:黄铜中锌的质量为6.5g。(2)根据氢气的质量可以求得参加反应的稀盐酸中溶质的质量,再求溶质质量分数。分析图中
17、数据得知,40.0g稀盐酸刚好和15.0g黄铜中的锌发生反应,生成氢气的质量为0.2g设40.0g稀盐酸中HCl的质量为xZn + 2HCl = ZnCl2 + H273 2x 0.2g=x=7.3 g 则稀盐酸中溶质的质量分数为:×100%= 18.3% 答:稀盐酸中溶质的质量分数为18.3%。四、专题训练 1.今年6月1日生效的北京市控制吸烟条例被称为史上最严控烟条例,香烟中的烟气中所含的尼古丁(化学式为C10H14N2)对人体的毒害作用非常大,试计算:(1)尼古丁的相对分子质量为 ;(2)尼古丁中氢元素和氮元素的质量比为 (填最简整数比)【答案】(1)162;(2)1:2【解析
18、】试题分析:(1)根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和,进行分析解答。尼古丁的相对分子质量是(12×10)+(1×14)+(14×2)=162;(2)根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析判断。尼古丁中氢、氮元素的质量比为(1×14):(14×2)=1:22.N(NO2)3是科学家2011年发现的一种新型火箭燃料。 计算:(1) N(NO2)3中氮原子和氧原子的个数比为 (填最简比);(2) N(NO2)3的相对分子质量是 ;(3)下列化合物中,氮元素质量分数最小的是 (填字母)。AN(
19、NO2)3 BN2O3 CN2O5【答案】(1) 2:3 (2) 152 (3) C【解析】试题分析:(1) 根据化合物中各元素符号右下角数字,进行分析判断。 N(NO2)3中氮原子和氧原子的个数比=4:6=2:3 (2) 根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和,进行分析解答。N(NO2)3的相对分子质量=14×4+16×6=152 (3) 根据化合物中元素的质量分数=×100%,进行分析解答。A、B两选项中氮氧原子个数比都是2:3,氮元素质量分数相等,C选项中氮氧原子个数比为2:5氧原子个数多,故氮元素质量分数最小。故选C。3.现有10%的Na2C
20、O3溶液,请按下面要求计算:(1)106 g上述溶液中所含溶质量为 g;(2)106 g 上述溶液与足量10%的盐酸反应,最多可生成CO2多少克?(3)向106 g 上述溶液中逐滴加入10%的盐酸并不断搅拌,此时发生的反应为:Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl ;当Na2CO3 全部转化为NaHCO3后,再加入盐酸才开始放出CO2。请在下图中画出产生气体的曲线。(4)另取10% Na2CO3溶液边搅拌边加入10%的盐酸,有关反应物与生成物的量如下表:物质Na2CO3HClXNaClCO2H2O质量/g31.814.616.823.44.4m则m ;该反应的化学方程式为 。【答
21、案】(1)10.6。(2)4.4g。(3)(4)1.8,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2【解析】试题分析:根据已有的溶质质量分数公式进行分析解答,溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,根据碳酸钠和盐酸的反应结合碳酸钠和二氧化碳之间的质量关系进行计算。(1)106g溶液中所含溶质的质量=106g×10%=10.6g,故填:10.6。(2)设生成二氧化碳的质量为x,消耗的盐酸溶液中溶质的质量为a,则有Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2106 73 4410.6g a x x=4.4g a=7.3g答:最多生成二氧化碳的质量为4.4g。(3)设全部转化为
22、碳酸氢钠需要盐酸溶液中溶质的质量为yNa2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl106 36.510.6g y y=3.65g盐酸溶液的质量为=36.5g;碳酸钠完全反应消耗盐酸的质量为:=73g故碳酸氢钠完全反应生成二氧化碳消耗盐酸的质量为73g36.5g=36.5g,故曲线为:(4)根据表格提供的数据,生成4.4g二氧化碳,需要碳酸钠的质量是10.6g,生成氯化钠的质量是11.7g,说明给出的碳酸钠有一部分转化生成了碳酸氢钠和氯化钠,且有碳酸钠转化生成碳酸氢钠的质量为16.8g,生成的氯化钠的质量为23.4g11.7g=11.7g设生成的水的质量为m则有:Na2CO3+2HCl2NaCl+
23、H2O+CO2106 1810.6g m m=1.8g故填:1.8,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO24.钠摄入过量或钾摄入不足都是导致高血压的风险因素。日常生活中选择食用低钠盐能实现减钠补钾。如图为某品牌低钠盐的标签,请你根据标签回答以下问题:(1)氯化钾的相对分子质量为。(2)人体每天摄入钠元素的质量不宜超过2.3g如果人体所需的钠元素全部来自该品牌食盐,那么一个人每天摄入该品牌低钠盐的质量不宜超过多少克?(结果保留一位小数)【答案】(1)74.5;(2)8.4g【解析】试题分析:(1)根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和进行分析解答KCl的相对分子质量为:3
24、9+35.5=74.5;(2)如果已知氯化钠中的钠元素的质量,可以计算氯化钠的质量。解:设一个人每天摄入该品牌低钠盐不宜超过的质量xx×70%×(23/58.5)=2.3gx=8.4g答:一个人每天摄入该品牌低钠盐是质量不宜超过8.4g。5.某品牌洁厕灵的成分是硫酸与盐酸的混合溶液。某课外活动小组想测定20g该品牌洁厕灵溶液中H2SO4和HCl的质量。取20g该品牌的洁厕灵溶液于烧杯中,不断滴加溶质质量分数为17.1%的氢氧化钡溶液,反应过程中烧杯中产生沉淀质量和烧杯中溶液pH变化的部分数据如下所示:滴加氢氧化钡溶液的质量/g51025烧杯中产生沉淀的质量/g1.1652.
25、334.66(已知BaCl2溶液的pH=7;Ba的相对原子质量137)求:20g该品牌洁厕灵溶液中H2SO4的质量和HCl的质量。【答案】H2SO4的质量为1.96g,HCl的质量为2.92g。【解析】试题分析:盐酸与氢氧化钡溶液反应生成氯化钡和水,硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水;由图示可知,恰好完全反应时,消耗的氢氧化钡溶液的质量为60g,滴加氢氧化钡溶液的质量为25g时,产生的沉淀的质量为4.66g,据此结合反应的化学方程式进行分析解答即可。解:由题意可知:H2SO4完全反应后产生BaSO4沉淀的质量是4.66g。设20g该品牌洁厕灵溶液中H2SO4的质量为xBa(OH)2+H2
26、SO4=BaSO4+2H2O98 233x 4.66g x=1.96g由题意可知:与HCl完全反应的Ba(OH)2溶液的质量为:60g20g=40g设20g该品牌洁厕灵溶液中HCl的质量为yBa(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O171 7340g×17.1% y y=2.92g答:20g该品牌洁厕灵溶液中H2SO4的质量为1.96g,HCl的质量为2.92g。6.非物质文化遗产“芜湖铁画”(镀金)含有金、铁(同其他成分忽略不计)。某同学取一定质量的铁画边角料,加入足量稀盐酸,充分反应后,放出0.3gH2,剩余固体质量为0.1g。(1)求样品中铁的质量。(2)求样品中金的质量分
27、数。【答案】(1)8.4g(2)1.2%【解析】试题分析:根据题意,Fe和HCl反应生成FeCl2和H2气体,由生0.3gH2,结合溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数、反应的化学方程式进行分析解答即可。(1)设铁画边角料中所含铁的质量为xFe+2HCl=FeCl2+H2562x 0.3g= 解得x=8.4g(2)金的质量分数=×100%1.2%答:铁画中铁的质量为8.4g;金的质量分数约为1.2%。7.某学习小组用KClO3和MnO2的混合物加热制取O2,收集到4.8gO2后停止加热,称得剩余固体的质量为28.0g,继续加热至不再产生O2,最终剩余固体质量为23.2g,试计
28、算(不考虑O2的损耗)。(1)两次生成O2的总质量为 g;(2)理论上可回收到MnO2的质量(写出计算过程)【答案】(1)9.6;(2)可回收到MnO2的质量为8.3g【解析】试题分析:氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气;由题意,用KCIO3和MnO2的混合物加热制取O2,收集到4.8gO2后停止加热,称得剩余固体的质量为28.0g,继续加热至不再产生O2,最终剩余固体质量为23.2g,由质量守恒定律,固体质量的减少的质量即第二次生成的氧气质量,据此根据反应的化学方程式列式计算出参加反应氯酸钾的质量,进而计算出可回收到MnO2的质量。(1)由质量守恒定律,第二次生成的氧气质量为28.
29、0g23.2g=4.8g;两次生成O2的总质量为4.8g+4.8g=9.6g。(2)设生成氯化钾的质量为x2KClO32KCl+3O2149 96x 9.6g x=14.9g二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,则可回收到MnO2的质量为23.2g14.9g=8.3g答:(1)9.6;(2)可回收到MnO2的质量为8.3g8.侯氏制碱法的主要反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl。一定温度下,向92.6%饱和NaCl溶液中先通入足量NH3,再通入一定量CO2发生反应,若参加反应的NH3质量为3.4g,请计算:(写出计算步骤,不考虑溶解在溶液中的NH3和CO2的质量)。
30、(1)消耗CO2的质量是多少?(2)反应后称量溶液中析出NaHCO3晶体的质量为11.8g,则剩余溶液的质量是多少?(3)求剩余溶液中NaHCO3的质量分数(计算结果精确到0.1%)【答案】(1)消耗CO2的质量为8.8g(2)所得溶液质量为:93.0g(3)剩余溶液中NaHCO3的质量分数为5.4%【解析】试题分析:(1)利用化学方程式根据氨气的质量求出二氧化碳的质量即可;设:消耗CO2的质量为x 生成碳酸氢钠的质量为yNH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl17 44 843.4g x y=x=8.8g,y=16.8g(2)根据反应后除去析出的碳酸氢钠晶体,剩余物质全部在
31、溶液中进行解答;根据质量守恒定律,析出NaHCO3晶体后所得溶液质量为:92.6g+3.4g+8.8g11.8g=93.0g(3)根据质量分数公式分析。剩余溶液中NaHCO3的质量为16.8g11.8g=5.0g剩余溶液中NaHCO3的质量分数为×100%=5.4%答:(1)消耗CO2的质量为8.8g(2)所得溶液质量为:93.0g(3)剩余溶液中NaHCO3的质量分数为5.4%9.学习了金属的有关知识后,同学们知道了如何鉴别黄金和黄铜(铜锌合金,俗名“愚人金”),为进一步定量分析黄铜的成分,某同学进行了如下实验:称量黄铜样品20g放入锥形瓶中,向其中不断加入稀硫酸,收集生产的气体与
32、所加稀硫酸的质量关系如图所示。求:(1)黄铜样品中锌的质量(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。【答案】(1)样品中锌的质量为6.5g。(2)所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数为10%。【解析】试题分析:本题考查化学方程式的计算。铜锌合金中只有锌和稀硫酸反应产生氢气,根据产生的氢气的质量计算反应锌的质量,根据方程式计算生成硫酸锌的质量,在计算溶质质量分数时,一定要把不反应的铜质量减去。解:设样品中锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为 y。由图分析可知产生氢气0.2gZn + H2SO4ZnSO4 + H265 161 2x y 0.2 g652 x0.2 g x6.5 g1612 y0.2
33、g y16.1 g所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数: ×100%=10%答:(1)样品中锌的质量为6.5g。(2)所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数为10%。10.某石灰水中含有氢氧化钙2.96g,如果该石灰水吸收二氧化碳完全反应变成白色沉淀,则可以吸收二氧化碳的质量是多少?【答案】1.76g。【解析】试题分析:氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,根据氢氧化钙的质量可以计算需要二氧化碳的质量。解:设吸收二氧化碳的质量为xCa(OH)2+ CO2=CaCO3+H2O 74 44 2.96g x74:44=2.96g:x解得x=1.76g答:吸收二氧化碳的质量为1.76g。11.向10g
34、 CaCO3中不断加入稀盐酸,其质量变化如图所示,请回答下列问题:(1)当10gCaCO3恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量为 g(2)所加稀盐酸的溶质质量分数为多少?(写出计算过程,结果精确到0.01%)【答案】(1)40g;(2)18.25%【解析】试题分析:(1)由图象可知:当CaCO3质量为0时,即为盐酸与CaCO3恰好完全反应的时刻,此时所用稀盐酸的量即是所消耗的稀盐酸,故10g CaCO3完全反应时,所加稀盐酸的质量为40g。如图象所示:当10gCaCO3恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量40g;(2)根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式,由碳酸钙的质量可以计算出消耗的稀盐酸的溶质质量,由
35、溶质质量分数计算公式即可求出稀盐酸的溶质质量分数。解:设40g稀盐酸含有HCl的质量为x,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 7310g xX=7.3g所加稀盐酸的溶质质量分数为:×100%=18.25%答:所加稀盐酸的溶质质量分数为18.25%12.某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验。称取样品10.0克,再用100.0克稀硫酸溶液逐滴滴入,实验情况如图所示。求:(1)铜锌合金中,Zn的质量分数是 ;(2)所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是多少?【答案】(1)65%(2)19.6%【解析】试题分析:(1)由反应的实验情况图,完全反应后剩余固体的质量为3.5g
36、,即铜锌合金样品中含铜的质量为3.5g,则锌的质量为10g3.5g=6.5g铜锌合金中,Zn的质量分数是100%=65%(2)设反应中消耗稀硫酸溶液中溶质的质量为x,Zn+H2SO4ZnSO4+H265 986.5g x= x=9.8g所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为:100%=19.6%答:所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是19.6%。13.为测定某氮肥中硫酸铵的纯度(及质量分数)是否与下图标签相符合,小林取15g该氮肥样品配成溶液,加入足量氯化钡溶液充分反应后,过滤、洗涤、烘干,测得沉淀质量为23.3g。试通过计算确定该氮肥中硫酸铵的纯度是否与标签相符。【反应的化学方程式为(NH4)2SO4
37、+BaCl2 =BaSO4+2NH4Cl,其他成分能溶于水但不参加反应】【答案】不属实【解析】试题分析:由题目可知生成的沉淀就是硫BaSO4沉淀,而要判定标签是否属实,只要将样品中硫酸铵质量分数计算出并与标签中纯度相比较就可以得知。解:设样品中(NH4)2SO4质量为x(NH4)2SO4+BaCl2 =BaSO4+2NH4Cl132 233X 23.3g= x13.2g (NH4)2SO4样品中(NH4)2SO4的纯度:×100%=88%88%96% 所以不属实答:标签中硫酸铵的纯度不属实。13.某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g放入大试管中
38、进行加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表:反应时间/min1.01.52.02.53.03.5剩余固体质量/g5.14.54.24.084.084.08分析表中数据,完成下列问题:(1)氯酸钾中钾、氯、氧三种元素的质量比为 (最简整数比)。(2)生成氧气的质量为 g。(3)原混合物中二氧化锰的质量是多少?(写出计算过程,计算结果精确到0.1)。【答案】(1)78:71:96;(2)1.92;(3)1.1g。【解析】试题分析:(1)在氯酸钾中,钾、氯、氧三种元素的质量比为39:35.5:(16×3)=78:71:96;故填:78:71:96;(2)根据质量守恒定律,反应前后
39、物质的质量总和相等,则生成氧气的质量=反应前物质的质量反应后剩余固体的质量=6.0g4.08g=1.92g;故填:1.92;(3)设原混合物中氯酸钾的质量为x2KClO3 2KCl+3O2245 96x 1.92g=解得:x=4.9g原混合物中二氧化锰的质量=6.0g4.9g=1.1g答:原混合物中二氧化锰的质量为1.1g。14.马英同学取某地石灰石样品12g进行测定实验,现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中(杂质不溶于水也不参与反应),充分反应后测得生成气体的总质量如下表所示:第1次第2次第3次第4次第5次加入稀盐酸的质量/g2020202020生成气体的总质量/g1.12.2m4.44
40、.4试求:(1)m的值为 ;(2)12g石灰石样品中碳酸钙的质量等于 ;(3)反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数?(写出计算过程,计算结果精确至0.1)【答案】(1)3.3 (2)11.1g (3)10.5%。【解析】试题分析:(1)根据记录数据可发现,20g的盐酸完全反应生成二氧化碳气体的质量是1.1g,第4次实验中加入盐酸生成的二氧化碳是4.4g,说明了第三次实验中盐酸完全反应,可推出m的值为3.3g;(2)根据二氧化碳的质量求出该石灰石样品中碳酸钙的质量、生成的氯化钙的质量;设石灰石中CaCO3的质量为x,生成的氯化钙的质量为yCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 1
41、11 44x y 4.4g解得:x=10g y=11.1g(3)根据上述计算结果和溶质的质量分数求出反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数。完全反应后最终溶液中氯化钙的质量分数是:10.5%答:反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数为10.5%。15.实验室有一瓶长期存放的固体氢氧化钠,由于保管不当已经变质。某兴趣小组的同学欲通过实验测定其变质的情况。实验过程如下:取样品25g放入烧杯中,向其中加入280g过量的稀盐酸,得到296.2g溶液。试计算25g样品中碳酸钠的质量。【答案】21.2g【解析】试题分析:根据质量守恒定律得出二氧化碳的质量,再由化学方程式求出碳酸钠的质量即可。解:设25g样品中
42、碳酸钠的治疗为x反应生成二氧化碳的质量为:25g+280g-296.2g=8.8gNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2106 44X 8.8g=X=21.2g答:25g样品中碳酸钠的质量是21.2g。16.在实验室中化学兴趣小组的同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验分析:称取试剂19.8g放入锥形瓶中,加入30.2g的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25g盐酸充分反应。测得部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问题。第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入盐酸的质量(g)252525252525锥形瓶中物质的质量(g)75100a150172.8197.8(1)a的数值为 ,兴趣小组的同学通过实验,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是(通过实验数据和图象做出你的分析) 。(2)b的数值为 ,计算该试剂中氢氧化钙的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。【答案】(1)125,滴加盐酸至100g时,开始时有二氧化碳生成,证明有碳酸钙存在,之前滴加的盐酸无现象,说明了盐酸与氢氧化钙反应,从而证明氢氧化钙存在;(2)2.2,氢氧化钙的质量分数为74.7%【解析】试题分析:解:(1)由
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