专题二 化学综合计算 - 答案

一、有关化学反应和溶液的综合计算1．[2012·昆明]向50g氯化钡溶液中加入硫酸溶液至恰好完全反应，过滤后所得溶液的质量等于原氯化钡溶液的质量，则所加硫酸溶液中溶质的质量分数为(A)A．42.1%B．43.5%C．56.9%D．58.2%【解析】所得溶液的质量等于原氯化钡溶液的质量，则所加硫酸溶液的质量等于生成的硫酸钡质量，设生成硫酸钡质量为x，则所加硫酸溶液质量为x，根据化学方程式计算得硫酸溶液中溶质质量为eq\f(98x,233)，所加硫酸溶液中溶质质量分数＝eq\f(98x,233)/x×100%≈42.1%。2．[2013·聊城]某研究性学习小组为了测定某纯碱(假定杂质只有氯化钠)中Na2CO3的质量分数，称取10g纯碱固体，将其加入50g稀盐酸中，恰好完全反应，使气体全部放出，得到氯化钠溶液56.7g。请你计算：(1)反应中产生的CO2的质量；(2)纯碱中Na2CO3的质量分数。解：(1)根据质量守恒定律，反应生成的二氧化碳的质量是：10g＋50g－56.7g＝3.3g；(2)设纯碱中Na2CO3的质量为x。Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O10644x 3.3geq\f(106,x)＝eq\f(44,3.3g)x＝7.95g纯碱中Na2CO3的质量分数：eq\f(7.95g,10g)×100%＝79.5%答：(1)产生CO2的质量3.3g；(2)纯碱中Na2CO3的质量分数为79.5%。3．用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小明称取该样品11g，加入到盛有50g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，称得烧杯中的溶液质量为56.6g。请计算：(1)完全反应后生成二氧化碳的质量为__4.4__g。(2)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(精确到0.1%)【答案】96.4%二、有关表格分析的计算4.[2012·兰州]某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、锌合金)样品中锌的质量分数，取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中，至充分反应，实验数据如下：第一次第二次第三次第四次第五次第六次加入稀硫酸的质量(g)101010101010剩余固体的质量(g)9.358.78.057.46.756.75(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少？(2)所用稀硫酸的质量分数为多少？【答案】(1)32.5%(2)9.8%【解析】(1)由表中数据知该合金中铜的质量为6.75g，则锌的质量为3.25g，黄铜样品中锌的质量分数为eq\f(3.25g,10g)×100%＝32.5%。(2)设稀硫酸中溶质质量为x，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑65983．25gxeq\f(65,98)＝eq\f(3.25g,x)x＝4.9g稀硫酸中溶质质量分数为eq\f(4.9g,50g)×100%＝9.8%。5．[2013·烟台]工业上侯氏制碱法得到的纯碱产品中常含有少量的氯化钠杂质，化验员要对每批次的纯碱产品进行检验。在实验室中取27g纯碱样品，平均分成五份依次加入到盛有100g稀盐酸的锥形瓶中(锥形瓶的质量为60g)，每次充分反应后都进行称量，得到的实验数据如下表：图1第一次第二次第三次第四次第五次加入纯碱样品的质量/g5.45.45.45.45.4电子天平的示数/g163.2166.4169.6175180.4(1)第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量是__2.2__g.(2)计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？(计算结果精确到0.1%)(3)计算所用稀盐酸的质量分数是多少？解：(1)根据质量守恒定律，第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量＝100g＋60g＋5.4g－163.2g＝2.2g(2)第三次加入纯碱样品充分反应后与100g盐酸恰好完全反应，共生成二氧化碳的质量＝5.4g×3＋100g＋60g－169.6g＝6.6g设前三次样品中含有碳酸钠的质量为x，所用稀盐酸中溶质的质量为y。Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑1067344xy6.6geq\f(106,x)＝eq\f(44,6.6g)x＝15.9geq\f(73,y)＝eq\f(44,6.6g)y＝10.95g纯碱样品中碳酸钠的质量分数＝eq\f(15.9,5.4g×3)×100%＝98.1%答：纯碱样品中碳酸钠的质量分数是98.1%.(3)所用稀盐酸的质量分数＝eq\f(10.95g,100g)×100%＝10.95%答：所用稀盐酸的质量分数是10.95%。三、有关曲线分析的计算6．[2013·青岛]超市卖的纯碱产品中往往含有少量的氯化钠，某化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的纯碱样品中碳酸钠的质量分数。他们取了5g该纯碱样品，在烧杯中配制成60g溶液，再向其中逐滴加入10%的氯化钙溶液，测得加入氯化钙的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答下列问题：图2(1)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？(写出计算步骤，计算结果精确到0.1%)(2)至恰好完全反应时，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为__5.4%__(计算结果精确到0.1%)(3)如果反应开始前，向烧杯中滴加几滴酚酞试液，在整个测定过程中可观察到的现象是：__溶液先变红再变为无色__。解：设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y，生成沉淀的质量为z，参加反应的氯化钙的质量为：44.4g×10%＝4.44g则Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl106111100117x4.44gzy根据：eq\f(106,111)＝eq\f(x,4.44g)解4.24g，根据：eq\f(111,117)＝eq\f(4.44g,y)，解得：y＝4.68g；根据：eq\f(111,100)＝eq\f(4.44g,z)解得z＝4g(1)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为eq\f(4.24g,5g)×100%＝84.8%；(2)反应后不饱和溶液中溶质的质量为：5g－4.24g＋4.68g＝5.44g，反应后总溶液质量为：60g＋44.4g－4g＝100.4g，恰好完全反应时，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为：eq\f(5.44g,100.4)×100%＝5.4%；(3)碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红，反应后溶液变为中性，红色变为无色。故答案为：(1)84.8%(2)5.4%(3)溶液先变红再变为无色7．[2013·福建]将质量为44.4克含有少量NaCl的纯碱晶体(Na2CO3·nH2O)样品，平均分成A、B、C三份，进行如图3所示实验(Na2CO3受热不分解)。图3(1)将A样品与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀分离出来的方法是__过滤__。(2)A样品中与BaCl2溶液反应的Na2CO3的质量是__5.3__克。(3)B样品中含有结晶水的质量是__9__克。(4)化学式Na2CO3·nH2O中n是多少？(5)对C样品的操作结束后，所得NaCl溶液的溶质质量分数是多少？(精确到0.01%)解：(1)过滤用于分离难溶于水的物质和可溶于水的物质，所以将A样品与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀分离出来的方法是过滤；故填：过滤；(2)设样品中碳酸钠的质量是xBaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl106197x9.85g106/x＝197/9.85gx＝5.3g答：A样品中与BaCl2溶液反应的Na2CO3的质量是5.3g。(3)根据B样品的质量减去剩余固体的质量即为结晶水的质量，结晶水的质量＝44.4g/3－5.8g＝9g；故填：9；(4)由于B样品中Na2CO3的质量与A相等，也为5.3克，结晶水的质量为9克，所以碳酸钠与结晶水的质量比：106：(18×n)＝5.3∶9解得n＝10；故填：10；(5)设盐酸溶液的质量为x，生成氯化钠的质量为y，生成二氧化碳的质量为z。由于B样品中Na2CO3的质量与C相等，也为5.3gNa2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑10673117445．3g10%xyz106/5.3g＝73/10%xx＝36.5g106/5.3g＝117/yy＝5.85g106/5.3g＝44/zz＝2.2g氯化钠溶液的质量为：14.8g＋100g＋36.5g－2.2g＝149.1g溶质氯化钠的质量为：5.85g＋14.8g－5.3g－9g＝6.35g氯化钠溶液中溶质的质量分数＝6.35g/149.1g×100%＝4.26%答：溶质的质量分数为4.26%。8．某研究性学习小组在协助老师清理实验储备室时，发现一批存放多年的氢氧化钙。为检验其变质情况，进行了如下探究：取氢氧化钙样品11.4g于锥形瓶中，加入38.6g水，振荡形成悬浊液，放在电子天平上，向锥形瓶中逐滴滴加14.6%的稀盐酸，振荡后读取质量(如图4甲所示)。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图4乙所示。求：11.4g该样品中各成分的质量。甲乙图4【解析】由题意和图象分析知，第一阶段锥形瓶中物质增加的质量就是与样品中氢氧化钙反应的盐酸的质量，第一阶段滴入