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文档简介
专题05计算题例:某简易制氧装置的示意图如下,其原理是通过撞击火帽触发启动装置产生热量,使产氧药块分解而持续释放氧气。(1)装置中过滤层的作用是__________。(2)若产氧药块由氯酸钾(KClO3)和二氧化锰等组成,为得到一个人呼吸2小时所需氧气的量(折算后质量为48g),计算产氧药块中至少含氯酸钾的质量(写出计算过程)。【解题模型】步骤一:审题意,写方程。分析题干信息,写出与待求量有关的化学方程式。根据该装置的目的,可知过滤层的作用为净化氧气;KClO3制取O2的化学方程式为2KClO3eq\o(=,\s\up11(MnO2),\s\do4(△))2KCl+3O2↑。步骤二:找纯量,列比例。分析题目找出上述化学反应中某一纯净物的质量,然后根据化学方程式建立纯净物与待求物的质量关系。已知需要氧气的质量为48g,根据化学方程式可知:该反应中生成的氧气与参与反应的氯酸钾的质量比为245∶96。设待求物质氯酸钾的质量为x,从而可列出相应的比例式。步骤三:细解题,规范答。根据比例式计算出结果,并完成最后一步“答”。然后简单检查解题过程:设未知量时不能带单位;计算过程中已知量的单位必须带着。解步骤二中的比例式,得x=122.5g,并规范作答。【答题模板】设写找列求答一、计算题1.(2022·江苏苏州·校考一模)向一定量的H2SO4和CuSO4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。(1)当加入NaOH溶液质量为ag时,溶液中存在的微粒有(写微粒符号)______。(2)上述实验中与硫酸铜反应的NaOH溶液的质量(写出计算过程,下同)。(3)原混合溶液中溶质硫酸的质量。【答案】(1)Na+、、OH-、H2O(2)设与硫酸铜反应的NaOH溶液中溶质的质量为x。答:与硫酸铜反应的NaOH溶液的质量为80g。(3)设原混合溶液中硫酸溶质的质量为y。答:原混合溶液中硫酸溶质的质量为4.9g。【解析】(1)当加入NaOH溶液质量为40g时氢氧化钠与硫酸恰好完全反应,加入氢氧化钠ag时,硫酸铜已经被完全反应且氢氧化钠过量了,所以可知溶液中存在的物质有水、反应生成的硫酸钠以及过量的氢氧化钠,对应微粒有钠离子、硫酸根离子、氢氧根离子、水分子,对应符号为Na+、、OH-、H2O。(2)详解见答案。(3)详解见答案。2.(2022·江苏徐州·模拟预测)硫酸在工业上用途广泛,可用于金属表面除锈、制化肥、冶炼金属、精炼石油等。(1)若配制392kg溶质质量分数为25%的稀硫酸用来除铁锈,需要溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度1.84g/mL)_________L(计算结果精确到0.1)。(2)某化学小组为测定一工厂排放的废水中硫酸的含量,取200g废水,向其中不断滴加溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液至废水呈中性,共用去氢氧化钠溶液50g。求该工厂排放的废水中硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)【答案】(1)54.4(2)解:50g氢氧化钠溶液含氢氧化钠溶质质量=50g×16%=8g。设200g废水中硫酸的溶质质量为。答:该工厂排放的废水中硫酸的溶质质量分数为4.9%。【解析】(1)解:392kg=392000g设需要溶质质量分数为98%的浓硫酸的体积为v。392000g×25%=v×1.84g/mL×98%,v54347.8mL54.4L(2)详见答案。3.(2022·江苏·统考模拟预测)某化肥由(NH4)2SO4、K2SO4、KCl混合而成,对提高农作物产量有重要作用。(1)(NH4)2SO4中N、O两元素的质量比为_______(最简整数比)。(2)为测定该化肥样品中氮元素的质量分数,小忆和小南分别按自己设计的方案进行了实验。方案1:小忆取10.0g样品溶于水,加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量得固体质量为16.5g。方案2:小南另取等质量的样品,加入足量的Ca(OH)2加热,将气体通过氢氧化钠固体和浓硫酸,氢氧化钠固体增重1.8g,浓硫酸增重1.7g(假设气体全部吸收)。用方案1计算出的氮元素的质量分数偏大,简述理由________。用方案2计算该化肥样品中氮元素的质量分数________(写出计算过程)。【答案】(1)7∶16(2)
硫酸钾也能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以计算出硫酸铵的质量偏大,所以氮元素的质量偏大
浓硫酸质量的增加量就是生成的氨气的质量,所以生成氨气的质量为1.7g,所以氮元素的质量为:,所以该化肥样品中氮元素质量分数是:【解析】(1)(NH4)2SO4中N、O两元素的质量比为(14×2)∶(16×4)=7∶16。(2)方案1中硫酸钾也能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以计算出硫酸铵的质量偏大,所以氮元素的质量偏大;浓硫酸质量的增加量就是生成的氨气的质量,所以生成氨气的质量为1.7g,所以氮元素的质量为:,所以该化肥样品中氮元素质量分数是:。4.(2022·江苏徐州·模拟预测)某兴趣小组为探究9.2g铜铁混合物的成分,将62.5g稀盐酸分五次加到该固体中,得到数据如下表:次数12345加入盐酸溶液质量/g12.512.512.512.512.5剩余固体质量/g8.57.8a6.46.4请分析计算:(1)表中a的值是___________。(2)9.2g固体中铁的质量是___________g。(3)稀盐酸的溶质质量分数是多少?【答案】(1)7.1(2)2.8(3)解:设稀盐酸的溶质质量是x。稀盐酸的溶质质量分数为。答:稀盐酸的溶质质量分数是7.3%【解析】(1)从表中数据可知:开始每12.5g稀盐酸加入混合物中会有9.2g-8.5g=0.7g铁被消耗,带入验证第2组,剩余固体质量为,第3组剩余固体理论为,第4组剩余固体理论为,到最后一组剩余固体为6.4g,说明第四次混合固体中的铁被完全反应。所以表中a的值是7.1。(2)9.2g固体中只有铁会与稀盐酸反应,所以剩余固体为铜,即铁的质量是9.2g-6.4g=2.8g。(3)详解见答案。5.(2022·江苏南通·统考模拟预测)在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(废料中电缆皮和其它杂质不参与化学反应也不溶于水)。某化学兴趣小组的同学得知这一情况后,想回收利用含铜废料,根据工业制备硫酸铜的流程做了如下实验(1)将废料粉碎的目的是______;过滤操作中玻璃棒的作用:______。(2)滤液中硫酸铜的质量分数?【答案】(1)
增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
引流(2)由图可知,含铜废料与稀硫酸、过氧化氢溶液反应后,得到蓝色溶液和不溶物103.6g,过滤后,得到滤液的质量为100g,则含铜废料中电缆皮和其它杂质的质量为:103.6g-100g=3.6g,故含铜废料中铜的质量为:10g-3.6g=6.4g解:设滤液中硫酸铜的质量分数为xx=16%答:滤液中硫酸铜的质量分数为16%【解析】(1)将废料粉碎,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;过滤时,玻璃棒的作用是:引流;(2)见答案。6.(2022·江苏南通·统考二模)过氧乙酸(C2H4O3)溶液是一种高效消毒剂,广泛应用于各种场所的消毒。(1)过氧乙酸中C元素和H元素的质量比为______(用最简整数比表示)。(2)质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液可用于公共场所的消毒。若将200g质量分数为20%的过氧乙酸溶液稀释为0.5%的过氧乙酸溶液,需加入______g水。(3)以冰醋酸和过氧化氢溶液为原料可制得过氧乙酸。为测定某品牌过氧乙酸消毒液的质量分数,进行如下实验:步骤1取5g过氧乙酸消毒液,加水稀释成100mL溶液A;步骤2取10mL溶液A,先除去残余的H2O2,再加入稍过量的KI溶液及适量催化剂,摇匀。(反应原理:)步骤3以淀粉溶液为指示剂,通过实验测得“步骤2”中生成I2的质量为0.254g。通过计算确定所取过氧乙酸消毒液的质量分数。______(写计算过程)【答案】(1)6:1(2)7800(3)设过氧乙酸的质量为xx=0.076g,所取过氧乙酸消毒液的质量分数×100%=15.2%。答:所取过氧乙酸消毒液的质量分数为15.2%【解析】(1)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,可得过氧乙酸中,碳、氢元素的质量比为:(12×2):(1×4)=6:1;(2)设需要水的质量为a,则:200g×20%=(200g+a)×0.5%,则a=7800g;(3)见答案。7.(2022·江苏宿迁·统考二模)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:实验次序123456加入稀盐酸的质量/g202020202020剩余固体的质量/g18.7m16.114.813.513.5请回答:(1)表中m=_______。(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量分数是_______。(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是_____?(写出计算过程)【答案】(1)17.4(2)32.5%(3)设20g的稀盐酸中溶质的质量为x,x=1.46g,所用稀盐酸中溶质的质量分数是:×100%=7.3%,答:所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%。【解析】(1)由表中的数据可知,每20g的稀盐酸完全反应的锌的质量为1.3g,第四次加入的稀盐酸还能与锌反应,说明了第二次加入的稀盐酸完全发生可反应,则m=18.7-1.3=17.4;(2)由表中的数据可知,第六次加入的稀盐酸未反应,说明了锌已完全反应,剩余的固体是铜,则假黄金(铜锌合金)中锌的质量是:20g-13.5g=6.5g,所以假黄金(铜锌合金)中锌的质量分数是;(3)见答案。8.(2021·江苏南通·校联考模拟预测)按照我国《食品添加剂使用标准(GB2760﹣2014)》,合理使用SO2不会对人体健康造成危害。如葡萄酒酿制中适量添加SO2,可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化。标准中部分食品SO2的最大残留量如下表:食品蜜饯葡萄酒巧克力果蔬汁最大残留量0.35g/kg0.25g/L0.1g/kg0.05g/kg(1)酒精(C2H5OH)中碳、氢两种元素的质量比为______(用最简整数比表示)。(2)兴趣小组同学用高锰酸钾溶液对某品牌白葡萄酒中SO2的残留量进行测定(SO2能使高锰酸钾溶液褪色),反应的化学原理为:2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+2H2SO4+K2SO4实验步骤如下:步骤1配制高锰酸钾溶液:将200g3%高锰酸钾溶液稀释成0.4%的高锰酸钾溶液,需要加水______g。步骤2取10g、0.4%的高锰酸钾溶液于烧杯中,缓缓加入该品牌白葡萄酒,边加边搅拌,当加入100mL白葡萄酒时,高锰酸钾溶液恰好褪色。通过计算说明该品牌葡萄酒中SO2的残留量是否符合标准______。【答案】(1)4∶1(2)
设需要加水的质量为x(200g+x)×0.4%=200g×3%x=1300g。
解:参加反应的二氧化硫的质量为y则二氧化硫残留为该品牌葡萄酒中SO2的残留量不符合标准。【分析】(1)碳、氢两种元素的质量比为(12×2):(1×6)=4:1。(2)见答案。9.(2021·江苏苏州·校考二模)化学实验课上,老师给同学们一瓶未知浓度的氢氧化钠溶液,取出50克,滴入几滴酚酞溶液,让大家用质量分数为1.96%稀硫酸来测定其浓度。消耗稀硫酸的量和pH的变化如图一所示,用温度计测量溶液温度变化如图二所示(不考虑反应过程中热量损失)。试回答:(1)当出现_______现象时,反应完全,刚好达到中和。(2)图一中的P点时,溶液中溶质的阳离子有哪些?请写出粒子符号_______。(3)根据图二温度变化情况,可以判断该反应是_______反应(填“吸热”、“放热”)。(4)用质量分数98%的浓硫酸配制1000克1.96%的稀硫酸,那么需要浓硫酸的质量_______。(5)根据以上实验数据,请计算该氢氧化钠溶液的质量分数,写出计算过程。【答案】(1)溶液由红色刚好变成无色(2)Na+和H+(3)放热(4)20g(5)解:根据图示信息,加入100g稀硫酸恰好完全反应,稀硫酸中硫酸的质量为:,设参加反应氢氧化钠质量为,则:该氢氧化钠溶液的质量分数为:答:该氢氧化钠溶液的质量分数3.2%。【解析】(1)氢氧化钠溶液中滴加有酚酞溶液,酚酞溶液遇碱变红,遇酸不变色,故将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液的过程中,当出现溶液由红色刚好变成无色的现象,即氢氧化钠恰好完全反应,刚好达到中和。故填:溶液由红色刚好变成无色。(2)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,图一中的P点时,溶液呈酸性,即硫酸有剩余,溶液中还有反应生成的硫酸钠,故溶液中的阳离子是钠离子和氢离子;故填:Na+和H+。(3)根据图二温度变化情况,AB段温度升高,可以判断该反应是放热反应,BC段温度降低是因为加入过量的硫酸,硫酸稀释过程使溶液的温度降低。故填:放热。(4)根据稀释前后溶质的质量不变,设需要浓硫酸的质量为,则:,故填:20g。(5)见答案。10.(2021·江苏南通·统考一模)将25gNaCl和BaCl2的固体混合物溶于水配得200g溶液,然后加入Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示,请计算:(Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl)(1)Na2CO3中钠、碳、氧元素的质量比=______。(2)图中m的值是______。(3)A点时溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算精确至0.1%)【答案】(1)23:6:24;(2)4.925;(3)解:设25g固体混合物中BaCl2的质量为x,A点时反应生成NaCl的质量为y,解得:x=20.8g,y=11.7g;A点时溶液中NaCl的质量=25g-20.8g+11.7g=15.9g;A点时所得溶液中溶质的质量分数=。答:A点时所得溶液中溶质的质量分数5.7%。【解析】(1)Na2CO3中钠、碳、氧元素的质量比=(23×2):12:(16×3)=23:6:24;(2)由图像可知,加入50g的碳酸溶液完全反应生成沉淀的质量为9.85g,则加入25g的碳酸钠溶液完全生成沉淀的质量为4.925g;(3)见答案。11.(2022·江苏扬州·统考模拟预测)生铁和钢是两种不同的铁合金,生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%,化学兴趣小组的同学为确定该铁合金是生铁还是钢,他们取11.5g铁合金样品放到锥形瓶中,将100g稀盐酸分成5等份,分5次加入锥形瓶,每次待充分反应后记录实验数据。实验数据整理如下表所示:次数加盐酸前第1次第2次第3次第4次第5次加入稀盐酸质量(g)02020202020锥形瓶内物质的总质量(g)11.531.4m71.291.1111.1【查阅资料】碳及其他杂质不与稀盐酸反应。请回答下列问题:(1)实验数据表中m的值为______。(2)请通过计算确定该铁合金是生铁还是钢(写出计算过程,计算结果保留到0.1%)。【答案】(1)51.3(2)设该合金中铁的质量为x,合金中碳的质量为:11.5g-11.2g=0.3g,合金中碳的质量分数为:合金中碳的质量分数介于2%~4.3%之间,该铁合金属于生铁。【分析】本题考查化学计算。【解析】(1)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为:100g+11.5g-111.1g=0.4g,第一次减少的质量为20g+11.5g-31.4g=0.1g,第三次减少的质量为60g+11.5g-71.2g=0.3g,所以第二次减少的质量为0.2g,所以40g+11.5g-m=0.2g,m=40g+11.5g-0.2g=51.3g。(2)见答案。【点睛】本题难度不大,结合方程式的计算进行分析即可。12.(2021·江苏南通·统考一模)中和反应是一类重要的化学反应,某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,分别取稀盐酸和氢氧化钠溶液各50g进行实验,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3.已知所选稀盐酸的溶质质量分数为10%。(1)仪器A中溶液的溶质是(填化学式)。(2)图3中M的数值最接近g。(3)列方程式计算所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数(结果精确到0.1%)。(4)请在图4中画出滴加溶液过程中所滴加溶液质量与生成的氯化钠的质量的关系图,并标出拐点坐标。【答案】(1)HCl(2)40(3)8.8%(4)【解析】(1)分析图2中pH值的变化可知,从大于7到小于7,图1中是将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,则A中溶液中的溶质为HCl,故填:HCl;(2)氢氧化钠与稀盐酸反应是中和反应,中和反应是放热反应,分析图2可知,当滴入盐酸的量为40g时与50g氢氧化钠溶液恰好完全反应,则恰好完全反应时放出的热量最大,分析图3可知M点数值接近40,故填:40;(3)设氢氧化钠的质量为x,生成氯化钠的质量为yx≈8.8%y≈6.4g答:氢氧化钠溶液的溶质质量分数为8.8%;(4)图4中画出滴加溶液过程中所滴加溶液质量与生成的氯化钠的质量的关系如图:。13.(2022·江苏宿迁·校考模拟预测)石灰石是主要修路材料之一,某兴趣小组用修路材料石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳,该小组取石灰石20g,将一定质量的稀盐酸平均分5次加入其中数据如下:第一次第二次第三次第四次第五次剩余固体的质量/g17.815.613.4m13.4在准备将反应后的废液倒进废液缸时,发现实验桌上有一拼未知质量分数的Na2CO3溶液,他们决定利用该废液,测定这瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数。他们将废液过滤,取部分溶液的质量与生产沉淀质量的关系如图所示。请计算:(1)表中m=___________;(2)当20g石灰石完全反应时生成CO2的质量;(3)Na2CO3溶液中溶质的质量分数和a点时溶液中溶质的质量。【答案】(1)由表中的数据可知:第三次加入盐酸后,剩余固体的质量不再减少,所以m的值是13.4g;(2)由质量守恒定律可知生成为二氧化碳的质量=20g-13.4g=6.6g;(3)由图像可知:与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量:25g-5g=20g,生成的碳酸钙的质量为5g,设20g碳酸钠溶液中溶质的质量为,生成氯化钠的质量为y20g碳酸钠溶液中溶质的质量为5.3g,碳酸钠溶液的质量分数=;20g碳酸钠溶液中碳酸钠溶质的质量为5.3g还有5g碳酸钠溶液与过量的盐酸反应生成氯化钠,设5g碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠的质量为z所以生成氯化钠的质量=5.85g+1.4625g7.3g答:Na2CO3溶液中溶质的质量分数为26.5%,a点溶液中溶质的质量为7.3g.【解析】见答案。14.(2020·江苏南通·统考二模)在抗击“新冠肺炎”疫情期间,常用一定浓度的过氧乙酸(CH3COOOH)溶液对公共场所消毒。过氧乙酸是无色透明液体,易挥发,化学性质不稳定,遇热易分解。(1)过氧乙酸中碳元素与氧元素的质量比为________(填最简整数比)。(2)市售过氧乙酸溶液的质量分数一般为20%。保存该溶液的方法是________;若以其为原料配制100kg质量分数为0.5%的稀溶液,所需水的质量为________kg。(3)工业上常以冰醋酸(纯净物)、过氧化氢为原料制备过氧乙酸,其反应原理为:CH3COOH+H2O2=CH3COOOH+H2O。某同学利用该原理制备过氧乙酸溶液,步骤如下:步骤Ⅰ:取质量分数为5%过氧化氢溶液136g于烧杯中;步骤Ⅱ:向烧杯中加入冰醋酸至过氧化氢恰好完全反应(借助于某种指示剂指示反应终点)。计算所得过氧乙酸溶液的质量。【答案】(1)1︰2(2)密封、低温保存;97.5(3)148g【解析】(1)过氧乙酸中碳元素与氧元素的质量比为(12×2):(16×3)=1:2,故填:1:2。(2)过氧乙酸是无色透明液体,易挥发,化学性质不稳定,遇热易分解,保存该溶液的方法是密封、低温保存;若以其为原料配制100kg质量分数为0.5%的稀溶液,设所需过氧乙酸质量m,则100kg×0.5%=m×20%,m=2.5kg,水的质量为100kg-2.5kg=97.5kg,故填:密封、低温保存;97.5。(3)设CH3COOH的质量为x消毒液的质量:12g+136g=148g。15.(2020·江苏·校联考一模)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,并对反应后固体剩余物进行回收利用,实验操作流程及数据记录如图:请回答下列问题:(1)实验中得到的KCl可用作;(2)理论上制得氧气的质量为g,滤渣的质量为;(3)计算上述不饱和溶液溶质的质量分数。【答案】(1)钾肥;(2)4.8;4.25g;(3)解:设生成氯化钾质量为yy=7.45g上述不饱和溶液溶质的质量分数是:答:上述不饱和溶液溶质的质量分数是14.9%。【解析】(1)实验中得到的KCl可用作钾肥,是因为氯化钾中含有农作物需要的钾元素。故填:钾肥;(2)理论上制得氧气的质量为:16.5g-11.7g=4.8g;设氯酸钾质量为x
x=12.25g在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,质量不变,且氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,故滤渣是二氧化锰,滤渣(二氧化锰)的质量为:16.5g﹣12.25g=4.25g;(3)见答案。16.(2021·江苏苏州·统考一模)根据初中化学酸、碱、盐的反应,回答下列问题:(1)实验室常用浓度为1:5的稀盐酸(密度为1.03g·mL-1)进行化学实验,该盐酸由浓盐酸和水以体积比1:5比例混合而成。目前实验室中购置了市售溶质质量分数为38%,密度为1.18g·mL-1的浓盐酸,以此来配制此稀溶液,此时稀盐酸的溶质质量分数为(计算结果保留到0.1%)。(2)向试管中加入2mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液(密度为1.05g·mL-1.)滴入2滴酚酞试液,振荡,再逐滴滴入上述稀盐酸,直至溶液刚好变为色,即可认为恰好完全反应,试列式计算理论上需要加入上述稀盐酸多少滴?(已知:每滴溶液的体积近似为0.05mL)(3)某校学生在完成该实验时,记录滴入的稀盐酸为32滴。请思考实际滴数和理论滴数不一致的原因可能是(填字母序号)。a.使用的浓盐酸具有强烈挥发性,使配制得到的稀盐酸浓度偏低b.使用的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而发生变质c.滴入稀盐酸过程中,试管没有充分振荡【答案】(1)7.3%(2)无,26(3)ac【解析】(1)用溶质质量分数为38%,密度为1.18g·mL-1的浓盐酸,该盐酸由浓盐酸和水以体积比1:5比例配制成稀盐酸,所得溶液溶质的质量分数为:7.3%;(2)向氢氧化钠溶液中逐滴滴入上述稀盐酸,直至溶液刚好变为无色,即可认为恰好完全反应;设理论上需要加入上述稀盐酸的滴数为x,
解得x≈26滴;(3)a.使用的浓盐酸具有强烈挥发性,使配制得到的稀盐酸浓度偏低,实际使用的稀盐酸滴数偏多;b.氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸反应生成氯化钠,如果使用的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而发生变质,不影响参加反应的盐酸的量,不会导致实际滴数和理论滴数不一致;c.滴入稀盐酸过程中,试管没有充分振荡,导致反应没有充分进行,实际滴数和理论滴数不一致。故选:ac。17.(2023春·九年级单元测试)化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目,回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,并充分搅拌,利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成下图,请据图回答相关问题。(杂可溶但不参加反应)(1)该反应是____________(选填“吸热”或“放热”)反应。(2)恰好完全反应时,溶液的温度为____________℃。(3)计算废液中硫酸的质量分数_____。(写出计算过程)(4)配制上述实验所用的氢氧化钠溶液。①氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量的原因是________;②用量筒量水时仰视读数,会导致测定废液中硫酸的质量分数结果____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】(1)放热(2)t3(3)解:设废液中硫酸的质量分数为xx=19.6%答:废液中硫酸的质量分数为19.6%(4)
氢氧化钠固体易潮解,且腐蚀性较强
偏大【解析】(1)由图可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明该反应是放热反应;(2)由图可知,恰好完全反应时,溶液的温度为t3℃;(3)见答案;(4)①氢氧化钠固体易潮解,且腐蚀性较强,故需要放在玻璃器皿中称量;②配制氢氧化钠溶液时,量取水时仰视读数,所量取水的体积偏大,导致所配的氢氧化钠溶液浓度偏小(小于20%),因此测定时消耗氢氧化钠溶液的质量偏大,但浓度却按20%计算,因此所测定硫酸的质量分数偏大。18.(2022·江苏南京·统考一模)水和溶液在生产、生活中具有广泛的用途。(1)实验室稀释浓硫酸的正确操作顺序是_________(填字母),并用玻璃棒不断搅拌。a.将水沿器壁缓慢注入浓硫酸中
b.将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中(2)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图所示。①t2℃时,甲物质的溶解度是_________g。②t2℃时,将质量相等的甲、乙的饱和溶液分别降温到t1℃,得到的两种溶液中溶质的质量分数相比,甲____乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)实验室用H2O2溶液制氧气。①将50mL溶质质量分数为30%的H2O2溶液加水稀释为质量分数为5%的H2O2溶液。已知所用质量分数为30%的H2O2溶液密度为1.11g/cm3;水的密度为1g/cm3,则需加水的体积是_________mL(计算结果保留一位小数)。②取68g溶质质量分数为5%的H2O2溶液和MnO2混合制氧气,完全反应后,生成氧气的质量是多少_____?(利用化学方程式进行计算,并在答题卡上写出完整计算过程)【答案】(1)b(2)
80
等于(3)
解:50mL溶质质量分数为30%的H2O2溶液的质量=50mL×1.11g/cm3=55.5g设加入水的质量为x55.5g×30%=(55.5g+x)×5%x=277.5g需加水的体积=277.5g÷1g/cm3=277.5mL答:需加水的体积为277.5mL。
解:溶液中H2O2的质量=68g×5%=3.4g设生成氧气的质量为x=x=1.6g答:生成氧气的质量为1.6g。【解析】(1)实验室稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌来散发热量,故填b。(2)①由图可知,t2℃时,甲物质的溶解度是80g,故填80。②由图可知,甲、乙两种物质的溶解度都随温度升高而增大,且t2℃时甲、乙两种物质的溶解度都为40g,则t2℃时,将质量相等的甲、乙的饱和溶液分别降温到t1℃,甲、乙的溶解度都减小,溶液仍为饱和溶液,则此时得到的两种溶液中溶质的质量分数相等,故填等于。(3)见答案19.(2021春·江苏苏州·九年级苏州工业园区星湾学校校考阶段练习)柠檬酸又名枸橼酸,分子式为C6H8O7,是一种重要的有机酸,为无色晶体,无臭,有很强的酸味,易溶于水,可用作除水垢和食品添加剂。柠檬酸在食品添加剂方面可用于碳酸饮料、果汁饮料、乳酸饮料等清凉饮和腌制品,主要利用柠檬酸的酸性。近年来,采用石灰乳为中和剂直接与柠檬酸反应合成柠檬酸钙的工艺得到了快速发展。已知:。(1)柠檬酸溶液可用于除水垢,若要配置10%的柠檬酸溶液,可以取10g柠檬酸固体,加入________ml水,若加入紫色石蕊试液,则显________色。加入积有水垢(主要成分CaCO3)的热水壶中,可将水垢除去,原理是________(用化学反应的化学方程式表达)。水垢之所以能形成,是因为水中含有________离子。(2)柠檬酸钙作为食品钙强化剂,吸收效果比无机碳酸钙好。柠檬酸钙化学式是Ca3(C6H5O7)2,其中碳、钙元素的质量之比是________;相同质量的碳酸钙与柠檬酸钙,含钙量更高的是________。(3)已知:常温下,氢氧化钙的溶解度为0.165g,柠檬酸钙的溶解度为0.095g,柠檬酸的溶解度为154g,请通过计算说明,理论上能否用较高浓浓度的柠檬酸与饱和氢氧化钙溶液反应,生成柠檬酸钙后,过滤、洗涤、干燥而获得成品(写出计算过程)________。【答案】(1)90,红色,2C6H8O7+3CaCO3=Ca3(C6H5O7)2+3H2O+3CO2↑,钙离子和镁离子(2)6:5,碳酸钙(3)设柠檬酸的质量为x,柠檬酸钙的质量为y,,解得x=0.285g,y=0.370g,通过计算得与0.165g,氢氧化钙与足量柠檬酸生成柠檬酸钙0.370g>0.095g,所以能用较高浓浓度的柠檬酸与饱和氢氧化钙溶液反应。【解析】(1)溶液的质量等于溶质的质量除以溶质的质量分数,即得,加入水的质量为100g-10g=90g,即90ml的水,柠檬酸溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,柠檬酸能与碳酸钙反应生成柠檬酸钙、水和二氧化碳,化学方程式为:2C6H8O7+3CaCO3=Ca3(C6H5O7)2+3H2O+3CO2,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,所以形成水垢的离子是钙离子和镁离子;(2)柠檬酸中碳、钙元素的质量比为:,碳酸钙中钙元素的质量分数为:,柠檬酸钙中钙元素的质量分数为:,则相同质量时,含钙量更高的是碳酸钙;(3)见答案。20.(2019·江苏宿迁·统考三模)在实验室中,化学兴趣小组同学发现了一瓶敞口的氢氧化钠固体。他们对该固体的成分进行了定量实验分析:称取固体21.3g放入锥形瓶中,加入一定量的水配成50g溶液,再向锥形瓶中依次滴加20g盐酸充分反应。测得部分数据及图象如图第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入盐酸的质量202020202020锥形瓶中物质的质量7090a130147.8167.8请根据有关信息回答问题:(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,则该固体中氢氧化钠的质量为______g。(2)该兴趣小组所用的盐酸溶质的质量分数为多少______?(请写出计算过程)。【答案】(1)110;16(2)18.25%【分析】根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了二氧化碳,所以可以求算二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算所用盐酸溶液溶质的质量分数,进而根据与氢氧化钠反应的盐酸求算氢氧化钠的质量。【解析】(1)根据前四次总质量不变,可知第三次质量也不变化,所以a=90g+20g=110g(2)根据质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为:50g+120g-167.8g=2.2g,与二氧化碳反应的稀盐酸质量为20g(本题不适合用总质量减去碳酸钠的质量求算氢氧化钠,因为是否含水不明确)故答案为(1)110;16;(2)18.25%。【点睛】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。21.(2022春·江苏南通·九年级海门市六甲初级中学校考阶段练习)某化学学习小组做CO还原Fe2O3实验时,查阅资料发现CO还原Fe2O3的实验中若温度不问、受热不均时,除生成Fe外,还会生成Fe3O4。其中Fe3O4为金属氧化物,可与盐酸反应,不与硫酸铜溶液反应。为定量测定生成物的成分,某同学用下图所示的实验方案进行实验并记录数据:试回答:(1)写出CO还原Fe2O3生成Fe的化学方程式_______。(2)根据以上实验数据,计算16.8g生成物中Fe3O4的质量为______。(3)如果得到16.8g全部是Fe,则参加反应的Fe2O3的质量为多少(写出计算过程)。【答案】(1)(2)向16.8g生成物中加入硫酸铜溶液,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,四氧化三铁和硫酸铜不反应,过滤,向滤液中加入过量盐酸,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,过滤,将滤渣洗涤干燥,得到的红色固体是反应生成的铜,故生成了6.4g铜解:设16.8g生成物中铁的质量为xx=5.6g故生成物中四氧化三铁的质量为:16.8g-5.6g=11.2g答:16.8g生成物中Fe3O4的质量为11.2g(3)解:设参加反应的氧化铁的质量为xx=24g答:参加反应的氧化铁的质量为24g【分析】(1)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;(2)见答案;(3)见答案。22.(2021·江苏南通·校联考模拟预测)某化肥由(NH4)2SO4、NH4NO3、KCl混合而成,对提高作物产量有重要作用。(1)该化肥施用后,植物无法达到的效果是________(填序号)。A.茎叶生长茂盛
B.增强抗寒抗旱能力
C.增强抗倒伏,抗虫害能力(2)(NH4)2SO4中N、S、O三种元素的质量比为________(最简整数比)。(3)为测定该化肥样品中氮元素的质量分数,小王和小李分别按自己设计的方案进行了实验。方案1:小王取10.0g样品溶于水,加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量得固体质量为13.98g方案2:小李另取等质量的样品,加入足量的Ca(OH)2加热,将气体通过氢氧化钠固体和浓硫酸,氢氧化钠固体增重2.88g,浓硫酸增重2.72g(假设气体全部吸收)。请你用方案1计算该化肥样品中氮元素的质量分数?________(写出计算过程)。上述方案中较合理的是_______________;理由是______________________。【答案】
B
7∶8∶16
氯化钡只与硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵,固体是硫酸钡,质量为13.98g,设10g样品中硫酸铵的质量为10.0g样品中氮元素的质量=该化肥样品中氮元素的质量分数=答:该化肥样品中氮元素的质量分数为16.8%.
方案2
方案1计算时漏掉了硝酸铵中的氮元素质量【解析】(1)(NH4)2SO4、NH4NO3属于氮肥,能促进枝叶生长茂盛,KCl属于钾肥,能增强抗倒伏、抗虫害能力;故选B。(2)(NH4)2SO4中N、S、O三种元素的质量比=;(3)计算过程详解见答案;上述方案中较合理的方案2,理由是方案1计算时漏掉了硝酸铵中的氮元素质量。23.(2019·江苏泰州·泰兴市洋思中学校考二模)兴趣小组欲用Na2CO3溶液测定某Ba(OH)2溶液的溶质质量分数。请你回答有关问题:(1)配制30g10%的Na2CO3溶液。步骤为:计算、称取、量取、________、转移;量取水时应选用规格为_______mL(从10、50、100中选取)的量筒。(2)测定Ba(OH)2溶液的溶质质量分数。取50gBa(OH)2溶液,逐滴滴加上述Na2CO3溶液的过程中,测得产生沉淀与加Na2CO3溶液的质量关系如图所示:①恰好完全反应时,消耗Na2CO3溶液的质量为________g。②请通过计算确定Ba(OH)2溶液的溶质质量分数________。【答案】(1)
溶解
50(2)
21.2
解:设Ba(OH)2溶液的溶质质量分数为x答:Ba(OH)2溶液的溶质质量分数为6.84%。【分析】(1)配制一定质量分数的溶液步骤为:计算、称取、量取、溶解、转移;需要碳酸钠的质量为30g×10%=3g,水的质量为30g-3g=27g,体积为27g÷1g/mL=27mL,故需要选用规格为50mL的量筒。(2)①由图可知,恰好完全反应时,消耗Na2CO3溶液中溶质的质量为21.2g。②见答案。24.(2022·江苏南通·模拟预测)草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某化学小组为测定生锈铁片的组成(设只含有铁和Fe2O3·xH2O),进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。主要操作为:取锈铁样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中,加热完全反应后得到固体的质量为8.4g,装置D增重6.6g。(1)装置A的作用是______,装置B的作用是______。(2)通过计算求m(Fe)∶m(Fe2O3·xH2O)的比值。【答案】(1)除去二氧化碳气体;干燥一氧化碳气体(2)解:设生成铁的质量为x样品中铁的质量为8.4g-5.6g=2.8g,Fe2O3·xH2O的质量为12.6g-2.8g=9.8g,则m(Fe)∶m(Fe2O3·xH2O)=2.8g:9.8g=2:7。【解析】(1)实验中使用一氧化碳还原氧化铁晶体,所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去;装置A的作用是利用氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体,装置B的作用是利用浓硫酸干燥一氧化碳气体。(2)加热完全反应后得到固体的质量为铁的质量8.4g,装置D吸收生成的二氧化碳气体,增加质量就是生成二氧化碳的质量6.6g;计算过程见答案。25.(2022·江苏·九年级专题练习)往200克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的pH变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:(1)a→b段发生反应的化学方程式为___________;(2)反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)(3)c→d段溶液的pH大于7的原因是___________。【答案】解:(1);(2)解:设生成碳酸钙沉淀质量为yy=20g设碳酸钠与硝酸反应生成二氧化碳的质量为kk=4.4g反应前后元素种类质量不变,最终反应到c点时,碳酸钠转化为硝酸钠,钠元素质量不变,生成硝酸钠质量为反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是
答:反应到c点时,所得溶液的溶质质量分数是15.7%。(3)碳酸钠过量,水溶液显碱性。【分析】碳酸钠俗名纯碱,水溶液显碱性;往含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠首先和稀硝酸反应生成硝酸钠,溶液由酸性变为中性,对应图像中的a→b段;再和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,溶液保持中性,对应图像中的b→c段;继续加入碳酸钠,碳酸钠过量溶液显碱性,对应图像中的c→d段。【解析】(1)a→b段碳酸钠与稀硝酸反应产生硝酸钠、水和二氧化碳的化学方程式为:;(2)见答案。(3)c→d段溶液的pH大于7的原因是碳酸钠过量,水溶液显碱性。26.(2021春·江苏苏州·九年级校考阶段练习)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6g,放入20g水中使其完全溶解,再加入稀盐酸26.2g,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50g。试计算:(1)生成二氧化碳的质量为___________g。(2)样品中碳酸钠的质量分数。(写出完整的计算过程,结果保留小数点后一位,下同)(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(4)已知在20℃时,氯化钠在水中的溶解度为36.0g。如果要将反应后的溶液变成恰好饱和,你的最简单的方法是___________。【答案】(1)2.2(2)设碳酸钠质量为x,样品中碳酸钠的质量分数=答:样品中碳酸钠的质量分数是88.3%。(3)设反应生成氯化钠质量为y,反应后所得溶液中溶质的质量分数=答:反应后所得溶液中溶质的质量分数是13.1%。(4)再增加6.7g氯化钠。【解析】(1)根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为:6g+20g+26.2g-50g=2.2g,故填:2.2。(2)见答案(3)见答案(4)已知在20℃时,氯化钠在水中的溶解度为36.0g。如果要将反应后的溶液变成恰好饱和,最简单的方法是增加氯化钠质量。设:50g氯化钠溶液达到饱和需要氯化钠质量为z。X=13.2g则需要增加氯化钠质量为:13.2g-(6g-5.3g+5.85)=6.7g,故填:再增加6.7g氯化钠。27.(2021春·江苏苏州·九年级苏州高新区第二中学校考阶段练习)某小组同学向一定质量的石灰石中加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示(已知氯化钙溶液呈中性;石灰石中的杂质不与酸反应,也不溶于水)。(1)图1中B点溶液中的溶质有________(写化学式)。(2)该小组同学能收集到的二氧化碳的质量是多少克?,同时可得到CaCl2的质量为多少克?(列出方程式计算)(3)该小组同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下:Na2CO3溶液质量/g10203040506070沉淀质量/g01n345m则m=______,加入10gNa2CO3溶液时发生反应的化学方程式是________。(4)请在图2中画出向滤液中加入Na2CO3溶液时产生的沉淀的质量随加入Na2CO3溶液的变化曲线。【答案】(1)CaCl2、HCl(2)解:设收集到的二氧化碳的质量是x,同时可得到CaCl2的质量为y答:收集到的二氧化碳的质量是2.2g,同时可得到CaCl2的质量为5.55g。(3)5;(4)【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,氯化钙溶液显中性;由图可知,恰好反应时盐酸质量为50g;最终加入稀盐酸60g,则把制取气体后的废液过滤,滤液中含有过量的稀盐酸和生成的氯化钙,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,碳酸钠首先和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体:,再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,。【解析】(1)pH>7溶液显碱性,pH=7溶液显中性,pH<7溶液显酸性;碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,氯化钙溶液显中性;图1中B点pH<7溶液显酸性,说明稀盐酸过量,故溶液中的溶质有生成的氯化钙CaCl2和过量的盐酸HCl。(2)见答案。(3)由分析可知,加入10gNa2CO3溶液时,没有沉淀生成,反应为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体:;氯化钙生成碳酸钙,反应前后元素种类质量不变,如果5.55g氯化钙全部反应生成碳酸钙质量为,分析表格可知,当加入60g碳酸钠溶液时已经生成5g碳酸钙,故此时氯化钙已经完全反应,那么m=5g。(4)根据数据可知,前10g碳酸钠溶液加入没有沉淀,之后每10g碳酸钠溶液对应1g沉淀,到60g碳酸钠溶液加入沉淀完全;故向滤液中加入Na2CO3溶液时产生的沉淀的质量随加入Na2CO3溶液的变化曲线为:。28.(2020秋·江苏苏州·九年级校考阶段练习)为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验;取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,几次实验数据如下试验次序第一次第二次第三次第四次所取样品的质量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的质量/g20.040.060.080.0生成气体的质量/g0.20.40.50.5请回答下列问题并计算(1)在第一次实验结束后,反应物_______完全反应了(2)50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体_______g(3)请在图中画出加入稀硫酸的质量与生成气体的质量的变化关系(4)计算样品中锌的质量分数(写出具体计算过程)【答案】(1)硫酸;(2)0.5;(3);(4)由表中的数据对比可知,50.0g中的样品中的锌完全反应时生成氢气的质量为0.5g;设50.0g的样品中锌的质量为;=16.25g样品中锌的质量分数为×100%=32.5%。【解析】(1)根据表中的数据分析,第一、二次所取样品的质量相同,酸的质量增加,生成的氢气的质量增加,说明了第一次所加入的硫酸完全反应。(2)由上述分析可知,20g的稀硫酸完全反应能放出0.2g的氢气,60g的稀硫酸若完全反应放出0.6g的氢气,由第三次50.0g的样品与60g的硫酸完全反应只放出0.5g的氢气,说明了黄铜样品中的锌完全反应,50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体0.5g。(3)根据表格信息,可以画出加入稀硫酸的质量与生成气体的质量的变化关系:(4)见答案。29.(2020·江苏苏州·统考一模)现有H2SO4与CuSO4的混合溶液,为了分析混合溶液中H2SO4与CuSO4的质量分数,设计了如图实验方案:(1)根据图坐标,推测CuSO4溶液呈(填“酸”、“碱”、“中”)性;C点溶液中的溶质为____(写化学式)。(2)请计算该混合溶液中的CuSO4的溶质质量分数。(3)若在100g混合溶液中不断加入上述氢氧化钠溶液,请你在图中画出加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图。(4)根据该方案的实验现象就能证明硫酸和氢氧化钠发生了中和反应的原因。【答案】(1)酸Na2SO4(2)16%(3)(4)开始加入氢氧化钠没有沉淀生成【解析】(1)根据图象可知,到b点时应该为硫酸完全反应,其后是硫酸铜和氢氧化钠反应,此时溶液为硫酸铜和硫酸钠的混合物,由于pH变化变缓,说明CuSO4溶液呈酸,C点是硫酸以及硫酸铜均已完全反应生成硫酸钠,所以溶液中的溶质的化学式为:Na2SO4。(2)由图象可知,与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为:125g−75g=50g;设该混合溶液中的CuSO4的溶质质量分数为x,生成沉淀的质量为y,则解得:x=16%,y=9.8g;(3)若在100g混合溶液中不断加入上述氢氧化钠溶液,在75g氢氧化钠溶液恰好才有沉淀,到125g时沉淀完全,且生成沉淀的质量为9.8g,所以加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图:。(4)根据该方案的实验现象就能证明硫酸和氢氧化钠发生了中和反应的原因是开始加入氢氧化钠没有沉淀生成,说明硫酸和氢氧化钠发生了中和反应。30.(2020·江苏盐城·统考一模)下面是兴趣小组同学对暴露在空气的氢氧化钠固体的探究。请回答下列问题:【提出问题】该氢氧化钠固体有没有变质?【进行实验】甲同学取少量固体于试管中用足量的水溶解,后加入少量的氯化钙溶液,观察到__________,证明氢氧化钠固体已经含有碳酸钠。【提出问题】如何除去氢氧化钠固体中的杂质,得到纯净的氢氧化钠呢?【进行实验】乙同学对该氢氧化钠固体进行提纯,按如下操作流程进行实验:【实验分析】(1)步骤②的主要操作名称是__________,步骤②中的反应的化学方程式是__________。(2)步骤②中加入稍过量的氢氧化钙目的是__________。(3)为获得纯净的氢氧化钠,步骤③所包含的具体操作是蒸发浓缩、__________(选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、过滤。(4)丙同学认为乙同学流程中的氢氧化钙微溶于水,需要使用较大量的水,提高蒸发难度,可以用_______试剂代替。【实验拓展】如何测定久置的烧碱样品中氢氧化钠的质量分数?从一瓶久置的烧碱中称取20g,干燥后剩余固体固体质量为19g,完全溶于水中配成100g样品溶液,现取一定溶质的质量分数的氯化钡溶液与样品溶液混合,充分反应后得到如表所示的数据。项目和次数第1次第2次第3次第4次样品溶液质量(g)10203040氯化钡溶液质量(g)10151530产生沉淀的质量(g)1.973.943.94X表中第__________次反应恰好完全进行(5)请计算样品中氢氧化钠的质量分数?__________(请写具体解题过程)【答案】进行实验:有白色沉淀产生实验分析:(1)过滤,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(2)将样品中的Na2CO3全部消耗完(3)降温结晶(4)氢氧化钡实验拓展:2、4,42%(详见解析)【解析】[进行实验]氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀说明氢氧化钠变质,故填:有白色沉淀产生。[实验分析](1)固液分离操作是过滤,步骤②加入氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,故填:过滤;Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。(2)步骤②中加入稍过量的氢氧化钙目的是将样品中的Na2CO3全部消耗完,故填:将样品中的Na2CO3全部消耗完。(3)氢氧化钠溶解度随温度升高变化较大,氢氧化钙的溶解度随温度降低而增大,可用降温结晶提纯氢氧化钠,故填:降温结晶。(4)氢氧化钙微溶于水,需要使用较大量的水,配制氢氧化钙溶液,提高蒸发难度,可以用氢氧化钡试剂代替,因为氢氧化钡易溶于水,和碳酸钠生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,也能去除碳酸钠,故填:氢氧化钡。(5)由第2次和第3次可知,第3次中样品溶液过量,由第1次和第2次数据可知,第1次氯化钡溶液过量,因此表中第2次恰好完全反应,又因为第4次和第2次两种溶液质量比相等,因此第4次也恰好完全反应,故填:2、4。(6)因为第二次恰好完全反应,故通过第二次实验的数据计算氢氧化钠质量分数。设20g样品溶液中碳酸钠质量为x。
故100g样品溶液中碳酸钠总质量:2.12g×5=10.6g,氢氧化钠质量19g-10.6g=8.4g;氢氧化钠质量分数=。故填:42%。31.(2020·江苏无锡·校考模拟预测)配置溶液、计算练习(1)实验室需配制100克质量分数为5%的食盐溶液,该实验中需要准确量取水______毫升。若某学生用量筒取水时,面对刻度线仰视凹液面最低处,则其所配制溶液中NaCl的质量分数_______5%(填“>”、“<”或“=”)。(2)要配制800Kg质量分数为0.5%的过氧乙酸消毒液,需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是。(写出解题过程)(3)某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数项目第一次第二次第三次所取合金的质量/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量/g0.40.40.4根据该同学的实验,试回答以下问题:①上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是_______g。②该铜铁合金中铁的质量分数是(写出解题过程)③第三次实验所得溶液溶质质量分数为?((写出解题过程,结果保留至0.1%)。【答案】(1)95;<;(2)2.5kg;(3)①80;②56%;③33.5%【分析】溶液稀释前后溶质质量不变,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和稀硫酸不反应,第一次和第二次两个实验所加合金质量相同,而所加稀硫酸的质量不同,但最后产生氢气的质量相同,说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完,第二次实验中的酸一定过量;第三次实验与前两次实验相比,合金质量加倍,而稀硫酸的质量减少,但产生氢气质量不变,20g合金反应完需要消耗稀硫酸80g。【解析】(1)配制100克质量分数为5%的食盐溶液,需要食盐的质量为,该实验中需要准确量取水的质量为,需要准确量取水的体积。若某学生用量筒取水时,面对刻度线仰视凹液面最低处,读数偏小,实际量取的水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,故所配制溶液中NaCl的质量分数<5%。(2)设需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是x故需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是2.5kg。(3)①第一次和第二次两个实验所加合金质量相同,而所加稀硫酸的质量不同,但最后产生氢气的质量相同,说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完,第二次实验中的酸一定过量;第三次实验与前两次实验相比,合金质量加倍,而稀硫酸的质量减少,但产生氢气质量不变,20g合金反应完需要消耗稀硫酸80g,故合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是80g。②设铜铁合金中铁的质量分数为x故铜铁合金中铁的质量分数是56%。③设生成硫酸亚铁的质量为y所得硫酸亚铁溶液的质量为故第三次实验所得溶液溶质质量分数为【点睛】量筒读数时仰视凹液面最低处,读数偏小,实际量取的水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,,。32.(2019·江苏宿迁·校考一模)现有一家庭食用纯碱样品,其中含杂质氯化钠(不含其他杂质),为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数,李明同学进行了三次实验。实验数据如下表:编号第1次第2次第3次所取固体样品的质量g151212加入氯化钙溶液的质量/g100100150反应后生成沉淀的质量/g101010完成下列计算(计算结果精确到0.1%):(1)第_______次实验是恰好完全反应。(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数。______(3)样品中氯化钠的质量分数。_______【答案】(1)2(2)11.1%(3)11.7%【分析】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。【解析】(1)由表格数据可知,第1次,所取固体样品的质量为15g,生成10g沉淀,第2次,所取固体样品的质量为12g,生成10g沉淀,第3次,所取固体样品的质量为12g,加入氯化钙溶液的质量为150g,生成沉淀的质量为10g,沉淀质量不增加,说明第2次已反应完全,故第2次实验是恰好完全反应。(2)设加入氯化钙溶液的溶质质量x故加入氯化钙溶液的溶质质量分数为(3)设样品中碳酸钠的质量为y样品中氯化钠的质量为故样品中氯化钠的质量分数为【点睛】33.(2021·江苏南京·统考三模)碳元素是一种与人类生活息息相关的元素。(1)金刚石是已知天然最硬的物质,科学家发现,可以利用甲烷在高温高压的条件下得到人造金刚石,同时得到一种理想燃料!根据信息,写出此化学反应方程式______。(2)兴趣小组的同学查阅资料后,建议用细炭粉与氧化铜混合进行实验,他们的理由是______。(3)向100g久置后部分变质的氢氧化钠固体中滴加溶质质量分数为10%的稀盐酸,反应生成二氧化碳的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,求久置固体中氢氧化钠的质量分数多少?(结果保留至0.1%)(写出计算过程)【答案】(1)CH4C+2H2↑(2)增大接触面积,加快反应速度(3)68.2%解:设碳酸钠质量为x。x=31.8g久置固体中氢氧化钠的质量分数答:久置固体中氢氧化钠的质量分数68.2%。【解析】(1)甲烷在高温高压的条件下得到人造金刚石,同时得到一种理想燃料氢气,故填:CH4C+2H2↑(2)接触面积越大,反应速度越快,建议用细炭粉与氧化铜混合进行实验,增大接触面积,加快反应速度,故填:增大接触面积,加快反应速度。(3)见答案。34.(2023秋·江苏盐城·九年级景山中学校考期末)为测定鸡蛋壳中碳酸钙(杂质既不溶于水也不与稀盐酸反应)的质量分数,将一定量的样品放入烧杯中,另取100g稀盐酸分4次加入烧杯中,每次均充分反应,实验过程及数据记录如下:次数1234加入稀盐酸的质量/g25252525反应后天平示数/g137.8160.6184.5209.5(1)第3次实验生成二氧化碳的质量为______g。(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数______。(精确到0.1%)(3)求出所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)【答案】(1)1.1(2)83.3%(3)解:根据表中数据分析可知第一次和第二次加入的稀盐酸是完全参与反应的;第一次产生的二氧化碳的质量为115.0g+25g-137.8g=2.2g设25g稀盐酸中参与反应的HCl的质量为y。y=3.65g所用的稀盐酸溶质质量分数=×100%=14.6%答:所用的稀盐酸溶质质量分数为14.6%。【解析】(1)根据质量守恒定律,第3次实验生成二氧化碳的质量=160.6g+25g-184.5g=1.1g;(2)根据质量守恒定律,反应过程生成二氧化碳的质量=115g+100g-209.5g=5.5g。设:鸡蛋中碳酸钙的质量为x。x=12.5g鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数=。答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数83.3%。(3)见答案。35.(2021·江苏南通·校联考一模)化石燃料的燃烧、硫酸的生产都会产生二氧化硫,被雨水吸收后会形成酸雨,使农作物、建筑物等遭到破坏。我国环境空气质量标准中对空气中SO2的最高浓度进行了限定,其中一级标准为0.15mg/L。(1)通过测定雨水的________可粗略判断其是否为酸雨。(2)兴趣小组利用如图所示装置测定某工业废气中的SO2的含量(反应原理为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI),步骤如下:步骤1
准确称取1.27g碘单质(I2),加入少量碘化钾,加水配制成1000mL溶液。步骤2
取5mL上述溶液于试管中,滴入2~3滴淀粉试液,溶液变蓝(淀粉遇碘单质呈蓝色)。步骤3
把注射器的活塞推到底后,插入试管的橡皮塞中,然后缓缓向外拉活塞,每次抽取的该工业废气样品为80mL,当溶液刚好变为无色时(废气中的其它成分不与淀粉碘溶液反应),共抽取100次。①步骤2中,5mL溶液中溶有碘单质________mg,步骤3中缓缓向外拉活塞,“缓缓”的目的是_______。②计算该废气中SO2含量,并判断是否达到国家一级标准(请写出计算过程)。_______【答案】(1)pH(2)6.3
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