专题10 计算题（解析版）

专题10计算题一、单选题1．（2023·广东百校·联考）某同学在实验室取用过氧化氢溶液时，认真阅读了图1试剂瓶上的标签，称量34g过氧化氢溶液和1g二氧化锰进行实验，用于制取氧气并测量过氧化氢质量分数。使用质量传感器测得反应前后质量随时间变化关系如图。请计算：（1）过氧化氢分解的反应方程式为__________。（2）制得氧气的质量是__________g。（3）过氧化氢溶液的质量分数是多少？__________。（4）标签上写明贮存时“不能盛满”，其原因是____________。【答案】（1）（2）4（3）解：设参加反应的过氧化氢的质量为x，

x=8.5g

则过氧化氢溶液的质量分数是；

答：过氧化氢溶液的质量分数是25%。

（4）由于过氧化氢溶液放置时会渐渐分解为氧气和水，会产生气体，导致试剂瓶内压强过大【解析】【小问1详解】过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应方程式为；【小问2详解】根据质量守恒定律，固液体总质量减少的质量即为生成氧气的质量，所以制得氧气的质量为35g-31g=4g；【小问3详解】见答案；【小问4详解】由于过氧化氢溶液放置时会渐渐分解为氧气和水，会产生气体，导致试剂瓶内压强过大，所以标签上写明贮存时“不能盛满”。2．（2023·广东学业水平·模拟）镁是一种银白色有金属光泽的金属，久置的镁条表面会产生一层灰黑色固体，探究发现其成分是碱式碳酸镁晶体，化学式为：xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O。为测定碱式碳酸镁晶体的组成，兴趣小组取4.66g晶体用热重分析仪进行加热，使各成分在不同温度下逐个分解。测定剩余固体质量与分解温度之间关系如题图所示，请回答：已知：①碱式碳酸镁晶体加热首先失去结晶水。②MgCO3和Mg(OH)2在不同的温度下受热易分解为氧化物。③相同条件下，Mg(OH)2受热分解的温度比MgCO3分解的温度更低。（1）4.66g该晶体中所含结晶水的质量为______g（2）Mg(OH)2开始分解的温度为______℃。（3）t4℃~t5℃段中，固体的化学式为______。（4）t5℃~t6℃段中，反应的化学方程式为___________________。（5）完全分解233t碱式碳酸镁晶体，可以得到MgO______t。【答案】（1）0.72（2）t3（3）MgO、MgCO3（4）（5）100【解析】【小问1详解】碱式碳酸镁晶体加热首先失去结晶水，则t1℃~t2℃碱式碳酸镁晶体失去结晶水，t1℃~t2℃固体减少的质量即碱式碳酸镁晶体中结晶水的质量4.66g-3.94g=0.72g。【小问2详解】由已知③可知相同条件下，Mg(OH)2受热分解的温度比MgCO3分解的温度更低，则t3℃~t4℃Mg(OH)2分解，故Mg(OH)2开始分解的温度为t3℃。【小问3详解】由第二小问可知t3℃时Mg(OH)2开始分解，到t4℃时Mg(OH)2分解完全，由已知②可知Mg(OH)2分解生成氧化镁和水，化学方程式书写为；MgCO3在t5℃时才开始分解；则t4℃~t5℃段中，固体为MgO和MgCO3的混合物。【小问4详解】由已知②可知，t5℃~t6℃段中是碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，化学方程式书写为。小问5详解】t6℃后固体质量不再减少，说明此时MgCO3也完全分解，剩余固体全为MgO。由图可知，4.66g碱式碳酸镁完全分解得到2gMgO，则碱式碳酸镁晶体得到氧化镁的质量比为4.66g∶2g=233∶100，则完全分解233t碱式碳酸镁晶体，可得到氧化镁的质量为。3．（2023·东莞南城中学·一模）某实验小组研究反应物的接触面积对反应速率的影响｡实验装置如1图所示，他们用等质量不同形状的金属锌和稀盐酸反应，使用传感器测算生成氢气的体积如2图所示｡实验编号药品I6.5g锌块､150g含HCl7.3%的稀盐酸Ⅱ6.5g锌粒､150g含HCl7.3%稀盐酸Ⅲ6.5g锌粉､150g含HCl7.3%的稀盐酸（1）小组按照1图中装置进行的三个实验中，实验______（填实验编号）反应速率最慢，在2图中的曲线______（填“甲”“乙”或“丙”）代表的是实验Ⅲ，从曲线甲､乙､丙得出探究结论是：______｡（2）分析表中锌和稀盐酸的用量可知：______（填物质名称）反应消耗完；请计算以上任意一组实验中生成氢气的质量______（写出具体计算过程）｡（3）分析上表数据，请在3图中画出在6.5g锌中加入0~150g稀盐酸过程中，产生氢气质量对应的变化曲线图，并标注必要的数值｡【答案】（1）①.I②.甲③.在其他条件相同时，固体的颗粒越小，反应速率越快（或在其他条件相同时，反应物的接触面积越大，反应速率越快）（2）①.锌②.解：设生成氢气的质量为x｡6526．5gxx=0.2g答：生成氢气的质量为0.2g｡（3）【解析】【小问1详解】根据提示表中数据可以看出实验I中是锌块，与稀盐酸接触面积最小，故反应速率最慢；而实验III锌粉与稀盐酸接触面积最大，则反应最快，故2图中的曲线甲）代表的是实验Ⅲ；从曲线甲､乙､丙得出探究结论是在其他条件相同时，固体的颗粒越小，反应速率越快（或在其他条件相同时，反应物的接触面积越大，反应速率越快）。【小问2详解】锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学反应方程式为，则6.5g锌和7.3g氯化氢完全反应，现有稀盐酸的质量为150×17.3%=10.95g，则分析表中的锌和稀盐酸的用量可知：锌完全消耗完；第2小问见答案。【小问3详解】锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学反应方程式为，则6.5g锌和7.3g氯化氢完全反应，当稀盐酸的质量为100g时，氯化氢的质量为100g×7.3%=7.3g，锌刚好完全反应，则图像开始反应氢气质量增加，锌反应完全，氢气质量不在变大，最大为0.2g，如图所示。4．（2023·佛山适应性·检测）常温常压下，硫化氢是(H2S)是一种无色有臭鸡蛋味的气体，有剧毒，能溶于水，水溶液叫氢硫酸。（1）工业上用石灰水吸收硫化氢，该反应的基本反应类型为___________。（2）小辉欲测量某化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数，取足量的废水静置一段时间备用。然后取往100g上层清液滴加硫酸铜溶液(，废水中其他物质不与硫酸铜反应)。实验数据如下表：硫酸铜溶液的质量/g1020304050生成沉淀的质量/g1.22.43.64.564.56请回答下列问题：①化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数___________(结果精确到0.01％)。②滴加CuSO4溶液___________g时，沉淀刚好完全。③氢硫酸溶液露置在空气中被氧化而析出硫。该反应的化学方程式为___________，据此，可以判断本次实验测量值将会___________(填“偏大”“不变”“偏小”)。【答案】（1）复分解反应（2）①.1.62%②.38③.2H2S+O2=2S+2H2O④.偏小【解析】【小问1详解】石灰水中含有氢氧化钙，硫化氢水溶液叫氢硫酸，工业上用石灰水吸收硫化氢，发生的反应是氢氧化钙和氢硫酸反应生成硫化钙和水，该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应，属于复分解反应；【小问2详解】①由数据可知，生成沉淀的质量为4.56g时，废水中硫化氢完全反应，设废水中硫化氢的质量为x，

x=1.615g化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数为；

②由数据可知，每加入硫酸铜溶液的质量10g，生成沉淀为1.2g，生成沉淀的质量为4.56g时，消耗硫酸铜溶液的质量为；③根据“氢硫酸溶液露置在空气中被氧化而析出硫”可知，该反应的反应物是硫化氢和氧气，生成物是硫和水，反应的化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O；根据化学方程式可知，氢硫酸露置一段时间后，会被空气中的氧气氧化而析出单质硫，会造成生成沉淀质量偏小，使实验测量值将会偏小5．（2023·佛山南海·一模）《开工天物》记载了“生熟炼铁”的钢铁冶炼过程。（1）“生熟相合，炼成则钢”，将生铁炼成钢时，主要降低了生铁中_______(填元素符号)的含量。（2）实验室模拟炼铁的原理，用足量的CO还原32g氧化铁，充分反应后得到铁的质量为多少？(写出具体计算过程)（3）研究团队在模拟炼铁的过程中，对一定质量的氧化铁进行加热，通过精密仪器测定反应过程中固体质量的变化，曲线图如下：【查阅资料】用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段：阶段1：阶段2：阶段3：。①温度控制在300℃~500℃范围时，固体质量没有发生变化，原因是_______。②图中H点对应的固体成分是_______。③图中M点对应a的质量=_______。【答案】（1）C（2）解：设充分反应后得到铁的质量为x

x=22.4g

答：充分反应后得到铁的质量为22.4g（3）①.没有达到反应温度②.四氧化三铁##Fe3O4③.18g【解析】【小问1详解】生铁和钢均是铁的合金，但是生铁中含碳量比钢中含碳量高，故将生铁炼成钢时，主要降低了生铁中C的含量；【小问2详解】见答案；【小问3详解】①由图可知，温度达到500℃时，反应开始，故温度控制在300℃~500℃范围时，固体质量没有发生变化，原因是：没有达到反应温度；②由图可知，图中H点时氧化铁完全转化为四氧化三铁，故对应的固体成分是四氧化三铁；③图中M点对应的固体为FeO，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故反应生成铁的质量与FeO中铁元素的质量相同，则a的质量为：。6．（2023·佛山·一模）实验室用高锰酸钾制取氧气，并对相关物质进行回收。实验过程如图所示，根据以下流程回答下列问题：资料1：物质高锰酸钾锰酸钾二氧化锰溶解性能溶于水能溶于水不溶于水资料2：①锰酸钾溶于水溶液呈深绿色。②（1）该流程中无色气体A的化学式为___________________。（2）步骤加热至不再产生气体，则固体C的成分是__________________。（3）计算完全分解31.6g高锰酸钾可以生成无色气体A的质量（写出计算过程）。（4）在下图中画出固体C中锰元素的质量与生成无色气体A的质量之间的关系曲线图，并进行必要的标注。（5）为提高浸取效率，增加MnO2的质量，固体C用需要用药剂x浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。则药剂x是：________。（填写字母）a.稀硫酸b.水c.NaOH溶液【答案】（1）O2（2）锰酸钾和二氧化锰##（K2MnO4和MnO2）（3）3.2g（4）（5）a【解析】【小问1详解】高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式：，生成的气体是氧气，化学式O2，故填：O2。【小问2详解】因为加热至不再产生气体，则固体C的成分是锰酸钾、二氧化锰，故填：锰酸钾和二氧化锰或（K2MnO4和MnO2）。【小问3详解】解：设生成无色气体的质量为x，答：完全分解31.6g高锰酸钾可以生成无色气体3.2g，故填：3.2g【小问4详解】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此固体中锰元素质量一直不变，计算出31.6g高锰酸钾中锰元素的质量即可画图，

锰元素的质量为：固体C中锰元素的质量与生成无色气体氧气的质量之间的关系【小问5详解】固体C用需要用药剂稀硫酸浸取，因为稀硫酸可以将锰酸钾转化为二氧化锰，提高二氧化锰的产量。故填:a。7．（2023·河源龙川·一模）我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合加热到约800°C，得到黄铜（锌和铜的合金），现进行模拟，工艺流程如图所示。已知：（1）流程中体现了木炭的______（填“可燃性”或“还原性”）；“磨细、混匀”的目的是______。（2）气体A中一定含有CO2，可能含有______。（3）若用该工艺制备了1000g黄铜产品，其中锌单质的质量分数为32.5%。产生这些锌单质所需碳酸锌的质量______（写出计算过程）。（4）“高温还原冷却”过程，假设产品中氧元素的质量分数随时间的变化如图所示。若（3）中产品是在t4后得到的，且产品中只含三种元素，则黄铜中至少含铜单质______g。【答案】（1）①.还原性②.增大反应物的接触面积，使反应更充分（2）CO##一氧化碳（3）解：设所需ZnCO3的质量是xx=625g答：需要碳酸锌的质量为625g。（4）671.8【解析】【小问1详解】还原剂：化学反应中能够结合氧元素的物质，初中常见的还原剂有C、CO等；氧化剂：化学反应中能够提供氧元素的物质，初中常见的氧化剂有CuO等。流程中体现了木炭结合氧生成二氧化碳，故体现了炭的还原性；“磨细、混匀”的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分；故填：还原性；增大反应物的接触面积，使反应更充分；【小问2详解】反应物中由木炭，生成物中有二氧化碳生成，二氧化碳和炭在高温下会生成一氧化碳，故可能含有一氧化碳；故填：一氧化碳或CO；【小问3详解】略，详见答案；【小问4详解】若(3)中产品是在t4后得到的，则氧元素的质量分数为0.32%，则1000g产品中含氧元素的质量为，含锌的质量为，因为产品中只含三种元素，故黄铜中至少含铜单质的质量为1000g-325g-3.2g=671.8g；故填：671.8g。8.（2023·梅州大埔·一模）化学学习小组，对我市的石灰石资源的开采与运用，开展了项目式研究。下面是测定石灰石样品中碳酸钙含量的实验。（1）实验室若要配制200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，需用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸_______g，需要加入水的体积为_______mL(ρ水=1.0g/mL)。（2）取该石灰石样品8g，把100g稀盐酸分四次加入，充分反应。测量过程所得数据如下图(已知石灰石样品中含有碳酸钙和杂质，杂质不溶于水、不与稀盐酸反应)。①样品中碳酸钙的质量分数是_______。②反应生成二氧化碳的质量_______。(结果精确到0.1)(写出计算过程)【答案】（1）①.40②.160（2）①.80%②.解：已知石灰石中含碳酸钙8g-1.6g=6.4g，设生成二氧化碳的质量为x答：生成二氧化碳的质量为2.8g。【解析】【小问1详解】设需用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸x，，需要加入水的体积为；【小问2详解】①样品中碳酸钙的质量分数是；②见答案。9．（2023·江门台山·一模）我国古代炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和足量木炭粉混合加热到约800℃，得到黄铜（铜和锌的合金），现进行模拟，工艺流程如“如图”所示。已知：2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑（1）木炭在此过程中充当___________（填“氧化剂”或“还原剂”）；Zn的金属活动性比Cu要___________（填“强”或“弱”）。（2）气体A中一定含有CO2，可能含有___________。（3）若用该工艺制备了2000g黄铜产品，其中锌单质的质量分数为32.5%。计算产生这些锌单质所需要碳酸锌的质量（写出计算过程）。（4）“高温还原冷却”过程，假设产品中氧元素的质量分数随时间的变化如“如图”所示。若（3）中产品是在t4后得到的，且产品中只含有三种元素，则黄铜中含铜元素___________g（保留整数）。

【答案】（1）①.还原剂②.强（2）一氧化碳##CO（3）解：设所需ZnCO3的质量是x解得x=1250g答：需要碳酸锌的质量为1250g。（4）1344【解析】【小问1详解】还原剂：化学反应中能够结合氧元素的物质，初中常见的还原剂有C、CO等；氧化剂：化学反应中能够提供氧元素的物质，初中常见的氧化剂有CuO等。流程中体现了木炭结合氧生成二氧化碳，体现了炭的还原性，故填还原剂；根据金属活动性顺序表可知，Zn的活动性比Cu强。【小问2详解】反应物中由木炭，生成物中有二氧化碳生成，二氧化碳和炭在高温下会生成一氧化碳，故可能含有一氧化碳。【小问3详解】略，详见答案。【小问4详解】若（3）中产品是在t4后得到的，则氧元素的质量分数为0.32%，则1000g产品中含氧元素的质量为，含锌的质量为，因为产品中只含三种元素，故黄铜中至少含铜单质的质量为2000g-650g-6.4g=1343.6g，保留整数，故填1344。10．（2023·深圳宝安中学·一模）现有Ca(OH)2、CaCO3和一些杂质(不与稀盐酸反应)组成的混合物共15g，取某浓度的稀盐酸，逐滴滴加到混合物中，充分反应，测得稀盐酸的质量与反应生成气体的质量，关系如图所示:（1）生成CO2的质量是_______g；（2）计算混合物中CaCO3的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)_____；（3）所取稀盐酸的浓度是______，欲配制100g该浓度的稀盐酸，需要溶质质量分数为36.5%的盐酸_______g。【答案】（1）2.2；（2）33.3%；（3）18.25%；50【解析】【详解】（1）由图可知，生成二氧化碳的质量为2.2g，故填2.2。（2）解：设参加反应的CaCO3的质量为x。x=5g混合物中CaCO3的质量分数为：×100%≈33.3%答：混合物中CaCO3质量分数为33.3%。（3）解：设参加反应的纯净HCl的质量为yy=3.65g由图可知，生成2.2g二氧化碳时，与碳酸钙反应的盐酸的质量为60g−40g=20g所取稀盐酸的浓度为×100%=18.25%配制100g该浓度的稀盐酸，需要溶质质量分数为36.5%的盐酸质量为100g×18.25%÷36.5%=50g答：所取稀盐酸的浓度为18.25%，需要溶质质量分数为36.5%的盐酸质量为50g。11．（2023·广东中考·模拟）质量相等的两份Zn粉，分别与质量相同、质量分数不同的稀盐酸反应。（1）配制盐酸时有白雾，说明盐酸具有性。（2）两种稀盐酸反应生成氢气的图象如图所示，两种稀盐酸的浓度比较：Ⅰ%Ⅱ%（填“>”“<”“=”）。氢气的体积所对应的质量如下表：H2（V/L）1.111.672.222.78H2（m/g）0.100.150.200.25（3）恰好反应完全，产生H2的质量为g。（4）完全反应时，加入稀盐酸Ⅱ的质量为100g，求稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数。【答案】（1）挥发（2）>（3）0.20（4）锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，设稀盐酸Ⅱ中溶质的质量为x，则：稀盐酸中HCl的质量分数为：答：稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为7.3%。【解析】【详解】（1）打开装有浓盐酸的试剂瓶时，瓶口出现白雾，说明浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水结合形成酸雾；故填：挥发。（2）根据生成氢气的图象可知，曲线Ⅰ要比曲线Ⅱ斜率大，反应完全的时间要短，即盐酸浓度越大，反应速率越快，所以Ⅰ%>Ⅱ%；故填：＞。（3）锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，根据生成氢气的图象可知，恰好反应完全时，生成氢气的体积为2.22L，根据氢气的体积对应质量表可知，2.22L氢气的质量为0.20g，即恰好反应完全时，产生H2的质量为0.20g；故填：0.20。（4）见答案。12．（2023·广东适应性学业·检测）实际生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠，化学实践小组的同学通过实验来测定某品牌工业品纯碱的指标等级。国家标准规定工业品纯碱指标等级指标项目指标I类Ⅱ类Ⅲ类优等品一等品优等品合格品总碱量（Na2CO3计）%≥99.298.899.198.0实践小组成员进行的实验和有关数据如下图所示。（1）实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是______。（2）反应生成CO2的质量为________g；（3）通过计算确定该纯碱产品中Na2CO3的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确至0.1％。）通过计算判断该品牌工业品纯碱属于指标等级。（4）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是_______________（答一种即可）。【答案】（1）检验碳酸钠是否完全反应（2）8.8（3）解：设该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量为xx=21.2g该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量分数为：答：该品牌工业品纯碱属于Ⅲ类优等品。（4）稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏高（或水蒸气随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大）【解析】【小问1详解】碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红，若碳酸钠已经完全反应，滴加几滴酚酞溶液后，溶液不会变红，因此实验过程中滴加几滴酚酞溶液的目的是检验碳酸钠是否完全反应；【小问2详解】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，生成二氧化碳的质量=工业品纯碱的质量+稀盐酸的质量-反应后不饱和溶液的质量，反应生成CO2的质量为：21.4g+100g-112.6g=8.8g；【小问3详解】见答案；【小问4详解】如果测得的结果比实际纯度高，可能是稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏高或水蒸气随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大。13．（2023·广东中考·一模）钢铁是制造工业设备的重要原料，高炉炼铁仍然是现代炼铁的主要方法，主要原料为焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，生产流程如图所示。（1）气体X的化学式为______，第Ⅲ步反应化学方程式为______。（2）为测定某批次高炉所炼得的生铁中碳的质量分数（生铁中主要杂质是碳，其他杂质忽略不计），某同学称取11.5g生铁，粉碎后放入烧杯中，将其放置于电子天平上，然后向其中加入足量的稀盐酸，并不断搅拌，称得总质量m与时间t的关系曲线如图所示。请回答：①产生氢气的质量是______。②请计算该批次生铁中碳的质量分数______（精确到0.1%）（写出计算过程）。【答案】（1）①CO②.（2）①.0.4g②.解：设生铁样品中Fe的质量为x

x=11.2g

则生铁中碳的质量为；生铁中杂质碳的质量分数为；答：样品中杂质碳的质量分数为2.6%。【解析】【小问1详解】二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故气体X一氧化碳，化学式为CO；第Ⅲ步中赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应化学方程式为；【小问2详解】①根据质量守恒定律，总质量减少的质量即为生成氢气的质量，由图像可知，生成氢气的质量为220.0g-219.6g=0.4g；②见答案。14．（2023·珠海香洲·一模）为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，准确称取12.5g石灰石样品，研碎后放入烧杯中，向其中加入足量稀盐酸（杂质不与盐酸反应，也不溶于水），实验测得的数据如图甲所示。（1）该样品完全反应，生成二氧化碳的质量是_________g。（2）已知石灰石中碳酸钙的质量分数为，求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）（3）随着稀盐酸的加入，请在图乙中画出溶液中钙元素的质量变化示意图。【答案】（1）4.4（2）设参加反应的碳酸钙的质量为x。则该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为。（3）【解析】【小问1详解】由图甲可知，50g稀盐酸与碳酸钙反应生成2.2g二氧化碳，加入稀盐酸的质量为100g时，恰好完全反应，则该样品完全反应，生成二氧化碳的质量是4.4g。【小问2详解】见答案。【小问3详解】由质量守恒定律，稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，10g碳酸钙反应时，钙元素转化到溶液中，完全反应后质量不再改变，10g碳酸钙中钙元素的的质量为，则随着稀盐酸的加入，溶液中钙元素的质量变化示意图为。15．（2023·佛山顺德·一模）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。(1)碳酸钙属于_____________（填“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”）。(2)甲同学设计的实验方案为：若要制备20g碳酸钙，需要10.6%的碳酸钠溶液多少克？(3)乙同学设计的实验方案为：①生石灰加入水，______________（填“吸收”或“放出”）热量。②甲同学的实验方案比乙同学更优，理由是______________。③高温煅烧22g石灰石（假设杂质受热不分解），固体中氧元素的质量随时间的变化如图，石灰石中碳酸钙的质量分数为______________。（结果保留0.1%）【答案】(1)盐(2)设需要10.6%的碳酸钠溶液质量为答：需要10.6%的碳酸钠溶液200g；(3)放出不需高温条件，节约能源90.9%【详解】（1）由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物叫做盐，碳酸钙属于盐；（2）解析见答案；（3）①生石灰加入水，放出热量；②甲同学：石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙，氯化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，乙同学：石灰石高温生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应需要高温，消耗能源；③设石灰石中碳酸钙的质量为石灰石中碳酸钙的质量分数=答：石灰石中碳酸钙的质量分数为90.9%。16．（2023·广州花都·一模）某校学生实验后产生大量含NaOH的废水，须处理后才能排放。实验小组先将废水样品进行过滤，后取80g滤液于锥形瓶中，如图甲所示。为把滤液中的氢氧化钠除去，实验小组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)从图乙数据可知，温度在_______区间(填序号)时，滤液中的NaOH已完全反应。A．14～16 B．16～18 C．18～20 D．20～22(2)请写出除去滤液中氢氧化钠的化学方程式_______，并在下图中补充反应后的微观粒子。(3)根据题意，结合图乙。计算80g废水滤液中NaOH的质量分数为_______。（写出计算过程）(4)某同学另取80g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)D(2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(3)10%解：由图可知，恰好完全反应时消耗硫酸溶液的质量为100g，设80g废水滤液中含NaOH的质量为x，废水滤液中NaOH的质量分数为×100%=10%；答：80g废水滤液中NaOH的质量分数为10%；(4)不变【详解】（1）酸碱中和反应放热，两者恰好完全反应时温度最高，由图乙数据可知，温度在20～22区间时，滤液中的NaOH已完全反应，故选D；（2）氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水，反应后的微观粒子如图所示；（3）见答案。（4）滴加稀硫酸后出现气泡，说明氢氧化钠溶液变质生成了碳酸钠，虽然变质，但是溶液中钠离子数目并不发生改变，根据质量守恒定律，最后生成硫酸钠的质量不变，由于硫酸根离子都来自于硫酸，所以消耗硫酸的质量也不变，故填：不变。17．（2023·化州·一模）为测定金属镁和硫酸镁的固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一个干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸75g，平均分成五次加入其中，充分振荡，实验所得数据见表：第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸的质量/g1515151515生成氢气的总质量/g0.12x0.360.40.4(1)表中x=___________。(2)金属镁完全反应是第___________次。(3)求固体混合物中镁元素的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。(4)已知图中纵坐标为某单质，请画出该单质的质量随加入稀硫酸质量的变化图像（标出必要的数据）。【答案】(1)0.24(2)4(3)设10g混合物中镁单质的质量为x硫酸镁中镁元素的质量=固体混合物中镁元素的质量分数为：=58.4%答：固体混合物中镁元素的质量分数为58.4%；(4)【详解】（1）表中的数据对比可知，第一次15g稀硫酸对应0.12g氢气，而第三个15g对应的氢气为0.36g，说明每加入15g稀硫酸生成0.12g氢气，由此可知x的值为0.24；故填：0.24；（2）由前面数据可知，每15g稀硫酸完全反应能产生0.12g氢气，第四次时应该为0.48g实际为0.4g，说明金属已经完全反应，所以氢气质量不再增加；故填：4；（3）根据镁和稀硫酸反应的方程式代入计算，过程见答案；（4）反应中的单质为氢气，计算恰好完全反应时消耗的稀硫酸的质量，设完全反应时反应的稀硫酸的质量为y，则由上述分析可得：15g：0.12g=y：0.4g解得：y=50g，根据表中的数据和计算的数据画出产生的氢气的质量与加入稀硫酸质量的变化图像如下：。18.（2023·清远·一模）对燃煤烟气进行脱硫处理可使用石灰石(主要成分为碳酸钙)、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等物质。如图是利用数字化实验测定的燃煤烟气中SO2含量与时间的关系曲线图。(1)SO2直接排放到空气中会导致___________。(2)分析曲线图，脱硫效率较高的吸收剂是___________(