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文档简介
决胜2020年中考科学压轴题全揭秘专题08复分解反应计算【考点1】二氧化碳制备【例1-1】科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的________仪器相同(填字母编号)。(2)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,采用“微型”实验装置具有的优点是________。(3)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了0.73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克?【变式1-1】为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(样品中所含杂质不溶于水,也不与酸反应),某同学采用如下实验装置来研究。(1)装置B用来干燥气体,B中所盛的试剂可以是________。(2)利用如图装置进行实验时,下列情况会使碳酸钙质量分数的测量结果偏小的有(
)A.
实验开始时A,B装置以及导气管内残留有少量空气
B.
进入C装置的气体中还混有少量HCl气体
C.
气体通过C装置速度过快,CO2来不及被NaOH溶液全部吸收
D.
实验结束时,各装置内还残留有少量CO2气体(3)实验中取5克矿石样品,将20克稀盐酸平均分成4次注入,测量并记录每次充分反应后装置C的质量(如下表),求出该矿石样品中碳酸钙的质量分数。(碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)实验次数1234加入稀盐酸的质量/克5555充分反应后装置C的质量/克150.52151.04151.56151.76【变式1-2】为了探究石灰石的纯度(假设样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应),称取20g石灰石样品等分为4份(编号为①②③④)每份样品分别与一定量的稀盐酸反应,所得数据如表所示:样品编号①②③④稀盐酸的质量/g10204580剩余固体的质量/g4311(1)该石灰石样品的纯度为________。(2)盐酸溶液的溶质质量分数为多少?(3)将编号③所得溶液过滤,取滤液,向其中滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液使其充分反应直至过量,有关的变化如图所示,求m的值是多少?【考点2】酸碱反应【例2-1】将40g稀盐酸逐滴加入到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌,发生的化学反应方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O。随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化如图一所示,溶液的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)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐________(填“增大”或“减小”)。(2)图二表示酸碱恰好完全反应的点是________。(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。【变式2-1】小明在实验室发现一瓶未知浓度的氢氧化钠溶液,为方便以后使用,他对其浓度进行了测定.取20.0g此氢氧化钠溶液于烧杯中,逐滴滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,并随时对反应后的溶液用pH计(一种测定溶液pH的仪器)测定溶液的pH,所得数据如表:加入稀盐酸的质量/g9.69.89.910.010.1溶液的pH12.412.111.87.02.2试回答:(1)当滴加稀盐酸的质量为9.8g时,溶液中的溶质是________;当滴加稀盐酸的质量为10.0g时,溶液中的溶质是________;当滴加稀盐酸的质量为10.1g时,溶液中的溶质是________。(2)计算所测氢氧化钠溶液中溶质的质量分数.【变式2-2】小明在老师的指导下测一瓶稀盐酸的溶质质量分数,具体步骤如下:步骤一:配制溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。步骤二:向20克待测稀盐酸中逐渐滴入上述氢氧化钠溶液,并使用pH计记录溶液的pH变化情况,绘制图像。(1)在步骤一中需要用到的玻璃仪器有________(写出两种)。(2)请结合图像,计算该稀盐酸的溶质质量分数(结果精确到0.01%)。(3)在往盐酸中逐渐滴入氢氧化钠溶液的过程中,当溶液的pH达到2时,溶液中的溶质为________(填化学式)。【考点3】酸碱和盐反应【例3-1】向25g一定质量的Ba(OH)2溶液中先后滴加质量分数为8%的CuSO4和质量分数为9.8%的H2SO4溶液,绘制了滴加过程中加入溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示.(1)a点对应溶液PH________(选填“>”、“=”或“<”)7。(2)取c点对应的溶液滴加NaOH溶液时观察到的现象
是________。(3)通过计算确定m值。(4)原Ba(OH)2溶液溶质的质量分数为多少?【变式3-1】为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验;取50克滤液于烧杯中,天向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。(1)滤液X的pH________7(选填“大于”、“等于”或“小于”)(2)CD段发生反应的化学方程式为________。(3)滤液X中含有的溶质是________。(4)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)【例3-2】某同学用一定质量分数的Na2CO3溶液和一定质量的氯化钙粉末做实验。五次实验结果如下表所示:实验次数氯化钙质量/g碳酸钠溶液的质量/g碳酸钙的质量/g15.552005211.120010322.220020433.325025555.5400a根据实验结果回答下列问题:(1)实验过程中,最明显的反应现象是________;(2)表中的a值是________;(3)实验中所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)【变式3-2】在一烧杯中盛有150gBaCl2和HCl的混合溶液,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液,混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示.(1)在实验过程中,AB段看到的明显实验现象是________.(2)当滴入的Na2CO3溶液80克时,所得溶液中的溶质为________.(3)求原溶液中HCl的质量分数为________.(计算结果精确到0.1%)(4)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)1.按图乙所示某同学向质量分数为7.3%的稀盐酸溶液中加入碳酸钙样品(含有杂质,且杂质不与酸反应也不溶于水),记录反应过程中有关的实验数据,最后得到下列图像。(1)甲图中a点的pH值为________。(2)本实验不要浓盐酸的原因是因为浓盐酸具有________性。(3)样品中碳酸钙的质量分数为多少?2.三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸,测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(石灰石中的杂质既不与酸反应,也不溶于水)。(1)小敏的方法可用如下流程表示,测得的碳酸钙的质量分数为________(2)小华取10克样品,用如图甲实验装置进行实验,反应结束后,测得B装置质量增加了4.6克,根据上述数据,算得碳酸钙的质量分数,发现与事实严重不符,造成这种情况的可能原因是________。(3)小军用如图乙的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升,求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。3.为确定影响化学反应速度快慢的因素,小明选取成分相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品(样品中杂质不与稀盐酸反应)各6克,分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应,实验装置如图。每2分钟读取一次电子天平的示数,据此计算生成的二氧化碳的质量。记录的前18分钟的数据如下表:
时间(分)024681012141618大理石碎屑生成的CO2的质量/克01.451.751.982.182.302.362.402.402.40块状大理石生成的CO2的质量/克00.450.801.101.361.601.811.982.112.20(1)实验过程中,通过观察图中哪一现象可判断反应结束?________。(2)结合表格分析,6克块状大理石与稀盐酸反应最多能生成多少克二氧化碳?________;简要说明判断的理由:________。(3)当反应进行到18分钟时,块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应?4.三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸,测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(石灰石中的杂质既不与酸反应,也不溶于水)。(1)小敏的方法可用如下流程表示,测得的碳酸钙的质量分数为________;在过滤操作中,需要用到的玻璃仪器有________(选填序号)。
A.酒精灯、漏斗、玻璃棒
B.漏斗、玻璃棒、烧杯
C.酒精灯、试管、玻璃棒(2)小华取10克样品,用如图甲实验装置进行实验,反应结束后,测得B装置质量增加了4.6克,根据上述数据,算得碳酸钙的质量分数,发现与事实严重不符,造成这种情况的可能原因是________。(3)小军用如图乙的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升,求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。(4)求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。5.小明同学想知道实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2气体后的滤液中的溶质成分,故和小组成员一起进行了如下操作。取实验后的滤液100克,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,试分析计算:(1)该滤液中的溶质是________,ab段的实验现象________bc实验过程中出现的现象________;(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%)6.大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体不选用硫酸,理由是________。(2)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为mg。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量。(3)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数。(4)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大,会对实验结果造成较大影响,其原因是________
。7.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定.取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀.继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。(1)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是________克.(2)图象中的a点数值是________.(3)废液中含有的溶质是________(写化学式).(4)图象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?8.某科学兴趣小组在实验室中配制了100克质量分数为20%的氢氧化钠溶液,将其滴入盛有50克稀硫酸的烧杯中,以测定该稀硫酸溶质的质量分数。其反应过程放热导致的温度变化如图Ⅰ所示。图Ⅰ图Ⅱ(1)为配制氢氧化钠溶液,除了烧杯、天平和玻璃棒仪器外,还需要图Ⅱ中的________仪器(填字母)。(2)反应进行到P点时,溶液中的pH值________7(填“>”“<”或“=”)。(3)经测定该稀硫酸溶质的质量分数为19.6%,请列式计算图Ⅰ中a的数值为多少?9.在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH值,记录数据如下表:反应时间(s)0255075100125150175200滴入稀盐酸体积(mL)048121620242832pH13.213.012.712.412.17.02.01.61.3温度(℃)36.937.538.038.538.839.239.038.838.6(1)观察上表发现,当反应时间在________s时,氢氧化钠与盐酸恰好中和。(2)分析上表数据发现,在逐渐滴加稀盐酸的过程中,溶液的温度先升高后降低,请分析原因________。(3)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH值的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量。(稀盐酸的密度取1.0g/mL;化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O)10.将一稀盐酸和稀硫酸的混合液,逐滴滴入到一定质量的氢氧化钡溶液中,溶液的pH变化和沉淀的质量变化如图所示,据此分析计算:(1)图中A点(pH=7)处溶质是________(写化学式)。(2)该氢氧化钡溶液中含有溶质的质量。11.将m1g7.3%HCl溶液和m2g未知浓度的NaOH溶液混合均匀,测量并记录溶液温度,实验结果如右图所示(实验中始终保持m1+m2=50g)。(1)做该实验时环境温度为________℃左右。(2)实验过程中溶液温度升高的原因是________。(3)图中A点所得溶液中的两种溶质是________。(4)通过计算确定NaOH溶液的溶质质量分数为多少?12.工业盐酸中通常含少量FeCl3而呈黄色。取某工业盐酸50克,滴加溶质质量分数为20%的NaOH溶液,反应过程中,当加入的NaOH溶液质量至以下数值时,对充分反应后所得溶液的质量进行了测定,部分数据如下表。测得生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量的关系如图所示。加入NaOH溶液的质量255075100所得溶液的质量/g75100125m(1)FeCl3属于________(选填“酸”、“碱”或“盐”)(2)OA段发生反应的化学方程式为________。(3)C点溶液中滴入紫色石蕊试液后溶液变________色。(4)加入NaOH溶液的质量为100克时,所得溶液的质量m的值是多少?(写出计算过程)13.取甲、乙两份质量都是8.0克的氢氧化钠固体,甲密封保存,乙敞口放置。一段时间后称量甲、乙的质量,甲质量不变,乙质量为10.0克。小徐同学作出如下猜想:乙可能变质了。(1)将全部甲、乙固体分别放入两个烧杯中,加水充分溶解后,加入足量的等量同种稀盐酸溶液,乙产生大量的气泡,可确定乙固体含有________(写化学式),说明乙固体确实变质了;(2)计算乙和稀盐酸反应生成的氯化钠的质量。14.BaCl2是一种重金属盐,其水溶液具有很强的毒性,若误服了BaCl2溶液,可立即服用MgSO4溶液解毒,为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数,现取100克BaCl2溶液,不断加入MgSO4溶液,反应过程中溶液总质量与加入MgSO4溶液的质量关系如图所示,请回答:(1)P点时溶液的溶质名称是________;(2)反应生成沉淀的最大质量为________克;(3)求原BaCl2溶液的溶质质量分数。15.某班同学完成制取二氧化碳的实验后,对回收的盐酸和氯化钙混合溶液(不考虑其他杂质)进行了以下实验:取40mL该溶液于烧杯中,滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液.滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示.求:(1)所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量.(2)实验结束后,若将烧杯中的物质蒸干,得到固体的质量.16.在硫酸与硫酸铜的混合溶液200克中,滴入40%的氢氧化钠溶液100克,恰好完全反应。记录反应过程,得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。(1)试分析在混合溶液中滴加氢氧化钠时,为什么没有立即产生沉淀?________。(2)当滴加50克氢氧化钠溶液时,混合溶液中的溶质是(用化学式表示)________。(3)200克混合溶液中,硫酸的溶质质量分数为________。(4)完全反应时,所得溶液中的溶质质量分数为________。17.氢氧化钙长期存放容易变质.某科学探究小组在实验时取了一瓶存放多年的氢氧化钙来检验其变质情况.首先取氢氧化钙样品12.2g于锥形瓶中,加入32.8g水,充分振荡形成悬浊液,然后向锥形瓶中逐滴滴加29.2%的盐酸使其充分反应.实验测得加入盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图所示.求:(1)图中AB段与盐酸反应的物质是________
。(2)图中BC段发生反应的化学方程式为________。(3)样品中氢氧化钙的质量分数(精确到0.1,写出计算过程)。
决胜2020年中考科学压轴题全揭秘专题08复分解反应计算【考点1】二氧化碳制备【例1-1】科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的________仪器相同(填字母编号)。(2)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,采用“微型”实验装置具有的优点是________。(3)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了0.73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克?【答案】(1)A(2)药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便(3)0.044克【解析】【分析】(1)根据分液漏斗的用途分析;
(2)根据微型装置药品用量少、操作简便分析;
(3)根据反应的盐酸质量代入方程式中,利用各物质间的质量比计算出产生二氧化碳的质量分析。【解答】(1)图乙中微型塑料滴管可随时加入稀盐酸,在实验中的作用与图甲中的分液漏斗A相同;
(2)“微型”实验装置具有药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便等特点;
(3)参加反应的盐酸的质量为0.72g×10%=0.073g,设产生二氧化碳质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73
44
0.073g
x
73:44=0.073g:X
x=0.044g.
故答案为:(1)A;(2)药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便;(3)0.044g。【变式1-1】为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(样品中所含杂质不溶于水,也不与酸反应),某同学采用如下实验装置来研究。(1)装置B用来干燥气体,B中所盛的试剂可以是________。(2)利用如图装置进行实验时,下列情况会使碳酸钙质量分数的测量结果偏小的有(
)A.
实验开始时A,B装置以及导气管内残留有少量空气
B.
进入C装置的气体中还混有少量HCl气体
C.
气体通过C装置速度过快,CO2来不及被NaOH溶液全部吸收
D.
实验结束时,各装置内还残留有少量CO2气体(3)实验中取5克矿石样品,将20克稀盐酸平均分成4次注入,测量并记录每次充分反应后装置C的质量(如下表),求出该矿石样品中碳酸钙的质量分数。(碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)实验次数1234加入稀盐酸的质量/克5555充分反应后装置C的质量/克150.52151.04151.56151.76【答案】(1)浓硫酸(2)C,D
(3)解:设碳酸钙的质量为xm(二氧化碳)=(151.76g-150.52g)+0.52g=1.76gCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x1.7610044则石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:CaCO3%=4g/5g=80%【解析】【分析】(1)根据浓硫酸的吸水性分析;
(2)根据该实验的原理分析,该实验是通过C装置增重的质量从而确定碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳的质量,代入方程式中计算碳酸钠的质量,若所得二氧化碳质量偏小,则碳酸钠质量也偏小;
(3)根据方程式计算的方法与步骤分析。【解答】(1)浓硫酸有吸水性,可干燥二氧化碳气体,所以B中试剂可以是浓硫酸;
(2)A、实验开始时A,B装置以及导气管内残留有少量空气,因空气中含有二氧化碳,所以会导致结果偏大,错误;
B、进入C装置的气体中还混有少量HCl气体,会使C装置增加质量偏大,从而使碳酸钠质量分数偏大,错误;
C、气体通过C装置速度过快,CO2来不及被NaOH溶液全部吸收,会使氢氧化钠溶液增重质量偏小,而使得计算的碳酸钠质量分数偏小,正确;
D、实验结束时,各装置内还残留有少量CO2气体,使得所得二氧化碳质量偏小,计算的碳酸钠的溶质质量分数偏小,正确;
故答案为:(1)浓硫酸;(2)CD;(3)80%。【变式1-2】为了探究石灰石的纯度(假设样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应),称取20g石灰石样品等分为4份(编号为①②③④)每份样品分别与一定量的稀盐酸反应,所得数据如表所示:样品编号①②③④稀盐酸的质量/g10204580剩余固体的质量/g4311(1)该石灰石样品的纯度为________。(2)盐酸溶液的溶质质量分数为多少?(3)将编号③所得溶液过滤,取滤液,向其中滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液使其充分反应直至过量,有关的变化如图所示,求m的值是多少?【答案】(1)80%(2)设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
73
5g-4g=1g10gx
100:73=1g:10gx
x=7.3%
(3)由图像可知,编号③所得溶液中含有盐酸,且与盐酸反应的碳酸钠溶液质量为5克,设所得溶液中氯化钙质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
111
5g-1g=4g
y
100:111=4g:y
y=4.44g
设与氯化钙反应的碳酸钠溶液质量为z
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111
106
4.44g
10.6%z
111:106=4.44g:10.6%z
z=40g
所以m值为45g。【解析】【分析】(1)根据表中所给数据确定出每个实验中石灰石中碳酸钙的反应情况再计算分析;
(2)根据参加反应的碳酸钙的质量代入方程式计算盐酸的溶质质量分数分析;
(3)根据m为与盐酸和氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量和分析。【解答】(1)由表中数据可知,5克石灰石样品中含有1克杂质,所以石灰石样品的纯度为5g【考点2】酸碱反应【例2-1】将40g稀盐酸逐滴加入到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌,发生的化学反应方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O。随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化如图一所示,溶液的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)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐________(填“增大”或“减小”)。(2)图二表示酸碱恰好完全反应的点是________。(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。【答案】(1)减小(2)B点
(3)由图像可知,恰好完全反应削尖耗稀盐酸的质量为20克,设稀盐酸的溶质质量分数为x
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5
40
20gx
20×4%
36.5:40=20gx:20×4%
x=3.65%。【解析】【分析】(1)根据酸中加碱溶液pH逐渐减小分析;
(2)根据酸碱中和反应温度最高点为酸和碱恰好完全反应分析;
(3)根据反应的氢氧化钠质量代入方程式计算出盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)图二从A到B过程中,是酸和碱反应的过程,因该实验是向氢氧化钠溶液中加盐酸,所以溶液的pH是逐渐减小;
(2)图二表示酸碱恰好完全反应的点是B点;
(3)由图像可知,恰好完全反应削尖耗稀盐酸的质量为20克,设稀盐酸的溶质质量分数为x
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5
40
20gx
20×4%
36.5:40=20gx:20×4%
x=3.65%。
故答案为:(1)减小;(2)B点;(3)3.65%【变式2-1】小明在实验室发现一瓶未知浓度的氢氧化钠溶液,为方便以后使用,他对其浓度进行了测定.取20.0g此氢氧化钠溶液于烧杯中,逐滴滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,并随时对反应后的溶液用pH计(一种测定溶液pH的仪器)测定溶液的pH,所得数据如表:加入稀盐酸的质量/g9.69.89.910.010.1溶液的pH12.412.111.87.02.2试回答:(1)当滴加稀盐酸的质量为9.8g时,溶液中的溶质是________;当滴加稀盐酸的质量为10.0g时,溶液中的溶质是________;当滴加稀盐酸的质量为10.1g时,溶液中的溶质是________。(2)计算所测氢氧化钠溶液中溶质的质量分数.【答案】(1)NaCl,NaOH;NaCl;NaCl,HCl
(2)恰好完全反应时反应的盐酸质量为10.0g×7.3%=0.73g;设所测氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为x
HCl+NaOH=NaCl+H2O
36.5
40
0.73g
20.0gx
36.540【解析】【分析】(1)根据表中所加盐酸后溶液的pH判断反应后溶液成分分析,酸和碱恰好完全反应时溶液pH=7,若pH小于7则说明酸有剩余,pH大于7则碱有剩余;
(2)根据氢氧化钠与盐酸恰好完全反应盐酸的质量代入方程式中,利用物质间质量关系列比例式计算氢氧化钠质量分数分析。【解答】(1)当滴加稀盐酸的质量为9.8g时,溶液pH为12.1,呈碱性,说明氢氧化钠有剩余,则溶液中溶质为NaCl和NaOH;当滴加稀盐酸的质量为10.0g时,溶液pH=7,说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,则溶液中溶质为NaCl;当滴加稀盐酸的质量为10.1g时,溶液pH=2.2,呈酸性,说明盐酸有剩余,则溶液中溶质为NaCl和HCl;
故填:NaCl和NaOH;NaCl;NaCl和HCl;【变式2-2】小明在老师的指导下测一瓶稀盐酸的溶质质量分数,具体步骤如下:步骤一:配制溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。步骤二:向20克待测稀盐酸中逐渐滴入上述氢氧化钠溶液,并使用pH计记录溶液的pH变化情况,绘制图像。(1)在步骤一中需要用到的玻璃仪器有________(写出两种)。(2)请结合图像,计算该稀盐酸的溶质质量分数(结果精确到0.01%)。(3)在往盐酸中逐渐滴入氢氧化钠溶液的过程中,当溶液的pH达到2时,溶液中的溶质为________(填化学式)。【答案】(1)玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管
(2)解:由图可知,溶液pH等于7时恰好完全反应,消耗氢氧化钠溶液的质量为8g,mNaOH=8g×10%=0.8g设该稀盐酸的溶质质量分数为x,NaOH+HCl=NaCl+H2O4036.50.8gx×20g408g×1%x=3.65%
(3)NaCl、HCl【解析】【分析】(1)根据配制溶液所用仪器分析;
(2)根据氢氧化钠溶液中溶质质量为参加反应的氢氧化钠质量,代入方程式中计算出盐酸中溶质质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算分析;
(3)根据pH=2的溶液呈酸性说明盐酸未全部反应分析。
【解答】(1)步骤一为配制溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管;
(3)在往盐酸中逐渐滴入氢氧化钠溶液的过程中,当溶液的pH达到2时,说明盐酸没有完全反应,溶液中的溶质为NaCl、HCl;
故答案为:(1)玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管;(2)3.65%;(3)NaCl、HCl。【考点3】酸碱和盐反应【例3-1】向25g一定质量的Ba(OH)2溶液中先后滴加质量分数为8%的CuSO4和质量分数为9.8%的H2SO4溶液,绘制了滴加过程中加入溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示.(1)a点对应溶液PH________(选填“>”、“=”或“<”)7。(2)取c点对应的溶液滴加NaOH溶液时观察到的现象
是________。(3)通过计算确定m值。(4)原Ba(OH)2溶液溶质的质量分数为多少?【答案】(1)>(2)先无现象,当NaOH加到一定量时会有蓝色絮状沉淀生成。
(3)氢氧化钡与硫酸铜反应生成的氢氧化铜沉淀可溶解于硫酸,硫酸钡沉淀不能溶解于硫酸,由图像可知,减少沉淀为氢氧化铜,质量为5.64-4.66=0.98g,
设生成0.98g氢氧化铜时产生硫酸钡质量为x
Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
233
98
x
0.98g
233:98=x:0.98g
x=2.33g
所以m=2.33+0.98=3.31;
(4)氢氧化钡溶液全部转化为硫酸钡,设产生4.66硫酸钡反应的氢氧化钡质量为x
Ba(OH)2---BaSO4
171
233
x
4.66g
171:233=x:4.66g
x=3.42g
则氢氧化钡溶液的溶质质量分数为3.42g25g【解析】【分析】(1)根据含有碱的溶液pH大于7分析;
(2)根据硫酸与硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠时反应的先后顺序分析。
【解答】(1)由图像分析可知,a点加入硫酸时沉淀仍是增加,而没有减少,说明原溶液中氢氧化钡有剩余,则所对应溶液pH大于7;
(2)c点对应溶液为过量硫酸和硫酸铜的溶液,滴加氢氧化钠时,氢氧化钠先与硫酸反应,然后再与硫酸铜反应,所以先无现象,当NaOH加到一定量时会有蓝色絮状沉淀生成。
故答案为:(1)>;(2)先无现象,当NaOH加到一定量时会有蓝色絮状沉淀生成。【变式3-1】为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验;取50克滤液于烧杯中,天向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。(1)滤液X的pH________7(选填“大于”、“等于”或“小于”)(2)CD段发生反应的化学方程式为________。(3)滤液X中含有的溶质是________。(4)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)【答案】(1)大于(2)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H20(3)Ba(OH)2和NaOH
(4)解:设加入20克硫酸镁溶液时,生成Mg(OH)2沉淀的质量为x。Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓1205820克×6%x120:58=1.2克:x
解得x=0.58克M2=4.66克+0.58克=5.24克【解析】【分析】(1)根据溶液中含有碱pH大于7分析;
(2)根据氢氧化镁沉淀溶于硫酸,硫酸钡沉淀不溶于酸分析;
(3)根据加入硫酸沉淀质量增加分析;
(4)根据方程式计算的方法步骤分析,利用反应的硫酸镁的质量计算出生成氢氧化镁质量,再根据图像中所给数据计算最终产生沉淀质量。
【解答】(1)加入稀硫酸沉淀增加,说明氢氧化钡有剩余,且氢氧化钡与硫酸钠反应生成氢氧化钠,则滤液XpH大于7;
(2)CD段沉淀减少,为氢氧化镁与硫酸的反应,发生反应的化学方程式为Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
(3)滤液X中含有的溶质是Ba(OH)2和NaOH;
故答案为:(2)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;(3)Ba(OH)2和NaOH;(4)5.24克。【例3-2】某同学用一定质量分数的Na2CO3溶液和一定质量的氯化钙粉末做实验。五次实验结果如下表所示:实验次数氯化钙质量/g碳酸钠溶液的质量/g碳酸钙的质量/g15.552005211.120010322.220020433.325025555.5400a根据实验结果回答下列问题:(1)实验过程中,最明显的反应现象是________;(2)表中的a值是________;(3)实验中所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)【答案】(1)有白色沉淀生成或溶液变浑浊(2)40
(3)解:设200克的碳酸钠溶液中碳酸钠的质量为x和碳酸钠完全反应生成的沉淀的质量为20gNa2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3↓106100x20g106/x=100/20gx=21.2g碳酸钠溶液中溶质的质量分数为:21.2g/200克×100%=10.6%答:碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与氯化钙反应产生白色沉淀分析;
(2)根据表中数据确定碳酸钠溶液及氯化钙完全反应时产生碳酸钙的质量分析;
(3)根据生成碳酸钙的质量代入方程式中,利用物质间质量比计算出碳酸钠质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量分析。【解答】(1)碳酸钠溶液与氯化钙反应会产生碳酸钙沉淀,所以观察到有白色沉淀生成;
(2)由表中数据可知,氯化钙增加11.1克完全反应产生碳酸钙质量为10克,而实验4中增加了11.1克氯化钙、50克碳酸钠溶液,碳酸钙增加5克,说明50克碳酸钠溶液完全反应产生5克碳酸钙,则400克碳酸钠溶液反应产生40克碳酸钙,a的值为40;
故答案为:(1)有白色沉淀生成;(2)40;(3)10.6%。【变式3-2】在一烧杯中盛有150gBaCl2和HCl的混合溶液,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液,混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示.(1)在实验过程中,AB段看到的明显实验现象是________.(2)当滴入的Na2CO3溶液80克时,所得溶液中的溶质为________.(3)求原溶液中HCl的质量分数为________.(计算结果精确到0.1%)(4)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)【答案】(1)产生白色沉淀(2)BaCl2、NaCl、HCl(3)4.9%
(4)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,氯化钡盐酸刚好与碳酸钠完全反应,所得溶液为氯化钠溶液
设盐酸反应产生氯化钠质量为a,产生二氧化碳质量为b
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106
117
44
10.6g
a
b
10610.6g=117a=44b
a=11.7g
b=4.4g
与氯化钡反应的碳酸钠质量为(212g-106g)×10%=10.6g,设氯化钡反应产生氯化钠质量为m,产生碳酸钡沉淀质量为n
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
106
197
117【解析】【分析】(1)根据氯化钡与碳酸钠反应产生白色沉淀分析;
(2)根据所加碳酸钠溶液使混合溶液中盐酸部分反应分析;
(3)根据碳酸钠的质量代入方程式中计算出反应的盐酸质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量分析;
(4)根据氯化钡与盐酸都能与碳酸钠反应生成氯化钠及溶质质量分数=溶质质量/溶液质量分析。【解答】(1)向BaCl2和HCl的混合溶液逐渐滴加Na2CO3溶液时,盐酸先与碳酸钠反应,然后氯化钡再与碳酸钠反应,则图像中A点以前为盐酸反应,AB段为氯化钡反应,故AB段看到的现象为产生白色沉淀;
(2)当滴入的Na2CO3溶液80克时,只部分盐酸发生反应,所得溶液中的溶质为BaCl2、NaCl、HCl;
(3)由图示可知,与盐酸反应的碳酸钠的质量为106g×10%=10.6g,则设原溶液中HCl的质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106
73
10.6g
150gx
10673=10.6g150gx
x=4.9%;
(4)当滴入Na2CO3溶液至图中B点时,氯化钡盐酸刚好与碳酸钠完全反应,所得溶液为氯化钠溶液
设盐酸反应产生氯化钠质量为a,产生二氧化碳质量为b
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106
117
44
10.6g
a
b
10610.6g=117a=44b
a=11.7g
b=4.4g
与氯化钡反应的碳酸钠质量为(212g-106g)×10%=10.6g,设氯化钡反应产生氯化钠质量为m,产生碳酸钡沉淀质量为n
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
106
197
117
10.6g
m
n
1.按图乙所示某同学向质量分数为7.3%的稀盐酸溶液中加入碳酸钙样品(含有杂质,且杂质不与酸反应也不溶于水),记录反应过程中有关的实验数据,最后得到下列图像。(1)甲图中a点的pH值为________。(2)本实验不要浓盐酸的原因是因为浓盐酸具有________性。(3)样品中碳酸钙的质量分数为多少?【答案】(1)7(2)挥发
(3)由图像可知,加入20克样品时恰好与盐酸完全反应,生成6.6克二氧化碳,设样品中碳酸钙质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
44
20gx
6.6g
10044=20【解析】【分析】(1)根据碳酸钙与盐酸完全反应时生成溶液呈中性分析;
(2)根据浓盐酸有挥发性分析;
(3)根据反应生成的二氧化碳质量代入方程式中,利用碳酸钙与二氧化碳质量比计算出碳酸钙质量分数分析。【解答】(1)由图示可知,当样品质量加入到20克的时候稀盐酸完全反应,则溶液呈中性,pH为7,即甲图中a点pH值为7;
(2)浓盐酸具有挥发性,所以实验时不用浓盐酸;
(3)由图像可知,加入20克样品时恰好与盐酸完全反应,生成6.6克二氧化碳,设样品中碳酸钙质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
44
20gx
6.6g
10044=2.三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸,测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(石灰石中的杂质既不与酸反应,也不溶于水)。(1)小敏的方法可用如下流程表示,测得的碳酸钙的质量分数为________(2)小华取10克样品,用如图甲实验装置进行实验,反应结束后,测得B装置质量增加了4.6克,根据上述数据,算得碳酸钙的质量分数,发现与事实严重不符,造成这种情况的可能原因是________。(3)小军用如图乙的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升,求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。【答案】(1)79%(2)B中吸收了二氧化碳带出的水蒸气或HCl气体
(3)生成CO2的m=ρV=1.8克/升×0.244升≈0.44克设参加反应的碳酸钙质量为X,则CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O10044X0.44克100:44=X:0.44克X=1克CaCO3%=1克/1.25克=80%【解析】【分析】(1)根据加入等质量盐酸完全反应时消耗碳酸钙质量相等分析;
(2)根据二氧化碳中含有水蒸气或HCl气体分析;
(3)根据产生二氧化碳的体积转换成质量,代入方程式中,利用碳酸钙与二氧化碳反应的质量关系计算出碳酸钙质量分析。【解答】(1)样品10克加入50克稀盐酸,得滤渣5克,再加50克稀盐酸,得滤渣2.1克,说明第二次加入的稀盐酸没有完全反应,而石灰石中碳酸钙全部反应,即2.1克,所以碳酸钙的质量分数为10g−2.1g10g3.为确定影响化学反应速度快慢的因素,小明选取成分相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品(样品中杂质不与稀盐酸反应)各6克,分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应,实验装置如图。每2分钟读取一次电子天平的示数,据此计算生成的二氧化碳的质量。记录的前18分钟的数据如下表:
时间(分)024681012141618大理石碎屑生成的CO2的质量/克01.451.751.982.182.302.362.402.402.40块状大理石生成的CO2的质量/克00.450.801.101.361.601.811.982.112.20(1)实验过程中,通过观察图中哪一现象可判断反应结束?________。(2)结合表格分析,6克块状大理石与稀盐酸反应最多能生成多少克二氧化碳?________;简要说明判断的理由:________。(3)当反应进行到18分钟时,块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应?【答案】(1)容器内不再产生气泡(或电子天平的示数不再变化)
(2)2.40克;查表可知,大理石碎屑完全反应生成2.40克CO2,而块状大理石与其质量、成分都相同,所以完全反应后也能生成2.40克CO2
(3)解:18分钟时块状大理石生成CO2的质量为2.2克。设此时块状大理石中发生反应的CaCO3质量为x。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x2.2克100x=44【解析】【分析】该题结合二氧化碳的制取反应,考查了化学计算题,是中考化学考试的模式;【解答】(1)判断实验的结束,要通过可以观察到的现象来判断;该实验中有气泡可以观察或者观察电子天平的示数变化;故答案为:容器内不再产生气泡(或电子天平的示数不再变化);
(2)反应物的状态只影响化学反应快慢,而不会影响最终的生成物的量,所以6g粉末状的大理石产生的二氧化碳质量与6g块状大理石产生的二氧化碳的量是相同的;故答案为:2.40克;查表可知,大理石碎屑完全反应生成2.40克CO2,而块状大理石与其质量、成分都相同,所以完全反应后也能生成2.40克CO2;
(3)解:18分钟时块状大理石生成CO2的质量为2.2克。设此时块状大理石中发生反应的CaCO3质量为x。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x2.2克100x=444.三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸,测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(石灰石中的杂质既不与酸反应,也不溶于水)。(1)小敏的方法可用如下流程表示,测得的碳酸钙的质量分数为________;在过滤操作中,需要用到的玻璃仪器有________(选填序号)。
A.酒精灯、漏斗、玻璃棒
B.漏斗、玻璃棒、烧杯
C.酒精灯、试管、玻璃棒(2)小华取10克样品,用如图甲实验装置进行实验,反应结束后,测得B装置质量增加了4.6克,根据上述数据,算得碳酸钙的质量分数,发现与事实严重不符,造成这种情况的可能原因是________。(3)小军用如图乙的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升,求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。(4)求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。【答案】(1)79%;B(2)B中吸收了二氧化碳带出的水蒸气或HCl气体
(3)生成CO2的m=ρV=1.8克/升×0.244升≈0.44克设参加反应的碳酸钙质量为X,则CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O10044X0.44克10044=X0.44g
X=1克
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O100735克50克Y10073【解析】【分析】(1)加入稀盐酸样品质量减少,减少的质量是反应掉的碳酸钙的质量,由两次加入等量的稀盐酸减少质量不同,可知第二次加入稀盐酸50g碳酸钙反应完了,稀盐酸过量,可从两次质量的变化求出样品中碳酸钙的质量;(2)稀盐酸与石灰石反应产生的二氧化碳气体中含有水蒸气和少量的HCl气体,会影响CO2量的测量;(3)由丙图可知稀盐酸与石灰石充分反应产生了244mL的二氧化碳气体,由CO2的密度求出CO2的质量,利用CO2质量求出石灰石样品中碳酸钙的质量;(4)利用第1题流程图中的信息“第一次加入稀盐酸50克样品质量减少了5克”与第二次加入比较可知,第一次稀盐酸反应完,与50克稀盐酸溶液反应的碳酸钙为5克,所以利用这个数据可求出50克稀盐酸溶液中HCl溶质的质量,再与50克比较即得质量分数。【解答】(1)由流程图两次加入稀盐酸50,样品第一次减少5克,第二次减少2.9克可知,第二次加入的酸过量了,样品中的碳酸钙为10克-2.1克=7.9克,CaCO3%=7.9克10克
×100%=79%。
在过滤操作中不需要进行加热,所以酒精灯是不需要的,A、C两项有酒精灯所以错误,B中玻璃仪器是需要的。(2)稀盐酸与石灰石反应产生的二氧化碳气体中含有水蒸气和少量的HCl气体,都能被B装置中的碱石灰吸收,所以会使测得的CO2的量增加。
5.小明同学想知道实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2气体后的滤液中的溶质成分,故和小组成员一起进行了如下操作。取实验后的滤液100克,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,试分析计算:(1)该滤液中的溶质是________,ab段的实验现象________bc实验过程中出现的现象________;(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%)【答案】(1)稀盐酸和氯化钙;出现气泡;产生白色沉淀
(2)设盐酸和碳酸钠反应时,生成氯化钠质量为x,生成二氧化碳质量为ym碳酸钠=21.2%×50g=10.6g2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑1061174410.6gxy10610.6g
=117xx=11.7g
y=4.4g碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠质量为m,生成碳酸钙沉淀质量为nm碳酸钠=21.2%×100g=21.2gCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl10610011721.2gnm10621.2g
=117mm=23.4g
n=20g所以所得溶液的溶质质量分数是23.4g+11.7g100g+150g−20g−4.4g答:所得溶液的溶质质量分数是15.6%
【解析】【分析】(1)根据盐酸和氯化钙的混合溶液中,滴加稀盐酸,盐酸会先与碳酸钠反应,溶液的pH值升高,然后碳酸钠再与氯化钙反应,溶液的pH值不变,反应结束,溶液的pH值会继续增大进行分析;(2)根据图像可知,氯化钠来自两个反应,盐酸与碳酸钠反应会生成氯化钠,碳酸钠与氯化钙反应,溶液总质量计算时要减去生成的气体CO2,和沉淀CaCO3。【解答】(1)盐酸和氯化钙的混合溶液中,滴加稀盐酸,盐酸会先和碳酸钠反应,溶液的pH值升高,然后碳酸钠再与氯化钙反应,溶液的pH值不变,反应结束,溶液的pH值会继续增大,所以ab段表示碳酸钠与混合溶液中的稀盐酸反应,现象产生气泡,bc段实验碳酸钠与氯化钙反应现象是:产生白色沉淀。故答案为:(1)稀盐酸和氯化钙;出现气泡;产生白色沉淀6.大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体不选用硫酸,理由是________。(2)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为mg。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量。(3)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数。(4)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大,会对实验结果造成较大影响,其原因是________
。【答案】(1)硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止
(2)解:大理石样品中碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑10044X2.2克100x=44x=5克
(3)解:设参加反应的HCl的质量为y。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O7344y2.2克7344y=3.65克盐酸的质量分数HCl%=3.65克17.8克【解析】【分析】(1)根据硫酸钙的性质分析;
(2)根据乙图可知,吸收装置质量增大量其实就是生成二氧化碳的质量,根据碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式利用二氧化碳的质量计算参加反应的碳酸钙的质量即可;
(3)根据碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式计算出参加反应的HCl的溶质质量,而加入稀盐酸的质量等于锥形瓶内质量增大量和吸收装置质量增大量的和,最后根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%计算即可;7.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定.取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀.继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。(1)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是________克.(2)图象中的a点数值是________.(3)废液中含有的溶质是________(写化学式).(4)图象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?【答案】(1)2.65(2)1.1(3)HCl、CaCl2
(4)设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y,CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓106100y5g106/y=100/5y=5.3g溶液质量是5.3g÷26.5%=20gb点质量应标20g+10g=30g【解析】【分析】(1)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数分析;
(2)根据反应的碳酸钠的质量代入方程式中计算产生二氧化碳的质量分析;
(3)根据加入碳酸钠溶液后的现象分析,先有气泡后有沉淀说明盐酸有剩余;
(4)根据生成沉淀的质量先代入方程式中计算出与氯化钙反应的碳酸钠溶液质量,再由b代表的溶液质量为与盐酸和氯化钙反应的碳酸钠溶液质量总和计算出b代表溶液的质量分析。【解答】(1)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是10g×26.5%=2.65g;
(2)设产生二氧化碳质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106
44
2.65g
x
106:44=2.65g:x
x=1.1g
(3)因加入碳酸钠溶液先产生气泡再产生沉淀,说明废液中含有溶质为HCl、CaCl2;
故答案为:(1)2.65;(2)1.1;(3)HCl、CaCl2;(4)30g。8.某科学兴趣小组在实验室中配制了100克质量分数为20%的氢氧化钠溶液,将其滴入盛有50克稀硫酸的烧杯中,以测定该稀硫酸溶质的质量分数。其反应过程放热导致的温度变化如图Ⅰ所示。图Ⅰ图Ⅱ(1)为配制氢氧化钠溶液,除了烧杯、天平和玻璃棒仪器外,还需要图Ⅱ中的________仪器(填字母)。(2)反应进行到P点时,溶液中的pH值________7(填“>”“<”或“=”)。(3)经测定该稀硫酸溶质的质量分数为19.6%,请列式计算图Ⅰ中a的数值为多少?【答案】(1)A、C(2)<(3)a为40克【解析】【分析】化学上用,化学物品和溶剂(一般是水)配制成实验需要浓度的溶液的过程就叫做配制溶液。配制溶液前需要计算所需物品的多少并清理仪器。中和反应酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应。【解答】(1)配置氢氧化钠溶液时,需要量取液体的体积和溶质的质量,因此需要天平称氢氧化钠质量,量筒和滴管量取一定量的蒸馏水,溶解则需要在烧杯中完成,为了加速溶解需要使用玻璃棒搅拌;故还需要A、C;
(2)酸碱中和时,会放出热量,则随着反应的进行温度会逐渐升高,当温度达到最高则说明恰好中和;由图可知,是氢氧化钠溶液加入硫酸溶液,在p点时,还没有达到温度的最高点,则说明硫酸还没有被中和完全,此时溶液显酸性,即PH<7;故答案为:<;
(3)由(2)可知,在a点时,氢氧化钠与硫酸恰好完全反应;m(H2SO4)=50g×19.6%=9.8g;
设a点的数值为x;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80
98
x・20%
9.8g
80x・20%=989.8g
x=40;故答案为:40;故答案为:(1)A、C;(2)<;
(3)由(2)可知,在a点时,氢氧化钠与硫酸恰好完全反应;m(H2SO4)=50g×19.6%=9.8g;
设a点的数值为x;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
9.在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH值,记录数据如下表:反应时间(s)0255075100125150175200滴入稀盐酸体积(mL)048121620242832pH13.213.012.712.412.17.02.01.61.3温度(℃)36.937.538.038.538.839.239.038.838.6(1)观察上表发现,当反应时间在________s时,氢氧化钠与盐酸恰好中和。(2)分析上表数据发现,在逐渐滴加稀盐酸的过程中,溶液的温度先升高后降低,请分析原因________。(3)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH值的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量。(稀盐酸的密度取1.0g/mL;化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O)【答案】(1)125
(2)氢氧化钠与盐酸反应会放出热量,导致温度上升,反应结束,产热停止,还要向外散热,所以温度下降。
(3)设氢氧化钠稀溶液中溶质的质量为x。NaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5x0.14640∶x=36.5∶0.146gx=0.16g【解析】【分析】根据酸碱恰好中和时溶液呈中性分析;根据中和反应放热,反应结束后温度会恢复分析。根据化学方程式计算分析,利用方程式进行计算时,要先写出有关反应方程式,根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比,再从题中找出已知物质的质量,利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解,注意溶液之间的反应,参加反应的物质为溶液中的溶质,代入方程式中的质量必须是参加反应或生成的纯净物的质量。【解答】(1)溶液pH=7时,盐酸和氢氧化钠刚好完全反应,时间为125s;(2)氢氧化钠与盐酸反应会放出热量,导致温度上升,反应结束,产热停止,还要向外散热,所以温度下降,所以溶液温度会先高后低;(3)根据方程式进行计算。10.将一稀盐酸和稀硫酸的混合液,逐滴滴入到一定质量的氢氧化钡溶液中,溶液的pH变化和沉淀的质量变化如图所示,据此分析计算:(1)图中A点(pH=7)处溶质是________(写化学式)。(2)该氢氧化钡溶液中含有溶质的质量。【答案】(1)BaCl2
(2)解:设氢氧化钡溶液中溶质的质量为χ。据图可知硫酸钡的质量为2.33gH2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O171233χ2.33g171/χ=233/2.33g
χ=1.71g【解析】【分析】(1)将稀盐酸和稀硫酸的混合液中逐滴滴入到一定质量的氢氧化钡溶液中,溶液的pH值的变化过程是逐渐减小。当pH等于7时溶液中没有酸与没有碱,可据此确定此时的溶质是什么;
(2)反应中只有稀硫酸与氢氧化钡反应会产生硫酸钡沉淀,所以可根据右图中的沉淀质量计算出氢氧化钡的质量。【解答】(1)图中A点(pH=7)处,稀盐酸恰好与氢氧化钡反应生成水和氯化钡,稀硫酸恰好与氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,所以溶质只有BaCl2。
故答案为:BaCl211.将m1g7.3%HCl溶液和m2g未知浓度的NaOH溶液混合均匀,测量并记录溶液温度,实验结果如右图所示(实验中始终保持m1+m2=50g)。(1)做该实验时环境温度为________℃左右。(2)实验过程中溶液温度升高的原因是________。(3)图中A点所得溶液中的两种溶质是________。(4)通过计算确定NaOH溶液的溶质质量分数为多少?【答案】(1)21(2)酸碱反应是放热反应(3)NaOH
NaCl
(4)解:设NaOH溶液的溶质质量分数为x.NaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5(50g-30g)x30g×7.3%
x=12%【解析】【分析】(1)根据图中溶液的初始温度可以得出实验时的环境温度;(2)酸碱中和反应是放热反应,反应过程中温度会升高;(3)图中A点时m1的质量为15g,m2的质量为50g-15g=35g,根据图线判断出此反应中谁过量,得到溶质;(4)由图中当m1=30g时,溶液的温度达到了最高,说明了此时两者恰好完全反应,根据HCl的质量计算出消耗NaOH的质量分数。【解答】(1)根据图线中溶液的初始温度应与环境温度一致,可知环境温度为21℃;(2)实验过程中溶液温度升高的原因是酸碱反应是放热反应;(3)图中A点表示HCl的质量为15g,NaOH的质量为50g-15g=35g。图线中继续增加HCl的质量,溶液温度继续上升,说明溶液中还有NaOH,所以A点时NaOH过量,溶液中的溶质有NaOH、NaCl。
故答案为:(1)21℃;(2)酸碱反应是放热反应;(3)NaOH、NaCl12.工业盐酸中通常含少量FeCl3而呈黄色。取某工业盐酸50克,滴加溶质质量分数为20%的NaOH溶液,反应过程中,当加入的NaOH溶液质量至以下数值时,对充分反应后所得溶液的质量进行了测定,部分数据如下表。测得生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量的关系如图所示。加入NaOH溶液的质量255075100所得溶液的质量/g75100125m(1)FeCl3属于________(选填“酸”、“碱”或“盐”)(2)OA段发生反应的化学方程式为________。(3)C点溶液中滴入紫色石蕊试液后溶液变________色。(4)加入NaOH溶液的质量为100克时,所得溶液的质量m的值是多少?(写出计算过程)【答案】(1)盐(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O(3)蓝
(4)解:设生成的氢氧化铁的质量为x3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓120
1076g×20%
x120/6g×20%=107/xx=1.07gm=50g+100g-1.07g=148.93g【解析】【分析】(1)酸由氢离子和酸根离子构成,碱由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成,盐由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成;
(2)NaOH先与盐酸反应生成NaCl和H2O,这段时间没有沉淀生成;待盐酸反应完毕,才与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀;
(3)B点时沉淀的质量不再增大,即FeCl3已经完全反应,因此C点时溶液中有多余的NaOH;
(4)根据图像可知,当加入NaOH80g时开始产生沉淀,加入86g时沉淀停止生成,因此在生成沉淀的过程中,有(86g-80g)NaOH参加反应,根据它与FeCl3反应的化学方程式计算出生成氢氧化铁的质量,最后根据盐酸质量+氢氧化钠质量-沉淀氯化铁的质量计算出溶液的质量m即可。【解答】(1)FeCl3由金属和酸根离子构成,因此属于盐;
(2)OA段没有沉淀生成,应该是NaOH与盐酸反应生成NaCl和H2O,反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(3)C点有剩余的氢氧化钠,那么溶液呈碱性,因此滴入紫色的石蕊试液呈蓝色;
(4)设生成的氢氧化铁的质量为x3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓120
1076g×20%
x1206g×20%解得:x=1.07g;所得溶液的质量m=50g+100g-1.07g=148.93g。13.取甲、乙两份质量都是8.0克的氢氧化钠固体,甲密封保存,乙敞口放置。一段时间后称量甲、乙的质量,甲质量不变,乙质量为10.0克。小徐同学作出如下猜想:乙可能变质了。(1)将全部甲、乙固体分别放入两个烧杯中,加水充分溶解后,加入足量的等量同种稀盐酸溶液,乙产生大量的气泡,可确定乙固体含有________(写化学式),说明乙固体确实变质了;(2)计算乙和稀盐酸反应生成的氯化钠的质量。【答案】(1)Na2CO3(2)11.7【解析】【分析】(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,而碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体;
(2)生成的氯化钠和原来氢氧化钠中钠元素的质量相等;首先根据氢氧化钠质量×钠的质量分数计算出钠元素的质量,然后再根据钠元素的质量÷钠元素在氯化钠中的质量分数计
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