20182019年浙江省宁波市初中科学提前批招生考试有关表格图像的化学方程式计算专题训练

有关表格图像的化学方程式计算试题呈现固体铵盐的成分可能是，或是两者的混合物。甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定成分，并测定中氮元素的质量分数。甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品溶于水，然后加入溶液（图中用氢氧化钠质量表示），水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）。该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收，浓硫酸增重的质量如图所示。分析该图像并回答下列问题：①写出段涉及的化学方程式：。②样品的成分是，点的数值是。乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品,测定方法与甲组同学大部分相同，不同的是他们将不同质量的铵盐分别加入到溶液中（含）,测定结果如下：实验编号ⅠⅡⅢⅣ铵盐的质量10.0020.0030.0040.00浓硫酸增加的质量mm1.360①分析实验数据可知，实验编号为的实验中，氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体。②计算中氮元素的质量分数。（百分号前保留两位有效数字）思路分析题中涉及的是酸式盐，酸式盐的共性之一就是可以与碱反应生成正盐，以为例，与的反应分两步进行，第一步：①,先生成正盐；第二步：②,以此知识为基础，再根据题中所给信息进行计算。中加入氢氧化钠，从图像中看出，并不是马上生成氨气，所以样品中肯定含有，二如果只有一种物质，由方程式可以分析得出，第一步反应和第二步反应消耗的氢氧化钠的质量应该相等，而图像中第二步发生反应的氢氧化钠的质量大于第一步反应，所以必然也存在。而段应该是硫酸氢铵和氢氧化钠反应，即：生成正盐的反应，段为硫酸铵和氢氧化钠反应生成氨气的反应。发生这部分反应的氢氧化钠溶液的质量为=，所含的氢氧化钠为，由化学反应方程式可得氢氧化钠的氨气的关系：，列示为，解得：所以浓硫酸增重也为，即点对应的数值为。表格中实验、中，氢氧化钠质量相同，加入的混合铵盐质量不同，但生成的氨气质量相等，可见，加入铵盐较少的实验，氢氧化钠将铵盐完全反应完，生成了氨气；而实验中，氢氧化钠先将硫酸氢铵转化为硫酸铵，再与硫酸铵反应放出氨气，放出的氨气与实验相等，可见氢氧化钠不足量，未将硫酸铵反应完。所以实验氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体。根据实验的数据，铵盐混合物和氢氧化钠反应生成氨气，先计算出和硫酸铵反应生成氨气的氢氧化钠质量，总的氢氧化钠减去这部分剩下的即为和硫酸氢铵反应的氢氧化钠，根据化学方程式求出硫酸氢铵的质量，再用铵盐总质量减去硫酸氢铵的质量即为硫酸铵的质量，然后求出各自含氮元素的质量，除以总质量即可得出结论。关于化学方程式的计算同学们按照刚才的思路用质量的方法小心计算可求解，用物质的量以及化学方程式中的反应关系，可减少计算量。因为，根据化学方程式②的关系：，列式，解得：氢氧化钠的总的物质的量为。所以，与硫酸氢铵反应的氢氧化钠的物质的量为根据方程式①的关系：，列式，解得；含元素的质量为；；含元素的质量为因此，混合物中含氮元素的质量分数为：答案①②和①Ⅰ②拓展与延伸表格型化学方程式计算题的特点是：把进行几次实验的数据一一用表格的形式列出来，学生解题必须通过分析，选择适当的实验数据才能进行计算。学生解题的最大障碍是数据陷阱，所以根据反应原理认真分析实验数据，找准恰好完全反应的一组数据进行计算是解此类题的关键；而图像型计算与此类似，同样要能准确分析所给图像，从中找出需要的相关信息进行计算。针对练习1.现有的混合物，进行如下实验：把混合物全部加入到足量的稀硫酸中，完全溶解后，滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液，滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示，回答下列问题：（1）当时，固体混合物中氧化铜的质量；（2）所用稀硫酸溶质的质量分数；（3）的取值范围。答案：（1）（2）（3）解析：往和混合物中加入硫酸完全溶解，发生的反应为：①；②；再加入氢氧化钠溶液，可能发生的反应有：③；④；⑤，至于反应③是否发生，则要根据题目所给条件进行判断。由图像看出，刚开始加入氢氧化钠时，没有沉淀产生，加到一定量之后才出现沉淀，可以判断出，混合物和硫酸的反应必然是硫酸过量，加入的氢氧化钠先中和过量的硫酸，再和硫酸铜及硫酸铁反应生成沉淀。（1）若用物质的量的方法求算，设混合物中含的物质的量为，含的物质的量为，生成沉淀所用的氢氧化钠的物质的量为，则可根据量的关系列出方程组：；解得；所以氧化铜的质量为。（2）根据化学方程式和元素守恒，分析方程式①和⑤，3份硫酸生成1份硫酸铁，将这一份硫酸铁沉淀需要6份氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸的反应比例关系为；同理分析方程式②和④也可得出相同的比例关系，所以可以这么理解：当加入的氢氧化钠将加入的硫酸完全中和时，铁离子和铜离子就完全以氢氧根的形式被沉淀完全。设反应的硫酸的质量为，根据量的关系：解得：稀硫酸的质量分数为。（3）用极端假设法求算。根据化学方程式用质量计算和物质的量计算均可。加入的硫酸中，含硫酸的物质的量为第一种情况：如果固体混合物全部是，，根据方程式②反应需要的硫酸的物质的量，因此剩余的硫酸的物质的量为，需要用氢氧化钠中和，氢氧化钠的质量为，所需氢氧化钠的溶液的质量为，即；第二种情况：如果固体混合物都是，，由方程式①可算出反应需要的硫酸的物质的量为，刚好没有硫酸剩余，所以。综上所述，的取值范围为。2.在稀盐酸中加入混合均匀的和固体粉末，充分反应后使气体全部逸出。如图是加入粉末的质量与产生（该状况下，气体的密度为）体积的关系。请计算：（1）该盐酸中的质量；（2）若该盐酸为时，加入粉末为，求产生的体积；（3）若粉末的质量为，该盐酸的体积为，产生的体积为。试写出粉末质量与产生体积之间的关系。答案：（1）（2）（3）解析：（1）根据化学方程式：；，可得出量的关系：列式解得：（2）因为，所以固体过量，盐酸完全反应。所以，。（3）盐酸的体积为，最多能反应的固体粉末的质量为。①若，则盐酸过量，粉末可以完全反应，根据比例关系可以算出产生二氧化碳的体积；②若，则粉末过量，盐酸完全反应，产生的二氧化碳的体积为。3.金属单质和非金属单质反应可生成化合物，反应的化学方程式为：。某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验，充分反应时，所用和的质量各不相同，但总质量相等，都是。有关实验数据记录如下。试求丙学生实验中的值可能是多少。的用量的用量的用量甲乙丙答案：或解析：从表格中可以看出，甲、乙同学所取的反应物质量不同，但是产物的质量相同，所以他们二人所取的反应物中，都是多的那种过量，少的那种完全反应，由此可以得出反应之间的质量关系，即和恰好完全反应，生成。丙的实验中，产物的质量为，所以发生反应的的质量为，的质量为。第一种情况：过量，完全反应，所以，，所以。第二种情况：过量，完全反应，所以，，所以。第1次第2次第3次第4次加入稀硫酸的质量25252525生成氢气的总质量0.150.40.44.为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸，平均分成四次加入其中，充分振荡，实验所得数据见下表：（1）上表中的数值为；（2）上述稀硫酸的质量分数是；（3）现用溶质质量分数为98%的浓硫酸，配制上述实验中所需溶质质量分数的硫酸溶液，需加入多少克水？（列式计算）（4）固体混合物中，镁元素的质量分数为多少？答案：（1）0.30（2）29.4%（3）（4）解析：（1）0.30（2）29.4%设需加水的质量为，现有解得（4）设的质量为。由题意知，第4次加入硫酸时，酸已过量故硫酸镁的质量为。5.固体铵盐、的成分可能是，，或是两者的混合物。甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定和的成分，并测定中氮元素的质量分数。（1）甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品溶于水，然后加入40%的溶液（图中用氢氧化钠质量表示），水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）。该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收，浓硫酸增重的质量如图所示。分析该图像并回答下列问题。①写出段涉及的化学方程式：；②样品的成分是，点的数值是。（2）乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品，测定方法与甲组同学大部分相同，不同的是他们将不同质量的铵盐分别加入到溶液中（含），测定结果如下：实验编号ⅠⅡⅢⅣ铵盐的质量10.0020.0030.0050.00浓硫酸增加的质量1.360①分析实验数据可知，实验编号为的实验中，氢氧化钠足量，铵盐中铵根离子完全转化成气体。②计算中氮元素的质量分数（结果保留两位小数）。答案：（1）①②与的混合物4.25（2）①Ⅰ②0.17解析：（1）①段是氢离子和氢氧根离子反应，段是铵根离子和氢氧根离子反应，所以段的反应方程式为：。②样品的成分是：与的混合物；段是铵根离子和氢氧根离子反应，段的离子反应方程式为：，根据离子方程式知，；故答案为：与的混合物；4.25。（2）①Ⅱ中铵盐质量是Ⅰ的2倍，如果氢氧化钠过量，则Ⅱ中生成的氨气量应该是Ⅰ中的2倍，实际上相等，则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足，Ⅰ中氢氧化钠足量。②设铵盐中含的质量为，的质量为。解得：中氮元素的质量分数6.已知：少量的气体通入氢氧化钠溶液中反应为：；过量的气体通入氢氧化钠溶液中反应为：。现将一定量的气体通入溶液中充分反应后，将溶液低温蒸发，得到不含结晶水的白色固体，取3份质量不同的该固体分别与相同浓度的盐酸反应，得到气体的质量与固体的质量关系如下：组别1235050503.806.207.201.762.642.64（1）上表中第组数据表明加入的盐酸反应后有剩余。（2）请通过计算，判断固体是什么物质？其成分的质量分数是多少？答案：（1）1（2）解析：（1）1（2）第1组盐酸过量，说明固体全部反应完。用第1组数据可求出固体的成分和相应的质量比。设固体全部由碳酸钠组成，根据碳原子守恒得：，说明固体不全部是由碳酸钠组成。设固体全部由碳酸氢钠组成，根据碳原子守恒得：，说明固体不全部是由碳酸氢钠组成。从上可知，该固体由碳酸钠和碳酸氢钠组成。设固体中含有，碳酸氢钠。解得：碳酸钠的质量分数为：，碳酸氢钠的质量分数为：。7.为测定某石灰石的组成（杂质不溶于水也不与盐酸反应），取用该固体放入大烧杯中，分四次加入稀盐酸（每次逐渐滴入稀盐酸的质量为），待每次反应完全后，得到下面的质量关系：加入稀盐酸的次数第一次第二次第三次第四次烧杯及反应后混合物的总质量230325.6423.4523.4请分析以上数据后计算：（1）原石灰石纯度；（2）该稀盐酸的溶质质量分数；（3）当加入稀盐酸至固体混合物恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数。（三个小题均要写出过程，用百分数表示计算结果并精确到小数点后一位）答案：（1）（2）（3）解析：（1）根据表中数据，第二次产生为，则第一次产生为，第三次产生为，共产生。设石灰石中的质量为。解得石灰石中的质量分数为。（2）设盐酸的质量分数为，可以依据第一次或者第二次计算。

解得（3）由题意可知，第三次加盐酸到时，刚好完全反应（或盐酸刚好完全反应），所得溶液质量为。解得所得溶液的溶质质量分数为。8.甲、乙、丙、丁四位同学用锌与浓硫酸反应，所得相关数据记录如下（实验中的误差忽略不计）。甲乙丙丁取用浓硫酸质量100100100100加入金属的质量生成氢气的质量00.20.60.8已知锌与浓硫酸反应方程式为，计算：（1）甲同学加入金属锌的质量；（2）浓硫酸中溶质的质量分数；（3）丁同学实验中产生的与的质量比。答案：（1）（2）98%（3）解析：（1）由题意可知，锌先与浓硫酸反应，再与稀硫酸反应，乙同学做的实验丙同学做的实验乙、丙两个同学锌和浓硫酸反应的质量是一样的，故。（2）丁同学的实验产生的氢气最多，硫酸反应的最彻底，浓硫酸中溶质的质量为，浓硫酸中溶质的质量分数。（3）9.兴趣小组同学参观某化工厂时，对工厂的一种溶液发生了兴趣，经调查知该溶液中只含有硫酸和硫酸铜两种溶质，为了验证溶液中是否含有和，他们首先进行了定性研究：实验步骤实验现象结论取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液溶液呈红色溶液中含有取少量溶液于试管中，滴加溶液，再加稀硝酸溶液中含有接着，他们对该溶液又进行了定量研究，取溶液，等