1.取一定质量的碳酸钙,高温加热一段时间后,得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物,其中碳、氧元素质量比为3∶14,那么该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为__________;取该固体混合物25.6g,加入溶质质量分数10%的稀盐酸219g,恰好完全反应。将所得溶液蒸发、结晶,最后得到固体的质量为____________g。
2.方便面方便、可口,很受人们青睐,但其中油脂含量若超标,就会影响人的健康。据了解,健康饮食标准下每人每天摄入的油脂应以25﹣30g为上限。回答下列问题。
(1)油脂可以由亚麻酸和其它物质经过化学变化获得,已知亚麻酸的化学式为C18H32O2,通过计算得出亚麻酸中碳氢氧三种元素的质量比 。
(2)如图为某品牌方便面的包装信息,经检验其方便面中的油脂含量约为20%,方便面的油脂摄入占一天中总油脂的一半,试判断一天食用一包这种方便面是否符合健康标准? 。
3.有4.6g某有机物,在充足的O2中完全燃烧,只能生成CO2和H2O,将产生的气体先通过浓H2SO4,浓H2SO4的质量增加了5.4g,再通过碱石灰,碱石灰质量增加8.8g。已知该有机物的相对分子质量不超过50,试确定该有机物的化学式。
4.如图所示是浓盐酸试剂瓶标签的部分内容。请回答下列问题:
(1)配制10%的稀盐酸200g,需要这种浓盐酸的体积约为____mL(精确到1mL)。
(2)某固体氢氧化钠在空气中敞口放置一段时间后部分变质,取该固体10g,加入质量分数为10%的盐酸至恰好不再产生气泡为止,生成气体的质量为2.2g,试通过计算说明:该固体中未变质的氢氧化钠的质量是多少克?
5.实验室有一瓶未开封的浓盐酸,部分标签如图所示。求:
(1)这瓶浓盐酸中溶液的质量为多少克?
(2)若用这瓶浓盐酸来配制200g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需量取浓盐酸的体积是多少毫升?水的体积是多少毫升?
6.“84消毒液”是一种常用含氯消毒用品,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。使用时,可根据实际需求进行配比,并规范使用,以防引发危险。
(1)“84消毒液”中的有效氯来自次氯酸钠,计算次氯酸钠中氯元素的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)现需要5L有效氯浓度为500mg/L的稀溶液,选用有效氯浓度为50000mg/L的某品牌“84消毒液”进行配置,需加水多少升?(忽略混合前后溶液体积的变化)
(3)“84消毒液”不能与洁厕灵混合使用,因为“84消毒液”里的次氯酸钠与洁厕灵里的盐酸会发生化学反应,产生的氯气对人体有害,不同浓度氯气对人体的影响如表所示。
浓度(mg/m3) 对人体的影响
3000 可立即麻痹呼吸中枢, 导致瞬间死亡
120-170 极为危险, 会引起急性肺水肿及肺炎
40-60 在1小时内便可致人严重中毒
通过计算分析,在10米3密闭空间里,若将1.49克次氯酸钠与盐酸完全反应,产生的氯气会对人体造成怎样的影响? (次氯酸钠与盐酸反应的化学方程式为: NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O)
7.某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
8.某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
(1)实验室实验时,我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 。
(2)为了测定废液中CuSO4的质量分数,该小组取了50g废液,逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu(OH)2沉淀(无其它沉淀)的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示:
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应,没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应,反应结束后生成沉淀质量是 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量。
9.某同学为了测定黄铜屑(由锌和铜形成的合金)样品组成,取四份样品分别加稀硫酸反应,其实验数据记录如下表。
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量(g) 50.0 50.0 50.0 50.0
取稀硫酸质量(g) 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量(g) 0.04 0.08 0.1 0.1
(1)画出在50.0g样品中加稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图。
(2)试计算第2份样品反应后溶液中硫酸锌质量分数为多少?(保留到0.1%)
10.某兴趣小组为探究铝镁合金的组成,取16g铝镁合金样品,将80g氢氧化钠溶液平均分成四份依次加入到样品中(镁与氢氧化钠溶液不反应),铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2溶于水),充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量,得实验数据如表:
所加氢氧化钠溶液的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体的质量/克 10.6 m 4.0 4.0
试计算:
(1)分析表中数据可知,第二次反应结束后,剩余固体质量m是 克。
(2)该铝镁合金中铝的质量分数 。
(3)所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数 。
11.“石头纸”的外观与普通纸相似,可用我国发达的水产养殖业中产生的大量废弃贝壳制得。为了测定某种贝壳中碳酸钙的质量分数,某探究小组的同学称取50g贝壳样品,分别在5只烧杯中进行了实验,实验数据见表(假设贝壳中其他物质不与盐酸反应),根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
烧杯编号 A B C D E
加入贝壳样品的质量/g 10 10 10 10 10
加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40 50
充分反应后生成气体的质量/g 0.88 1.76 x 3.52 3.52
(1)表格中x的值为 。
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。
12.实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈________性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为________克.
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10克乙瓶中的固体样品,用100克15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加人入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因.
13.为测定某Na2SO4溶液的溶质质量分数,取60g Na2SO4溶液平均分为三份,每份样品均按如图所示进行实验,实验数据见下表。计算:
实验1 实验2 实验3
样品质量/g 20 20 20
BaCl2溶液质量/g 30 60 90
电子天平示数/g 42.33 44.66 44.66
(1)20g Na2SO4溶液完全反应时,所得沉淀的质量为 g。
(2)Na2SO4溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
答案及解析
1.7∶25 33.3
【解析】 氧化钙和碳酸钙的固体混合物,其中碳、氧元素质量比为3∶14,即12∶56。由化学式可知,含12份质量的碳元素的碳酸钙中氧元素的质量为48份质量,碳酸钙的质量为100份质量,则氧化钙中氧元素的质量为(56-48)=8份质量,含8份质量的氧元素的氧化钙为56÷2=28份,故固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为28∶100=7∶25。稀盐酸与碳酸钙和氧化钙反应都生成氯化钙,219g 10%的稀盐酸中溶质质量为219g×10%=21.9g。21.9g的氯化氢中氯元素的质量为21.9×=21.3g,含氯元素21.3g的氯化钙的质量为21.3g÷=33.3g。
2.解:(1)已知亚麻酸的化学式为C18H32O2,亚麻酸中碳氢氧三种元素的质量比:(12×18):(1×32):(16×2)=27:4:4。
故填:27:4:4。
(2)105g×20%=21g,
一天食用一包这种方便面能够提供21g油脂,大于一天中总油脂的一半,不符合健康标准。
答:不符合健康标准。
3.C2H6O
【解析】使浓H2SO4增重5.4g的为H2O,使碱石灰增重8.8g的为CO2。则该有机物含C元素:8.8g×=2.4g,含H元素:5.4g×=0.6g,2.4g+0.6g=3g<4.6g,所以该有机物中一定含有O元素。
设该有机物分子式为CxHyOz(x、y、z均取正整数)
CxHyOz+O2―→xCO2+H2O
12x+y+16z 44x 9y
4.6g 8.8g 5.4g
==
解得:y=3x,x=2z
x,y,z的具体值无法确定,因此对二式进行讨论:
当z=1时,x=2,y=6,C2H6O(相对分子质量46<50,合理)
当z=2时,x=4,y=12,C4H12O2(相对分子质量92>50,不合理)
所以该有机物化学式为C2H6O。
4.47
(2)固体氢氧化钠在空气中敞口放置会吸收空气中的CO2而变质为Na2CO3。设10g样品中碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
=,x=5.3g,
固体中未变质的氢氧化钠的质量为10g-5.3g=4.7g。
【解析】 (1)溶液稀释过程中溶质质量不变,则m浓×36%=m稀×10%,ρ浓V浓×36%=m稀×10%,1.18g/cm3×V浓×36%=200g×10%,V浓≈47cm3=47mL。
5.590g 45.8mL 146mL
【解析】(1)这瓶浓盐酸中溶液的质量:m=ρV=1.18g/mL×500mL=590g。
(2)稀释溶液时,溶质质量不变。则m浓×37%=200g×10%,
m浓≈54g,m水=200g-54g=146g,
需取浓盐酸的体积:V浓==≈45.8mL,需加水的体积:V水=146mL。
6.(1)Cl% = ×100%= ×100%= 47.7%
(2)5L×500mg/L=V浓×50000mg/L
V浓=0.05L
V水=V稀-V浓=5L-0.05L=4.95L
(3)设1.49g次氯酸钠与足量盐酸混合后产生氯气的质量为 x
NaClO+2HCl=NaCl+ Cl2↑+H2O
74.5 71
1.49g x
=
x=1.42g
氯气浓度: =0.142g/m3=142mg/ m3
查表可知, 氯气浓度在 120mg/m3-170mg/m3之间,
所以此时极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎。
【解析】(1)元素的质量分数等于相对原子质量与个数的乘积与化学式式量的比值;
(2)稀释前后溶质的质量不变,根据溶质质量=溶液体积×溶液浓度列出方程,计算出需要消毒液的体积,最后将前后溶液的体积相减就是需要加水的体积;
(3)写出次氯酸与稀盐酸反应的方程式,然后根据次氯酸的质量计算出生成氯气的质量,最后用计算出氯气的浓度,与表格信息对比即可。
【解答】(1)次氯酸中氯元素的质量分数: ;
(2)根据稀释前后溶质的质量不变得到: 5L×500mg/L=V浓×50000mg/L;
解得:V浓=0.05L; 那么需要加水的体积:V水=V稀-V浓=5L-0.05L=4.95L;
7.解:设原混合物中Cu2O的质量为x,参加反应硫酸的质量为y,生成铜的质量为z,
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少量为△M
144 98 64 80
x y z 20g﹣10g
x=18g y=12.25g z=8g
(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比为18g:(20g﹣18g)=9:1;
(2)稀硫酸的溶质质量分数是100%=24.5%
答:(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比是9:1;(2)稀硫酸的溶质质量分数是24.5%;
(3)通过以上分析可知,原混合物中铜的质量为2g;生成铜的质量为8g,则加入硫酸与铜的质量变化关系如图;
8.解:(1)实验室实验时,我们观察到的CuSO4溶液的颜色为蓝色;
(2)①由图示可知生成沉淀质量是1.96g;
设参加反应的硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
160 98
x 1.96g
x=3.2g
答:50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
故答案为:(1)蓝色;
(2)①1.96;
②3.2g。
9. 解:(1)从第1组、第2组数据可知:每40.0g的稀硫酸与足量的金属反应会生成0.04g的气体,按这个比例关系分析最终生成0.1g的气体实际参加反应的稀硫酸的质量为100g,因此拐点应为(100,1.0)。所以样品中加稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图为
。
(2)设第2份样品反应后溶液中硫酸锌质量为x,消耗锌的质量为y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161 2
y x 0.08g
x=6.44g
y=2.6g
第2份样品反应后溶液中硫酸锌质量分数为100%≈7.8%。
答:第2份样品反应后溶液中硫酸锌质量分数为7.8%。
10.解:(1)分析表中数据可知,第一次20g溶液能和:16g﹣10.6g=5.4g铝反应,第三次仍然有铝参加反应,因此第二次反应的铝质量应该是5.4g,因此结束后,剩余固体质量m=10.6﹣5.4=5.2。
故填:5.2。
(2)由表中数据可知,镁质量是4g,该铝镁合金中铝的质量分数:100%=75%,
故填:75%。
(3)设20g氢氧化钠溶液中氢氧化钠质量为x,
2NaOH+2Al+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,
80 54
x 5.4g
,
x=8g,
所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数:100%=40%,
故填:40%。
11.解:(1)向10g贝壳样品中加入10g稀盐酸,稀盐酸完全反应能生成0.88g二氧化碳气体;加入20g稀盐酸,能生成1.76g二氧化碳气体;加入40g稀盐酸,加入的稀盐酸是A烧杯加入稀盐酸的四倍,能生成3.52g二氧化碳气体,产生的气体也是A烧杯中的四倍;说明烧杯C中加入30g稀盐酸时,能完全反应,产生的气体为0.88g×3=2.64g。
(2)设样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.52g
x=8g
样品中碳酸钙的质量分数为100%=80%。
答:样品中碳酸钙的质量分数为80%。
故答案为:(1)2.64;
(2)80%。
12.(1)酸
(2)2.2
(3)设该样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
x 2.2克
106:x=44:2.2克,x=5.3克
Na2CO3%=5.3克/10克=53%
(4)假设10克固体样品全部为氢氧化钠,则需要消耗的稀硫酸质量为y
2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
10克 y×15%
80:10克=98:(y×15%)
y=81.7克<100克
假设10克固体样品全部变质,则需要消耗的稀硫酸质量为Z
Na2CO3+ H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
106 98
10克 z×15
106:10克=98:(z×15%)
z=61.6克<100克
所以用100克15%的稀硫酸进行此实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
【解析】该题主要是结合NaOH变质情况的探究实验,综合考查了化学反应之后溶液的分析与计算;
【解答】(1)紫色石蕊试剂遇酸变红色,遇碱变蓝色;而题目中石蕊变红色,说明是酸性溶液;故答案为:酸;(2)由图可知,实验过程中使用电子天平,而气体的质量则是反应前后变化的质量;所以反应前的总质量为:80g+90g=170g;而反应后总质量为:167.8g;所以气体质量为:170g-167.8g=2.2g;故答案为:2.2;(3)实验中产生的二氧化碳都是来自变质产生的碳酸钠,知道二氧化碳气体的质量,然后根据化学方程式计算即可;故答案为:设该样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
x 2.2克
106:x=44:2.2克,x=5.3克
Na2CO3%=5.3克/10克=53%;
⑷该题是为了验证不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加人入后,都不需要使用石蕊试液;采取极限情况分析即可;即固体样品没有变质只有NaOH和完全变质只有碳酸钠,计算100克15%的稀硫酸是否过量,如果两种情况均过量则该同学的观点是对的,反之是错误的;故答案为:假设10克固体样品全部为氢氧化钠,则需要消耗的稀硫酸质量为y
2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
10克 y×15%
80:10克=98:(y×15%) y=81.7克<100克
假设10克固体样品全部变质,则需要消耗的稀硫酸质量为Z
Na2CO3+ H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
106 98
10克 z×15
106:10克=98:(z×15%)
z=61.6克<100克
所以用100克15%的稀硫酸进行此实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
13.解:(1)由表中实验2、3的数据可知,氯化钡溶液的质量增加,生成沉淀的质量不再增加,说明了硫酸钠已完全反应,所以20g Na2SO4溶液生成沉淀的质量为:44.66g﹣40g=4.66g。
(2)设20gNa2SO4溶液中溶质的质量为x,
BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl
142 233
x 4.66g
解得:x=2.84g
Na2SO4溶液中溶质的质量分数是100%=14.2%。
答:Na2SO4溶液中溶质的质量分数是14.2%。
故答案为:(1)4.66g;
(2)14.2%。
化学计算