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专题5 图形与表格等化学计算
考点一、利用图形拐点计算
典例1:(2023九上·义乌期中)某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为 g 。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】(1)2.2
(2)根据图像可知,与碳酸钠反应的盐酸的质量为:100g-50g=50g;
设参加碳酸钠的质量为x,稀盐酸的溶质质量分数为y,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 50gy 2.2g
;
解得:x=5.3g,y=7.3%;
则样品中碳酸钠的质量分数为:.
(3)跟氢氧化钠反应的盐酸的质量也是50g,
设样品中氢氧化钠的质量分数为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 50g×7.3%
; 解得:z=4g。
【解析】(1)根据图像确定生成二氧化碳的质量;
(2)根据图像计算出与碳酸钠反应的稀盐酸的质量,利用二氧化碳的质量和化学方程式,分别计算出参加反应的碳酸钠的质量和稀盐酸的溶质质量分数,最后计算出碳酸钠的样品含量。(3)根据图像确定与氢氧化钠反应的稀盐酸的质量,利用反应的方程式计算出参加反应的氢氧化钠的质量即可。
【解答】(1)根据图像可知,生成的二氧化碳的质量为2.2g。
变式1:(2022·浙江·宁波市江北区九年级期末)为测定某纯碱样品中(含有氯化钠杂质)碳酸钠的质量分数,现称取10.0g样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内溶液的总质量为44.3g(产生的气体全部逸出)。产生气体的质量与滴入稀盐酸质量关系如图所示,试计算:
(1)A点产生气体的质量m=________g;
(2)样品中碳酸钠的质量分数________;
(3)B点时,烧杯内的溶液中氯化钠的质量________。
【答案】2.2; 解:设样品中碳酸钠的质量为x。
x=5.3g
则样品中碳酸钠的质量分数为:=53% 设反应生成氯化钠的质量为y。
y=5.85g
样品中氯化钠的质量为:10.0g-5.3g=4.7g
B点时,是加入过量的稀盐酸,烧杯内的溶液中氯化钠的质量为:4.7g+5.85g=10.55g。
【解析】纯碱样品中的氯化钠不能与稀盐酸反应,碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,根据质量守恒定律,反应生成二氧化碳的质量为:10.0g+36.5g-44.3g=2.2g。
(1)由图像可知,A点产生气体的质量等于反应过程中产生气体的总质量,则A点产生气体的质量m=2.2g;
变式2:(2021九上·诸暨期中)小敏同学在做完Ca(OH)2与稀盐酸的中和实验后,对废液继续如下探究(见下图)。取甲反应后的溶液143.3g,滴加质量分数26.5%的Na2CO3溶液(如图乙),溶液pH的变化如图所示。请试着分段简述图中pH值如此变化的原因,并求出C点对应溶液的溶质质量分数。(精确到0.01%)
【答案】ab段:2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O,加入的碳酸钠将盐酸消耗,酸性减弱;
bc段:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,加入的碳酸钠与氯化钙反应,生成物保持中性;
c之后:碳酸钠溶液过量,而它的水溶液呈弱碱性,碱性增强。
氯化钠溶质质量为20.475g,溶液质量为200g,故最后质量分数为10.24%。
【解析】根据图乙可知,碳酸钠先和剩余的稀盐酸反应,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。根据图乙分别确定与两种物质反应的碳酸钠溶液的质量,根据方程式分别计算出生成气体和沉淀的质量,以及产物氯化钠的质量,最后再计算出溶质质量分数。
【解答】根据图乙可知,与稀盐酸反应的碳酸钠溶液质量为30g,
设该反应生成氯化钠的质量为x,生成气体的质量为y,
2HCl+Na2CO3= 2NaC l+ CO2↑+H2O ;
106 117 44
30g×26.5% x y
;
解得:x=8.775g y=3. 3g;
与氯化钙反应的碳酸钠溶液质量为70g-30g=40g;
设生成氯化钠的质量为z,生成碳酸钙的质量为k,
CaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl ;
106 100 117
40g×26.5% k z
;
解得:k=10g,z=11.7g;
则C点的溶液质量:143.3g+70g-3.3g-10g=200g;
溶质氯化钠的质量:8.775g+11.7g=20.475g;
则溶质质量分数:
变式3:(2023九上·湖州月考)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示.
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式 ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为 克
(3)求图中c点对应溶液的溶质质量分数.
(4)图中d点对应溶液中的溶质是 .
【答案】(1)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)74.2
(3)
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
40 58.5
80g×10% x
X=11.7g
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+ 2NaCl
80 117
80g×10% y
y=11.7
mNaCl%= ≈9.2%
(4)NaCl NaOH
【解析】(1)根据氢氧化钠和两种物质的反应顺序分析并解答。
(2)根据图像确定bc段参加反应的氢氧化钠的溶液质量,然后根据氢氧化钠和氯化镁反应的方程式,计算出生成沉淀的质量,而溶液质量的增加量等于加入的氢氧化钠质量与沉淀的质量之差。
(3)c点时氯化镁和稀盐酸恰好完全反应,根据图像确定与稀盐酸反应的氢氧化钠的溶液质量,然后根据二者反应的方程式计算出生成氯化钠的质量。再用同样的方法计算出与氯化镁反应生成氯化钠的质量,二者质量相加就是最终溶液的溶质质量,再用加入的溶液质量和减去沉淀质量得到最终剩余的溶液质量,最后再计算溶质质量分数即可。
(4)根据反应产物和过剩的反应物确定溶质种类。
【解答】(1)氢氧化钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠和水,再和氯化镁反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,则ab段为氢氧化钠和稀盐酸的反应,则方程式为: HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
(2)bc段为氢氧化钠和氯化镁的反应,参加反应的氢氧化钠的质量为:160g-80g=80g;
设反应生成的氢氧化镁的质量为x,
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+ 2NaCl
80 58
80g×10% x
;
解:x=5.8g;
则bc段溶液增加的质量为:80g-5.8g=74.2g。
(4)图中d点时加入的氢氧化钠过量,此时溶质为反应产物氯化钠和剩余的氢氧化钠,即NaCl和NaOH。
考点二、表格类型计算
典例1:(2022九上·衢江期末)取石灰石样品4克,把20克稀盐酸分4次加入样品中( 样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶与水),充分反应后经过过滤、干燥,最后称量,得如下数据:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第5次
稀盐酸用量/克 5 5 5 5
剩余固体质量/克 3 2 1 1
(1)求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(2)计算稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)由题意样品中杂质不参与反应且不溶于水,样品中碳酸钙的质量为4g-1g=3g,则样品中碳酸钙的质量分数为
(2)根据题意加入10g稀盐酸反应了2g碳酸钙,设参加反应的氯化氢的质量为x,则
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g x
x=1.46g 稀盐酸的溶质质量分数
【解析】石灰石样品中碳酸钙与盐酸反应,其余的成分既不与盐酸反应,也不溶于水,4g石灰石样品,最后剩余固体的质量为1g,碳酸钙的质量为4g-1g=3g,可以计算样品中碳酸钙的质量分数;
利用化学方程式,根据碳酸钙的质量计算生成的二氧化碳的质量;两次加入10g稀盐酸,反应2g碳酸钙,利用方程式计算参加反应的氯化氢的质量计算盐酸的质量分数。
变式1:(2022九上·湖州期中)黄铜是锌和铜的合金,可以用来制造机器零件及日常用品、为了测定某粉末状黄铜样品中锌的质量分数, 取 10g 这种样品放入烧杯中,再将 40g 稀盐酸分四次加入到该烧杯中,均充分反应,测得的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
稀盐酸的用量 10g 10g 10g 10g
剩余固体的质量 8.7g 7.4g 6.7g 6.7g
(1)在第 次实验结束时样品中的锌就已完全反应。
(2)计算该黄铜样品中锌的质量分数。
(3)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)3
(2)解:锌的质量=10g-6.7g=3.3g,3.3g/10g=33%
(3)解:计算稀盐酸的质量分数,就要用稀盐酸反应完的数据,可以用第一组数据,也可以用第二组数据,这里我们使用第一组数据进行计算:
设稀盐酸的溶质质量分数为x
Zn+ 2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
1.3g 10g×x
x=14.6%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%
【解析】根据铜不与盐酸反应,锌与盐酸反应,加入盐酸固体减少质量即为反应的锌的质量,由所给数据判断锌与盐酸的反应情况,再由锌的质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸的溶质质量,从而计算稀盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)铜不与盐酸反应,锌与盐酸反应,加入盐酸固体减少质量即为反应的锌的质量,由表中数据可知,10克盐酸完全反应消耗锌的质量为1.3克,而第3次加入10克稀盐酸固体减少0.7克,说明第3次稀盐酸过量,即样品中锌就已完全反应;
变式2:(2023九上·海曙期末)某校科学研究性学习小组的同学对一瓶因敞口放置可能已潮解、变质的NaOH固体产生了兴趣, 想通过实验测定其中Na2CO3和NaOH的质量分数。
该小组同学称取8g样品放入锥形瓶中,并称得锥形瓶及样品的总质量50g,再将100g 7。3%稀盐酸平均分成5份依次加入到样品中,每次充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下。
加入HCl的次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
锥形瓶及所盛物质的总质量 70.0 90.0 109.56 129.12 149.12
(1)实验中产生的CO2质量为多少?
(2)样品中Na2CO3质量分数是多少? (结果精确到0.1%)
(3)为了求得NaOH的质量分数,小科和小宁对实验数据进行了分析。小科认为:与NaOH反应的稀盐酸为第一、二次所加的40g;小宁认为:除了第一、二次所加的40g,第三次加入20g的稀盐酸中也有部分和NaOH反应。请你通过计算说明小科和小宁谁的说法是正确的,并求出NaOH的质量分数。
【答案】(1)由质量守恒定律可知,实验中产生二氧化碳质量为50g+100g-149.12g=0.88g;
(2)设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
106 44
x 0.88g
解得:x=2.12g
Na2CO3%= ×100%=26.5%
答:样品中Na2CO3的质量分数为26.5%
(3)设第三次实验时,与碳酸钠反应的盐酸溶液质量为y
Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
73 44
y×7.3% 0.44g
解得y=10g
第三次实验中与NaOH反应的稀盐酸质量为20g -10g =10g。
所以小宁的说法正确,第三次实验中有10g 稀盐酸与NaOH反应
由上述分析可知,整个过程中与NaOH反应的盐酸为20g×3 - 10g = 50g。
设实验中总共的氢氧化钠质量为z
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 50g×7.3%
解得z=4g NaOH %= ×100%=50%
答:样品中NaOH的质量分数为50%
【解析】先由反应后装置内减少质量为生成二氧化碳质量,再由二氧化碳质量和方程式中物质间质量关系计算碳酸钠质量和与碳酸钠反应的盐酸质量,再由与氢氧化钠反应的盐酸质量计算氢氧化钠质量,从而计算各物质质量分数分析。
变式3:(2022九上·舟山月考)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备,研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液、为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:
实验编号 ① ② ③ ④
NaOH溶液质量/g 10.0 20.0 30.0 40.0
Mg(OH)2质量/g 0.232 0.522 0.580 0.580
(1)实验 (填实验编号)中碳酸镁完全反应。
(2) 计算100g混合溶液钟MgSO4的质量。(写出计算过程)
(3)分析实验数据,在图中画出加入4%NaOH溶液质量0~30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标记必要的数据。
【答案】(1)③④
(2)设100g混合溶液中含MgSO4的质量为x
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓;
120 58
x 0.580g
; 解得:x=1.2g
(3)
【解析】(1)根据第①②组数据计算出沉淀氢氧化镁的质量与参加反应的氢氧化钠溶液的质量关系,据此推算第③④组的沉淀质量,最后与实际质量比较,从而确定碳酸镁是否完全反应;
(2)写出反应的化学方程式,利用质量之间的比例关系,结合最终生成的沉淀质量,计算出硫酸镁的质量即可;
(3)MgSO4和H2SO4的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时,氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,结合实验数据分析。
【解答】(1)由实验②可知,每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g,第③次在增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为0.058g。第④次再增加10gNaOH溶液后,理论上应该生成:0.058+0.029g=0.087g,但实际上只有0.058g,这说明此时硫酸镁完全反应,氢氧化钠已过量,故选③④;
(3)由于每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g,
第①次与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量为:;
即与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为:10.0g-8.0g=2.0g;
与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液总质量为:;
所以加入4% NaOH溶液质量0-30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图为
考点三、推断及探究的计算
典例1:(2022·浙江宁波·九年级期末)大理石是含杂质的碳酸钙,实验室我们经常用小块的大理石来制取二氧化碳。实验过程中小科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),产生的气体用装有氢氧化钠的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体一般不选用硫酸,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 m 克。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。请分析曲线b ,计算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,小科对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中的盐酸浓度___________(填“偏大”或“偏 小”),会对实验结果造成较大影响。
【答案】硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会附着在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应停止 10g;
解:反应后,吸收装置增加的质量就是碳酸钙反应生成二氧化碳的质量4.4g。 设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
x=10g 20%;
设盐酸中溶质的质量为y。
y=7.3g
据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变, 则 m+盐酸的质量=m+32.1g+4.4g,所加入盐酸的总质量为36.5g,实验中所用盐酸的溶质质量分数为:=20%。 偏大
【解析】(1)硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会附着在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应停止,所以实验室制取二氧化碳不选用硫酸与石灰石或大理石反应;
(4)盐酸具有挥发性,且浓度越大挥发性越强,会使测得二氧化碳质量偏大,从而使计算结果偏大。
变式1:有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分,进行如图实验:
(1)白色固体a的成分是 。
(2)固体样品中一定没有 。
【答案】(1)碳酸钙、氢氧化镁(2)CuSO4 K2SO4
【解析】根据硫酸铜溶液呈蓝色,碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体,由二氧化碳的质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量,再由生成固体质量与原固体药品质量判断物质的组成分析。
【解答】12克固体样品加足量水,得到4.9g固体a和无色溶液,说明一定不存在溶液呈蓝色的硫酸铜,沉淀中加入稀盐酸,产生0.88克气体,说明沉淀中一定含与盐酸反应产生二氧化碳气体的碳酸钙,设产生0.88克二氧化碳需碳酸钙质量为x,由方程式可知
CaCO3 ---CO2
100 44
x 0.88g
100:44=x:0.88g
x=2g
而a沉淀质量为4.9g,说明沉淀中还有氢氧化镁,氢氧化镁沉淀质量为2.9g,即固体中还一定含有氢氧化钠和硫酸镁,设氢氧化钠和硫酸镁的质量分别为y和z
2NaOH+ MgSO4 = Mg(OH) 2 ↓+ Na2SO4
80 120 58
y z 2.9g
80:y=120:z=58:2.9g
y=4g,z=6g
4g+6g+2g=12g,无色溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明是与生成的硫酸钠发生了反应,而固体中不含硫酸钠。
变式2:(2021九上·萧山期中)图甲中 A 是一种常见的酸,它能与黑色固体
B 反应,B 质量为 8g。将 NaOH 溶液渐渐加入到 C 中,生成蓝色沉淀 E 的质量与加入的 NaOH 溶液的质量关系如图乙所示。在 D 中加入 Ba(NO3)2 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)A 溶液中溶质的化学式为 。
(2)NaOH溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)H2SO4
(2)解:设由CuO生成的CuSO4的质量为x
CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
80 160
8g x
x=16g
设与CuSO4反应的NaOH的质量为y
CuSO4+ 2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
160 80
16g y
y=8g
所用氢氧化钠溶液质量分数= =20%
【解析】(1)根据各物质间的转化关系及硫酸根离子的验证方法分析;
(2)根据反应的氧化铜的质量利用方程式中物质间质量关系先计算出硫酸铜质量,再由硫酸铜质量代入方程式计算氢氧化钠质量,从而计算氢氧化钠质量分数分析。
【解答】(1)A 是一种常见的酸,它能与黑色固体 B 反应,将 NaOH 溶液渐渐加入到 C 中,生成蓝色沉淀 E,即氢氧化铜)。在 D 中加入 Ba(NO3)2 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀,为硫酸钡沉淀,同D中含有硫酸根离子,C为硫酸铜,A为硫酸。
变式3:(2022·浙江杭州·一模)小乐为了获知某化肥(主要成分为NH4HCO3,杂质不含氮元素)的含氮量,设计了如图所示实验装置进行测定。
已知:①; ②NH3能被浓硫酸吸收,不能被氢氧化钠固体吸收。
(1)装置B的作用是___________。
(2)将化肥样品装入试管前,必须进行的一步操作是___________。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
(3)待装置符合实验要求后,取20克化肥样品装入试管,通入氮气排尽试管内的空气,然后点燃酒精灯,每步都充分反应后,再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示;则反应生成的氨气的质量为___________克;此化肥的含氮量为___________。
【答案】吸收CO2和H2O 检查装置的气密性 3.4 14%
【解析】(1)NH3不能被氢氧化钠固体吸收,所以B装置的作用是吸收生成的二氧化碳和水;
(2)用A装置给化肥加热,装药品前,必须进行检查装置的气密性,避免装置漏气造成实验失败;
(3)碳酸氢铵受热生成氨气、水和二氧化碳,B装置中氢氧化钠吸收生成的二氧化碳和水,C装置中的浓硫酸吸收生成的氨气,因此C增加的质量即为氨气的质量,由表格数据得知,反应中产生氨气的质量为:162.4g-159g=3.4g,故此化肥的含氮量为
1.(2023九上·杭州期末)为测定一瓶敞口放置的浓盐酸的溶质质量分数,某同学量取14.6mL(密度为1.1 g/mL)该浓盐酸加水稀释后与大理石充分反应,共用去含碳酸钙66%的大理石10g。
(1)浓盐酸需要密封保存的原因是 。
(2)计算该浓盐酸的溶质质量分数。( 结果精确至0.1%)
【答案】(1)挥发性
(2)设参加反应的HCl%为x。
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
66%×10g 14.6mL×1.1g/mL×x
x=30%
【解析】(1)根据浓盐酸的挥发性解答;
(2)写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程为,根据大理石中碳酸钙的质量计算出参加反应的盐酸溶质的质量,最后再计算浓盐酸的质量分数即可。
【解答】(1)浓盐酸需要密封保存的原因是挥发性。
2.(2022九上·杭州期中)为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数,某同学先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答:
(1)样品中铜的质量是 克
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的溶质质量是多少?
【答案】(1)7
(2)解:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的溶质质量是多少?
Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 161 2
13g x y
x=32.2g
y=0.4g
ZnSO4%= ×100%≈28.6%
【解析】(1)根据锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,由图像加入足量稀硫酸后剩余固体确定铜的质量分析;
(2)根据锌的质量代入方程式中,利用方程式中物质质量关系计算生成硫酸锌的质量,再由质量守恒定律计算硫酸锌溶液质量,从而计算质量分数分析。
【解答】(1)由图像可知,加入稀硫酸时,固体先减少,即锌发生反应,加到100克稀硫酸后固体质量不再减少,说明锌全部反应,而剩余固体为不能与稀硫酸反应的铜,故铜的质量为7克。
3.钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某品牌补钙药剂主要含酸酸钙,为了测定该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数,取该补钙剂制成的粉末20g,逐滴滴入稀盐酸(补钙剂中其他成分不与盐酸反应),得到数据如图所示,请根据有关信息回答问题:
(1)该补钙剂刚好完全反应时产生气体的质量为 。
(2)该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数是 。
(3)求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)4.4g
(2)50%
(3)7.3%
【解析】折线型计算题需要看转折点,转折点表示的是恰好完全反应,故通过图中可以看出恰好完全反应时消耗的稀盐酸的质量为100g,产生二氧化碳的质量为4.4g
【解答】通过图可以看出该补钙剂刚好完全反应时产生气体的质量为4.4g
(2)设反应掉的CaCO3 的质量为x
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
列式得 解得x=10g
补钙药剂中CaCO3的质量分数=
答:该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数是50%
(3)设参与反应的HCl的质量为y
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
y 4.4g
列式得 解得y=7.3g
恰好完全时消耗的盐酸的质量为100g
该盐酸中溶质的质量分数=
4.(2021八下·吴兴期末)取CaCl2和CaCO3的混合物15g于烧杯中,向其中滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示(注:CaCl2与稀盐酸不能发生反应)。求:
(1)混合物中CaCO3的质量。
(2)稀盐酸中的溶质质量分数。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)混合物中CaCO3的质量为 ; x=10g
(2)稀盐酸中的溶质质量分数为 ×100%=7.3%
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数= ×100%≈14.6%
【解析】(1)根据图像确定生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量即可;
(2)根据乙图确定消耗稀盐酸的质量,根据碳酸钙与稀盐酸反应的方程式计算出参加反应的HCl的质量,最后根据计算出稀盐酸的溶质质量分数即可。
(3)根据反应的化学方程式计算出生成氯化钙的质量,用混合物质量减去碳酸钙质量得到原来氯化钙的质量,将前后两个氯化钙的质量相加得到溶质质量。根据混合物质量+稀盐酸质量-二氧化碳质量得到溶液质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,生成二氧化碳的质量为4.4g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x,HCl的质量为y,生成氯化钙的质量为z,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 73 111 44
x y z 4.4g
; 解得:x=10g;
; 解得:y=7.3g;
; 解得:z=11.1g。
5.(2021九上·兰溪月考)取NaOH和NaCl的混合物2.1g放入烧杯中,加水溶解配制成20g的溶液,逐滴滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,溶液的pH与滴入稀盐酸质量的关系如图所示.
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液中的溶质是 (填化学式).
(2)2.1g混合物中NaOH的质量为 g.
(3)求当滴入10g稀盐酸时,反应后所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,精确到0.1%).
【答案】(1)HCl NaCl
(2)0.8
(3)所得溶液中溶质的质量:(2.1g-0.8g)+1.17g=2.47g;
所得溶液的质量:20g+10g=30g
所得溶液中溶质的质量分数:。
【解析】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成中性的氯化钠和水,所以当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液呈酸性,此时盐酸过过量,据此分析此时的溶质种类;
(2)写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的质量分别计算出参加反应的氢氧化钠和生成氯化钠的质量;
(3)用混合物的质量减去氢氧化钠的质量得到其中氯化钠的质量,再与生成氯化钠的质量相加得到溶质质量,将20g与加入稀盐酸的质量相加得到溶液质量,最后计算出溶质质量分数。
【解答】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成中性的氯化钠和水,当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液呈酸性,此时盐酸过量,所含的溶质为HCl和NaCl 。
(2)根据图像可知,当二者恰好完全反应时,溶液的pH=7,此时消耗稀盐酸的质量为10g。
设反应生成NaCl的质量为x,氢氧化钠的质量为y。
NaOH+HCl═H2O+NaCl
40 36.5 58.5
y 10g×7.3% x
;
解得: x=1.17g,y=0.8g。
(3)所得溶液中溶质的质量:(2.1g-0.8g)+1.17g=2.47g;
所得溶液的质量:20g+10g=30g
所得溶液中溶质的质量分数:。
6.利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。向20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中不断滴加40g稀盐酸。
(1)当酸碱恰好完全反应时,溶液pH=7,此时溶液中的溶质是______(填化学式)。a、b、c三溶液,滴入石蕊试液呈红色的是______溶液。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是______。
(3)求滴加的稀盐酸中溶质质量分数。(要有计算过程,精确到0.01%,下同)
(4)求c点溶液中氯化钠的质量分数。
【答案】(1)NaCl、c;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水;
(3)设25g稀盐酸中氯化氢质量为x,生成氯化钠质量为y,
解得:x=0.73g,y=1.17g
滴加的稀盐酸中溶质质量分数为:×100%=2.92%;
(4)c点溶液中氯化钠的质量分数为:×100%=1.95%。
【解析】(1)当酸碱恰好完全反应时,溶液pH=7,此时溶液中的溶质是NaCl;a、b、c三溶液中,c溶液显酸性,能使石蕊试液变红色。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水。
7.(2022·浙江杭州·九年级期末)有一份久置于空气中的氢氧化钠固体,通过以下操作,分析并计算。
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红,由此___________(选填“能”或“不能”)得出氢氧化钠溶液变质,判断的理由是___________
(2)取16g样品完全溶于100g水中,逐滴加入10%氯化钙溶液,产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
【答案】(1)不能;因为氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红。
(2)10%;
解:由图像可知,恰好反应时消耗了111g的氯化钙溶液,设A时生成氯化钠的质量为x,生成碳酸钙沉淀的质量为y。
,x=11.7g
,y=10g
A时溶液的质量为:16g+100g+111g-10g=217g
A时溶液中氯化钠的溶质质量分数为:≈5.4%。
【解析】(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红,由此不能得出氢氧化钠溶液变质,因为氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红。
(2)见答案。
8.(2022·浙江金华·九年级期末)科学兴趣小组同学实验后得到了盐酸和氯化钙的混合溶液。为了解其组成成分的含量,张强同学取100g盐酸和氯化钙的混合溶液盛与烧杯中,向其中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,其反应生成沉淀的质量关系如图所示。请分析回答:
(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,反应开始阶段能观察到的现象是___________。
(2)图中a点时,烧杯溶液中的溶质是___________。
(3)根据如图,计算100克原混合溶液中含氯化钙的质量__________。
【答案】有气泡生成 Na2CO3、NaCl 解:根据图像可知,生成碳酸钙沉淀的质量为10g,设100克原混合溶液中含氯化钙的质量为x。
x=11.1g
答:原混合溶液中含氯化钙的质量为11.1g。
【解析】(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,当稀盐酸完全反应后,碳酸钠与氯化钙溶液发生反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以充分振荡,反应开始阶段能观察到的现象是有气泡生成。
(2)图中a点时,是加入的碳酸钠过量,此时烧杯溶液中的溶质是剩余的Na2CO3、生成的NaCl。
9.(2020九上·柯桥月考)同学们做甲、乙两个中和反应实验的探究,如图所示:
(1)甲实验恰好中和,则该溶液中的溶质是 (填化学式,不考虑酚酞)。
(2)取乙反应后的溶液 60.0g,滴加质量分数 26.5%的 Na2CO3 溶液,如图丙,溶液 pH 的变化如图丁,请计算该溶液中 CaCl2 的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)通过计算在图戊中画出产生沉淀的曲线。
【答案】(1)CaCl2
(2)由图可知,碳酸钠溶液的量到 70g 时,反应正好完成,氯化钙和碳酸钠的反应生成碳酸钙和水,据题意,设参加反应的 CaCl2 的质量为 m,则
CaCl2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 106
m 40g×26.5%
111∶106=m∶40g×26.5%,
解得:m=11.1g
CaCl2%=11.1g/60g≈18.5%
(3)由图丁可知乙反应后的溶液 pH<7,说明溶液中仍有稀盐酸,直到滴加的 Na2CO3 溶
液达到 30.0g,稀盐酸被完全反应掉,Na2CO3 溶液开始与 CaCl2 溶液反应,当滴加 Na2CO3
溶液到 70.0g 时,CaCl2 溶液被完全反应掉.
设:滴加质量分数 26.5%的 Na2CO3 溶液 70g 时(此时与 CaCl2 溶液反应的 Na2CO3 溶液质量
为 40g),生成沉淀的质量为 x,则
CaCl2+ Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl
106 100
40g×26.5% x
解得:x=10.0g
【解析】根据氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水分析;根据酸和盐的溶液中加碳酸盐,碳酸盐要先与酸发生反应然后再与盐发生反应分析;根据化学方程式计算的方法步骤分析。
【解答】(1)氢氧化钙和盐酸刚好完全反应生成氯化钙和水,所以溶液的溶制裁为氯化钙;(2)由乙的反应后溶液与碳酸钠溶液反应的pH变化可知,乙中盐酸有剩余,加入碳酸钠后碳酸钠先与盐酸反应,溶液pH由小于7到等于7,然后碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙,溶液 pH等于7不变,氯化钙反应完全继续加碳酸钠,碳酸钠呈碱性,所以溶液pH大于7,由图像可知,与盐酸反应的碳酸钠溶液质量为30.0g,与氯化钙反应的碳酸钠溶液质量为40.0g。
10.(2021九下·金华月考)含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答:
(1)整个反应过程中,________离子个数不变。
(2)P点溶液中的溶质是________。
(3)m1为多少?(要求写出具体的解题过程)
【答案】(1)Cl-
(2)CuCl2、NaCl
(3)解:设生成9.8gCu(OH)2沉淀需要NaOH的质量为x
CuCl2+ 2NaOH=2NaCl+ Cu(OH)2↓
80 98
x 9.8g
则此时需要氢氧化钠溶液的质量为
故
答: 为120.
【解析】(1)根据CuCl2和HCl与氢氧化钠反应时氯离子不变分析;
(2)根据P点为盐酸刚好完全反应的图像分析;
(3)根据生成氢氧化铜的质量代入方程式中利用方程式计算与氯化铜反应的氢氧化钠溶液质量,从而计算m的值分析。
【解答】 (1)含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液 ,氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,然后再与氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钠,所以整个过程中氯离子个数不变;
(2)P点溶液为盐酸刚好完全反应,P中的溶质是 CuCl2、NaCl ;
11.(2021·南湖模拟)某次实验后得到了一杯可能还含有少量盐酸的氯化铜废液,某同学想知道该废液中否还含有盐酸以及氯化铜的质量分数,他取了109.8g废液于烧杯中,然后向废液中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示。试分析计算:
(1)该废液中是否还含有盐酸 ________
(2)该废液中氯化铜的质量分数为多少
(3)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大
【答案】(1)是(有)
(2)解: 设生成氯化铜的质量为x
CuCl2+2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 98
x 9.8g
x=13.5g
CuCl2%=13.5g/109.8g=12.3% (12%)
答:氯化铜的质量分数为 12.3%
(3)解:生成氢氧化钠的质量为 y
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98
y 9.8g
y=8g
答:氢氧化钠的质量分数为 16%
【解析】(1)根据图像可知,加入氢氧化钠后并没有马上生成氢氧化铜沉淀,这应该是氢氧化钠先与稀盐酸反应,生成氯化钠和水,再与氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钠;
(2)根据图像确定生成沉淀的质量,然后写出氯化铜和氢氧化钠的反应方程式,利用质量之间的比例关系计算出参加反应的氯化铜的质量,最后根据计算氯化铜的质量分数。
(3)根据图像可知,与氯化铜反应的氢氧化钠的溶液质量为:100g-50g=50g,写出氯化铜和氢氧化钠反应的方程式,利用质量之间的比例关系计算出参加反应的氢氧化钠溶质的质量,最后根据计算出氢氧化钠溶液的质量分数。
12.(2021·浙江宁波·九年级期中)某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为________g。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】(1)2.2;(2)根据图像可知,与碳酸钠反应的盐酸的质量为:100g-50g=50g;
设参加碳酸钠的质量为x,稀硫酸的溶质质量分数为y,
,
解得:x=5.3g,y=9.8%;
则样品中碳酸钠的质量分数为:;
(3)跟氢氧化钠反应的稀硫酸的质量也是50g,
设样品中氢氧化钠的质量为y
解得:z=4g。
9.8g样品中氢氧化钠固体的质量为4g。
【解析】(1)稀硫酸先和氢氧化钠反应,之后再和碳酸钠反应生成气体。根据图像可知,生成的二氧化碳的质量为2.2g。
(2)解析见答案。
(3)解析见答案。
13.(2022九上·金华期中)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g ,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形 瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。请回答:
(1)反应至A点时,溶液中的溶质有 。
(2)反应至B点时,所加入的NaOH溶液的质量是 克。
(3)求C点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量。
【答案】(1)NaCl、 CuCl2 、HCl
(2)40
(3)C点时氯化铜也刚好完全反应,共消耗氢氧化钠溶液质量200克,由钠元素质量守恒可知,反应氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素,则氯化钠质量为.
【解析】(1)根据向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应分析;
(2)根据氢氧化钠溶液与盐酸反应时反应后溶液质量即为氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液质量和分析;
(3)根据反应的氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素质量分析。
【解答】(1)向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,反应至A点时,部分盐酸发生反应,溶液中溶质有NaCl、 CuCl2 、HCl;
(2)反应至B点时,盐酸刚好完全反应,溶液增加质量即为 所加氢氧化钠溶液质量,则所加入的NaOH溶液的质量是40g;
(3)C点时氯化铜也刚好完全反应,共消耗氢氧化钠溶液质量200克,由钠元素质量守恒可知,反应氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素,则氯化钠质量为.
14.(2021九上·乐清期中)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10.6%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至20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)碳酸钠属于 (选填“盐”或“碱”)。
(2)废液中含有的溶质是 (写化学式)。
(3)图象中的a点数值是 。
(4)通过计算说明,图像横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克
【答案】(1)盐
(2)HCl、CaCl2
(3)0.88
(4)解:设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为x
CaCl2+ NaCO3=2NaCl+ CaCO3↓
106 100
x 5克
x=5.3克
溶液质量是 =50克
B点质量应标20克+50克=70克
【解析】(1)根据碳酸钠属于盐类物质分析;
(2)根据实验室制二氧化碳反应后的废液中一定含有氯化钙,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体分析;
(3)根据反应的碳酸钠的质量利用方程式中物质间质量比计算产生二氧化碳质量分析;
(4)根据生成碳酸钙的质量利用方程式中物质间质量关系计算与氯化钙反应的碳酸钠溶液质量,再由b为消耗总的碳酸钠溶液质量和计算b的值分析。
【解答】(1)碳酸钠属于盐类物质;
(2)废液逐滴加入碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至20克开始出现白色沉淀 ,说明碳酸钠先与盐酸反应产生二氧化碳气体,然后与氯化钙反应生成碳酸钙,即废液中含有盐酸和氯化钙;
(3)图像中a点为碳酸钠与盐酸恰好完全反应,消耗碳酸钠质量为20g×10.6%=2.12g,设生成二氧化碳质量为x
2HCl+ Na2CO3=2NaCl+H2O+ CO2
106 44
2.12g a
106:44=2.12g:a
a=0.88g
15.(2022九上·舟山月考)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取11g食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成100g溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液,实验数据如下表:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入CaCl2溶液的质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
反应后溶液的总质量g 118.0 136.0 154.0 M 191.0 211.0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为 。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果保留到0.1%)
【答案】(1)172
(2)
(3)解:设碳酸钠的质量为x,
x=9.54g,
故碳酸钠的质量分数为: ×100%≈86.7%
【解析】由表中数据分析,每加20克氯化钙溶液完全反应生成沉淀质量2.0克,当加入90克氯化钙溶液时碳酸钠恰好完全反应,产生9.0克碳酸钙,由碳酸钙质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钠质量及质量分数。
【解答】(1)由表中数据可知,每加20克氯化钙溶液完全反应生成沉淀质量为100+20-118.0=2.0g,则M=154.0+20.0-2.0=172;
(2)由表中数据分析可知,每加20克氯化钙溶液完全反应生成沉淀质量为2.0g,当加入90克氯化钙溶液时,产生9克碳酸钙,碳酸钠完全反应,即图像起点(0,0),转折点为(90.0,9.0),利用描点绘制出图像即可。
16.(2022九上·定海期中)在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加稀盐酸,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,记录数据如下表:
反应时间(秒) 0 25 50 75 100 125 150 175 200
滴入稀盐酸体积(毫升) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
pH 13.2 13.0 12.7 12.4 12.1 7.0 2.0 1.6 1.3
温度(℃) 36.9 37.5 38.0 38.5 38.8 39.2 39.0 38.8 38.6
(1)观察上表发现,当反应时间在 秒时开始,溶液中氯化钠的质量不再增加。
(2)完成上述实验,能否用氢氧化钠固体代替,并请说明原因 。
(3)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量(稀HCl的密度取1.0g/mL,稀盐酸溶质质量分数为7.3%)
【答案】(1)125
(2)NaOH溶于水放出热量,会干扰结果
(3)恰好完全反应时消耗HCl质量为20mL× 1.0g/mL ×7.3%=1.46g
设氢氧化钠稀溶液中溶质的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
x 1.46g
40:36.5=x:1.46g
x=1.6g
【解析】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时氯化钠不再增加,此时溶液中pH=7,由表中数据可知,当反应时间在125秒时开始,溶液中氯化钠的质量不再增加 ;
(2)氢氧化钠固体溶解也会放热,干扰结果,所以不能用氢氧化钠固体代替溶液进行实验;
(3)恰好完全反应时消耗HCl质量为20mL× 1.0g/mL ×7.3%=1.46g
设氢氧化钠稀溶液中溶质的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
x 1.46g
40:36.5=x:1.46g x=1.6g
17.(2022·浙江温州·一模)小明用如图装置确定氢氧化钠固体的变质情况。加入反应物前,电子天平的示数为215.3克。分别用不同质量固体与稀硫酸充分反应,记录相关数据如下表。
实验序号 1 2 3
固体质量(克) 6 12 18
稀硫酸质量(克) 50 50 50
电子天平示数(克) 270.2 275.1 281.1
(1)敞口放置的氢氧化钠会变质的原因是______。
(2)计算固体中碳酸钠的质量分数。
(3)进一步分析发现通过这种方法测得的碳酸钠质量分数偏小,其原因是______。
【答案】(1)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应;
(2)解:第一次实验中生成的二氧化碳气体为(6+50+215.3-270.2)g=1.1g,第二次加入固体质量为第一次的两倍,产生二氧化碳质量为(12+50+215.3-275.1)g=2.2g,说明6g固体中的碳酸钠完全反应生成二氧化碳质量为1.1g。
设6g固体中碳酸钠的质量为x
x=2.65g
固体中碳酸钠的质量分数为:
(3)反应后,部分二氧化碳残留在锥形瓶中,且二氧化碳密度比空气大
【解析】(1)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以变质。
(2)解析见答案。
(3)因为反应后,部分二氧化碳残留在锥形瓶中,且二氧化碳密度比空气大,所以会导致测出二氧化碳的质量偏小,计算出来的碳酸钠质量分数也偏小。
18.(2021九上·淳安期中)兴趣小组的同学在实验室中发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量:
实验分析:称取试剂20 克放入锥形瓶中,加入30克的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25克盐酸充分反应,测得部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问题:
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(g) 25 25 25 25 25 25
锥形瓶中物质的质量(g) 75 100 125 150 172.8 197.8
(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是: 。
(2)b的数值为: 。
(3)计算该氢氧化钙粉末状试剂中氢氧化钙的质量分数。
【答案】(1)第5、6次加入盐酸后总质量减少,有气体生成,证明已变质;第1-4次加入盐酸后总质量没有变化,说明仍有氢氧化钙没有变质。
(2)2.2
(3)设参加反应的碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 2.2g
; 解得:x=5g; 则氢氧化钙的质量分数为:。
【解析】(1)氢氧化钙变质生成碳酸钙,加入的稀盐酸,先与氢氧化钙反应,生成氯化钙和水,没有沉淀或气体生成,因此物质的总质量保持不变。当氢氧化钙完全反应后,稀盐酸再与碳酸钙反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,因此物质的总质量会减小,据此结合表格数据分析回答。
(2)根据质量守恒定律计算出生成二氧化碳的质量,即b点的数值;
(3)根据碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,再用试剂总质量减去碳酸钙质量等于氢氧化钙质量,最后再计算氢氧化钙的质量分数。
【解答】(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是:第5、6次加入盐酸后总质量减少,有气体生成,证明已变质;第1-4次加入盐酸后总质量没有变化,说明仍有氢氧化钙没有变质。
(2)根据图像可知,b点为最终生成二氧化碳的质量,那么它的数值为:50g+125g-172.8g=2.2g;
19.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
(1)上表中M的值应为________。
(2)列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________;
(3)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为________克。
【答案】(1)3;(2)设2.5g碳酸钙完全反应需要HCl的质量为x,
解得:x=1.825g
实验所用的稀盐酸的质量分数为:。
(3)在第三次实验中,参加反应的碳酸钙的质量为:8g-1g=7g;
设生成二氧化碳的质量为y
解得:y=3.08g
则第三次实验中溶液的质量为:7g+30g-3.08g=33.92g。
【解析】(1)根据表格数据可知,第一次加入10g稀盐酸后,剩余固体的质量为5.5g,则参加反应的碳酸钙的质量应该为:8g-5.5g=2.5g。则第二次加入10g稀盐酸后,仍然有2.5g碳酸钙反应,那么剩余固体的质量为:8g-2.5g×2=3g。
20.(2021九上·温州月考)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中Na2CO3的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克;
②向上述3个烧杯中分别加入3份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下:
实验一 实验二 实验三
反应前稀盐酸+烧杯质量(克) 150 150 150
反应前固体样品质量(克) 4 8 12
反应后烧杯内物质+烧杯质量(克) m 155.8 158.7
已知实验中发生的化学反应:
NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
(1)分析表中数据,写出判断实验二中的样品已完全反应的理由: 。(2)表中的m值为 。
(3)根据实验二的数据计算样品中Na2CO3的质量分数。
【答案】(1)因为实验三产生的气体质量为150+12-158.7=3.3 (克),实验二产生的气体质量为150+8-155.8=2.2 (克),实验三产生的气体质量大于实验二,所以实验二中稀盐酸有剩余,8克样品已完全反应。(其它合理答案也给分)
(2)152.9
(3)解:设8克样品中含Na2CO3的质量为x
反应生成的二氧化碳质量为: 150+8-155.8=2.2 (克)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
x 106
x= =5.3克
样品中Na2CO3的质量分数: × 100%= 66.25%
答:该样品中Na2CO3的质量分数为66.25%。
【解析】(1)生成气体的质量=稀盐酸和烧杯的总质量+固体样品质量-反应后烧杯内物质和烧杯的总质量,据此分别计算出实验二和实验三中生成气体的质量,然后进行比较。因为生成气体的质量与稀盐酸的质量成正比,所以通过比较二氧化碳的质量可以确定实验二中稀盐酸是否有剩余。
(2)根据实验二计算出加入固体质量与反应后总质量增加量之间的关系,然后据此推算m的值。
(3)根据实验二的数据,计算出产生二氧化碳的质量,写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,据此计算出参加反应的碳酸钠的质量,最后根据计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【解答】(2)根据实验二可知,加入8g固体反应后总质量增加:155.8g-150g=5.8g。在实验一中,加入4g固体反应后总质量应该增加2.9g,则此时烧杯内剩余物质和烧杯的总质量:m=150g+2.9g152.9g。
21.(2021·江北模拟)实验员在检查药品时,发现有一瓶装有烧碱的试剂瓶的瓶塞没塞紧,实验兴趣小组想测定该瓶中氢氧化钠的质量分数。小科取一定量的烧碱样品加水稀释,倒入放在电子秤上的烧杯内,然后将100g稀盐酸分5次加入烧杯中,记录实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入稀盐酸质量/g 20 20 20 20 20
充分反应后电子秤的读数/g 220 240 258.9 276.7 295.6
(1)在加入盐酸的过程中能观察到的现象是________。
(2)实验取用的稀盐酸的质量分数是多少?
(3)该瓶中氢氧化钠的质量分数是多少?(不考虑氢氧化钠吸水潮解,结果保留到 0.1%)
【答案】(1)一开始无明显现象,后有气体产生
(2)在第4次实验时,加入20g稀盐酸,
完全反应生成而氧化碳的质量:258.9g+20g-276.7g=2.2g;
设稀盐酸的质量分数为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
73 44
20gx 2.2g
; 解得:x=18.25%。
(3)实验最终生成二氧化碳的质量:220g+20g×4-295.6g=4.4g。
设参加反应的碳酸钠的质量为y,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
106 44
y 4.4g
; 解得:y=10.6g;
在第三次实验中,加入20g稀盐酸生成二氧化碳:240g+20g-258.9g=1.1g;
如果20g稀盐酸完成反应,那么应该生成二氧化碳2.2g;
根据二氧化碳质量与稀盐酸质量成正比可知,
与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为:;
那么与氢氧化钠反应的稀盐酸的质量:20g-10g=10g;
则与全部氢氧化钠反应的稀盐酸的质量:20g+20g+10g=50g;
设氢氧化钠的质量为z,
NaOH+HCl=NaCl+H2O;
40 36.5g
z 50g×18.25%=9.125g
; 解得:z=10g;
那么氢氧化钠的质量分数:。
【解析】(1)稀盐酸先与氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,再与碳酸钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,据此描述反应现象。
(2)比较第3、4两组数据,得到与20g稀盐酸反应生成二氧化碳的质量,然后再根据稀盐酸与碳酸钠反应的方程式计算出稀盐酸的质量分数;
(3)根据第5组数据计算出反应最终生成二氧化碳的质量,然后根据碳酸钠和稀盐酸反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量。分析第三组数据,得到与氢氧化钠反应的稀盐酸的质量,再与前面加入的40g相加得到与氢氧化钠反应的稀盐酸的总质量,接下来根据氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,计算出参加反应的氢氧化钠的质量,最后根据计算出氢氧化钠的质量分数。
【解答】(1)在加入盐酸的过程中能观察到的现象是:一开始无明显现象,后有气体产生。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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专题5 图形与表格等化学计算
考点一、利用图形拐点计算
典例1:(2023九上·义乌期中)某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为 g 。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
变式1:(2022·浙江·宁波市江北区九年级期末)为测定某纯碱样品中(含有氯化钠杂质)碳酸钠的质量分数,现称取10.0g样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内溶液的总质量为44.3g(产生的气体全部逸出)。产生气体的质量与滴入稀盐酸质量关系如图所示,试计算:
(1)A点产生气体的质量m=________g;
(2)样品中碳酸钠的质量分数________;
(3)B点时,烧杯内的溶液中氯化钠的质量________。
变式2:(2021九上·诸暨期中)小敏同学在做完Ca(OH)2与稀盐酸的中和实验后,对废液继续如下探究(见下图)。取甲反应后的溶液143.3g,滴加质量分数26.5%的Na2CO3溶液(如图乙),溶液pH的变化如图所示。请试着分段简述图中pH值如此变化的原因,并求出C点对应溶液的溶质质量分数。(精确到0.01%)
变式3:(2023九上·湖州月考)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示.
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式 ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为 克
(3)求图中c点对应溶液的溶质质量分数.
(4)图中d点对应溶液中的溶质是 .
考点二、表格类型计算
典例1:(2022九上·衢江期末)取石灰石样品4克,把20克稀盐酸分4次加入样品中( 样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶与水),充分反应后经过过滤、干燥,最后称量,得如下数据:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第5次
稀盐酸用量/克 5 5 5 5
剩余固体质量/克 3 2 1 1
(1)求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(2)计算稀盐酸的溶质质量分数。
变式1:(2022九上·湖州期中)黄铜是锌和铜的合金,可以用来制造机器零件及日常用品、为了测定某粉末状黄铜样品中锌的质量分数, 取 10g 这种样品放入烧杯中,再将 40g 稀盐酸分四次加入到该烧杯中,均充分反应,测得的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
稀盐酸的用量 10g 10g 10g 10g
剩余固体的质量 8.7g 7.4g 6.7g 6.7g
(1)在第 次实验结束时样品中的锌就已完全反应。
(2)计算该黄铜样品中锌的质量分数。
(3)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。
变式2:(2023九上·海曙期末)某校科学研究性学习小组的同学对一瓶因敞口放置可能已潮解、变质的NaOH固体产生了兴趣, 想通过实验测定其中Na2CO3和NaOH的质量分数。
该小组同学称取8g样品放入锥形瓶中,并称得锥形瓶及样品的总质量50g,再将100g 7。3%稀盐酸平均分成5份依次加入到样品中,每次充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下。
加入HCl的次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
锥形瓶及所盛物质的总质量 70.0 90.0 109.56 129.12 149.12
(1)实验中产生的CO2质量为多少?
(2)样品中Na2CO3质量分数是多少? (结果精确到0.1%)
(3)为了求得NaOH的质量分数,小科和小宁对实验数据进行了分析。小科认为:与NaOH反应的稀盐酸为第一、二次所加的40g;小宁认为:除了第一、二次所加的40g,第三次加入20g的稀盐酸中也有部分和NaOH反应。请你通过计算说明小科和小宁谁的说法是正确的,并求出NaOH的质量分数。
变式3:(2022九上·舟山月考)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备,研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液、为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:
实验编号 ① ② ③ ④
NaOH溶液质量/g 10.0 20.0 30.0 40.0
Mg(OH)2质量/g 0.232 0.522 0.580 0.580
(1)实验 (填实验编号)中碳酸镁完全反应。
(2) 计算100g混合溶液钟MgSO4的质量。(写出计算过程)
(3)分析实验数据,在图中画出加入4%NaOH溶液质量0~30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标记必要的数据。
考点三、推断及探究的计算
典例1:(2022·浙江宁波·九年级期末)大理石是含杂质的碳酸钙,实验室我们经常用小块的大理石来制取二氧化碳。实验过程中小科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),产生的气体用装有氢氧化钠的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体一般不选用硫酸,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 m 克。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。请分析曲线b ,计算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,小科对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中的盐酸浓度___________(填“偏大”或“偏 小”),会对实验结果造成较大影响。
变式1:有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分,进行如图实验:
(1)白色固体a的成分是 。
(2)固体样品中一定没有 。
变式2:(2021九上·萧山期中)图甲中 A 是一种常见的酸,它能与黑色固体
B 反应,B 质量为 8g。将 NaOH 溶液渐渐加入到 C 中,生成蓝色沉淀 E 的质量与加入的 NaOH 溶液的质量关系如图乙所示。在 D 中加入 Ba(NO3)2 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)A 溶液中溶质的化学式为 。
(2)NaOH溶液中溶质的质量分数是多少?
变式3:(2022·浙江杭州·一模)小乐为了获知某化肥(主要成分为NH4HCO3,杂质不含氮元素)的含氮量,设计了如图所示实验装置进行测定。
已知:①; ②NH3能被浓硫酸吸收,不能被氢氧化钠固体吸收。
(1)装置B的作用是___________。
(2)将化肥样品装入试管前,必须进行的一步操作是___________。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
(3)待装置符合实验要求后,取20克化肥样品装入试管,通入氮气排尽试管内的空气,然后点燃酒精灯,每步都充分反应后,再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示;则反应生成的氨气的质量为___________克;此化肥的含氮量为___________。
1.(2023九上·杭州期末)为测定一瓶敞口放置的浓盐酸的溶质质量分数,某同学量取14.6mL(密度为1.1 g/mL)该浓盐酸加水稀释后与大理石充分反应,共用去含碳酸钙66%的大理石10g。
(1)浓盐酸需要密封保存的原因是 。
(2)计算该浓盐酸的溶质质量分数。( 结果精确至0.1%)
2.(2022九上·杭州期中)为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数,某同学先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答:
(1)样品中铜的质量是 克
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的溶质质量是多少?
3.钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某品牌补钙药剂主要含酸酸钙,为了测定该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数,取该补钙剂制成的粉末20g,逐滴滴入稀盐酸(补钙剂中其他成分不与盐酸反应),得到数据如图所示,请根据有关信息回答问题:
(1)该补钙剂刚好完全反应时产生气体的质量为 。
(2)该品牌补钙药剂中CaCO3的质量分数是 。
(3)求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
4.(2021八下·吴兴期末)取CaCl2和CaCO3的混合物15g于烧杯中,向其中滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示(注:CaCl2与稀盐酸不能发生反应)。求:
(1)混合物中CaCO3的质量。
(2)稀盐酸中的溶质质量分数。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
5.(2021九上·兰溪月考)取NaOH和NaCl的混合物2.1g放入烧杯中,加水溶解配制成20g的溶液,逐滴滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,溶液的pH与滴入稀盐酸质量的关系如图所示.
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液中的溶质是 (填化学式).
(2)2.1g混合物中NaOH的质量为 g.
(3)求当滴入10g稀盐酸时,反应后所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,精确到0.1%).
6.利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。向20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中不断滴加40g稀盐酸。
(1)当酸碱恰好完全反应时,溶液pH=7,此时溶液中的溶质是______(填化学式)。a、b、c三溶液,滴入石蕊试液呈红色的是______溶液。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是______。
(3)求滴加的稀盐酸中溶质质量分数。(要有计算过程,精确到0.01%,下同)
(4)求c点溶液中氯化钠的质量分数。
7.(2022·浙江杭州·九年级期末)有一份久置于空气中的氢氧化钠固体,通过以下操作,分析并计算。
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红,由此___________(选填“能”或“不能”)得出氢氧化钠溶液变质,判断的理由是___________
(2)取16g样品完全溶于100g水中,逐滴加入10%氯化钙溶液,产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
8.(2022·浙江金华·九年级期末)科学兴趣小组同学实验后得到了盐酸和氯化钙的混合溶液。为了解其组成成分的含量,张强同学取100g盐酸和氯化钙的混合溶液盛与烧杯中,向其中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,其反应生成沉淀的质量关系如图所示。请分析回答:
(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,反应开始阶段能观察到的现象是___________。
(2)图中a点时,烧杯溶液中的溶质是___________。
(3)根据如图,计算100克原混合溶液中含氯化钙的质量__________。
9.(2020九上·柯桥月考)同学们做甲、乙两个中和反应实验的探究,如图所示:
(1)甲实验恰好中和,则该溶液中的溶质是 (填化学式,不考虑酚酞)。
(2)取乙反应后的溶液 60.0g,滴加质量分数 26.5%的 Na2CO3 溶液,如图丙,溶液 pH 的变化如图丁,请计算该溶液中 CaCl2 的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)通过计算在图戊中画出产生沉淀的曲线。
10.(2021九下·金华月考)含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答:
(1)整个反应过程中,________离子个数不变。
(2)P点溶液中的溶质是________。
(3)m1为多少?(要求写出具体的解题过程)
11.(2021·南湖模拟)某次实验后得到了一杯可能还含有少量盐酸的氯化铜废液,某同学想知道该废液中否还含有盐酸以及氯化铜的质量分数,他取了109.8g废液于烧杯中,然后向废液中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示。试分析计算:
(1)该废液中是否还含有盐酸 ________
(2)该废液中氯化铜的质量分数为多少
(3)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大
12.(2021·浙江宁波·九年级期中)某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为________g。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
13.(2022九上·金华期中)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g ,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形 瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。请回答:
(1)反应至A点时,溶液中的溶质有 。
(2)反应至B点时,所加入的NaOH溶液的质量是 克。
(3)求C点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量。
14.(2021九上·乐清期中)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10.6%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至20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)碳酸钠属于 (选填“盐”或“碱”)。
(2)废液中含有的溶质是 (写化学式)。
(3)图象中的a点数值是 。
(4)通过计算说明,图像横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克
15.(2022九上·舟山月考)用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取11g食用碱样品(有少量的杂质氯化钠),加水完全溶解制成100g溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液,实验数据如下表:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入CaCl2溶液的质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
反应后溶液的总质量g 118.0 136.0 154.0 M 191.0 211.0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据M的值为 。
(2)请画出生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果保留到0.1%)
16.(2022九上·定海期中)在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加稀盐酸,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,记录数据如下表:
反应时间(秒) 0 25 50 75 100 125 150 175 200
滴入稀盐酸体积(毫升) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
pH 13.2 13.0 12.7 12.4 12.1 7.0 2.0 1.6 1.3
温度(℃) 36.9 37.5 38.0 38.5 38.8 39.2 39.0 38.8 38.6
(1)观察上表发现,当反应时间在 秒时开始,溶液中氯化钠的质量不再增加。
(2)完成上述实验,能否用氢氧化钠固体代替,并请说明原因 。
(3)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量(稀HCl的密度取1.0g/mL,稀盐酸溶质质量分数为7.3%)
17.(2022·浙江温州·一模)小明用如图装置确定氢氧化钠固体的变质情况。加入反应物前,电子天平的示数为215.3克。分别用不同质量固体与稀硫酸充分反应,记录相关数据如下表。
实验序号 1 2 3
固体质量(克) 6 12 18
稀硫酸质量(克) 50 50 50
电子天平示数(克) 270.2 275.1 281.1
(1)敞口放置的氢氧化钠会变质的原因是______。
(2)计算固体中碳酸钠的质量分数。
(3)进一步分析发现通过这种方法测得的碳酸钠质量分数偏小,其原因是______。
18.(2021九上·淳安期中)兴趣小组的同学在实验室中发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量:
实验分析:称取试剂20 克放入锥形瓶中,加入30克的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25克盐酸充分反应,测得部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问题:
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(g) 25 25 25 25 25 25
锥形瓶中物质的质量(g) 75 100 125 150 172.8 197.8
(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是: 。
(2)b的数值为: 。
(3)计算该氢氧化钙粉末状试剂中氢氧化钙的质量分数。
19.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
(1)上表中M的值应为________。
(2)列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________;
(3)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为________克。
20.(2021九上·温州月考)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中Na2CO3的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克;
②向上述3个烧杯中分别加入3份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下:
实验一 实验二 实验三
反应前稀盐酸+烧杯质量(克) 150 150 150
反应前固体样品质量(克) 4 8 12
反应后烧杯内物质+烧杯质量(克) m 155.8 158.7
已知实验中发生的化学反应:
NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
(1)分析表中数据,写出判断实验二中的样品已完全反应的理由: 。(2)表中的m值为 。
(3)根据实验二的数据计算样品中Na2CO3的质量分数。
21.(2021·江北模拟)实验员在检查药品时,发现有一瓶装有烧碱的试剂瓶的瓶塞没塞紧,实验兴趣小组想测定该瓶中氢氧化钠的质量分数。小科取一定量的烧碱样品加水稀释,倒入放在电子秤上的烧杯内,然后将100g稀盐酸分5次加入烧杯中,记录实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入稀盐酸质量/g 20 20 20 20 20
充分反应后电子秤的读数/g 220 240 258.9 276.7 295.6
(1)在加入盐酸的过程中能观察到的现象是________。
(2)实验取用的稀盐酸的质量分数是多少?
(3)该瓶中氢氧化钠的质量分数是多少?(不考虑氢氧化钠吸水潮解,结果保留到 0.1%)
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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