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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：（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。
变式1：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：。
变式2：实验室用过量的稀盐酸和大理石制取CO2，取50g反应后的滤液，逐滴滴入碳酸钠溶液，测得滴入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系曲线如图所示。回答下列问题：
（1）从图中看出生成沉淀的最大质量是________g。
（2）开始加入碳酸钠溶液至10g时，还没有沉淀析出的原因是________。
（3）计算原滤液中氯化钙的质量分数。
【答案】（1）5
（2）稀盐酸先与碳酸钠反应
（3）设原滤液中CaCl2的质量为x
Na2CO3＋ CaCl2= CaCO3↓＋2NaCl
111 100
x 5g
＝
x＝5.55g
原滤液中CaCl2的质量分数＝ ×100%＝11.1%
答：原滤液中氯化钙的质量分数是11.1%。
【解析】（1）曲线的最高点所对的值就是生成沉淀的最大量；
（2）因为溶液中有剩余的稀盐酸，所以加入碳酸钠后，先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，然后再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀；
（3）写出碳酸钠和氯化钙反应的方程式，根据生成沉淀碳酸钙的质量计算出参加反应的氯化钙的质量，最后根据计算即可。
变式3：（2022九上·衢州期中）往 200 克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中，加入溶质质量分数为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（假设生成的气体全部逸出），试分析计算：
（1）a→b 段发生反应的化学方程式为________；
（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%）
（3）c→d 段溶液的 pH 大于 7 的原因是________。
【答案】（1）2HNO3+ Na2CO3=2NaNO3+ CO2↑+ H2O
（2）依据图示信息，与稀硝酸反应的碳酸钠的质量=50g×21.2%=10.6g ，与硝酸钙反应的碳酸钠的质量=100g×21.2%=21.2g
解：设稀硝酸与碳酸钠反应时，生成硝酸钠的质量为 x，生成 CO2 的质量为 y
2HNO3+ Na2CO3= 2NaNO3+ CO2↑+ H2O
106 170 44
10.6 x y
解得x=17g，y=4.4g
设硝酸钙与碳酸钠反应时，生成硝酸钠的质量为 m，生成碳酸钙的质量为n。
Ca(NO3)2 + Na2CO3= 2NaNO3 + CaCO3↓
106 170 100
21.2g m n
解得m=34g，n=20g
c 点所得溶液的溶质质量分数为=
答：c 点所得溶液的溶质质量分数为 15.7%。
（3）c 点之后反应已经完成，继续加入碳酸钠溶液，碳酸钠不会参与反应，而碳酸钠溶液显碱性，所以 c 点后溶液呈碱性。pH 大于 7。
【解析】（1）往含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中，加入碳酸钠溶液， 碳酸钠先与硝酸反应，然后再与硝酸钙反应，所以 a→b 段发生反应的化学方程式为 2HNO3+ Na2CO3=2NaNO3+ CO2↑+ H2O ；
考点二、表格类型计算
典例1：（2024九上·瓯海期中）为测量某稀盐酸溶液的质量分数，小明取一定质量分数的碳酸钠溶液于烧杯中（如图甲），分5次加入该稀盐酸溶液，每次加入稀盐酸溶液⒉5克，观察到烧杯内刚开始没有明显现象，随后才有气泡产生，并记录实验相关数据如下：
实验操作 0 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的总质量（克） 0 2.5 5 7.5 10 12.5
烧杯和相关物质的总质量（克） 74.50 77.00 79.50 81.78 84.06 86.56
查阅资料发现：碳酸钠与盐酸发生的化学反应：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，实验过程中，若碳酸钠过量时发生的化学反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠完全反应后继续加入盐酸发生的化学反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
（1）该实验结束后，往烧杯中滴入紫色石蕊试液，溶液呈 色。
（2）根据实验数据计算稀盐酸的溶质质量分数 。
（3）已知随着加入的稀盐酸总质量的增加，溶液中Na+的数量变化如图乙所示。用图像表示出实验过程中溶液里HCO3-的数量变化。
【答案】（1）红
（2）7.3%
（3）
【解析】显酸性溶液能使石蕊试液变红色；
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】（1）由表中数据可知，加入5g稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，再加入5g稀盐酸，稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，加入10g稀盐酸时恰好完全反应，生成二氧化碳质量：74.50g+10g-84.06g=0.44g，加入12.5g稀盐酸时，稀盐酸过量，溶液显酸性，能使石蕊试液变红色，因此该实验结束后，往烧杯中滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色；
（2）设10g稀盐酸中氯化氢质量为x，
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，
73 44
x 0.44g
，
x=0.73g，
稀盐酸的溶质质量分数是：；
（3）由表中数据可知，加入5g稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，再加入5g稀盐酸，稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，即加入5g稀盐酸时，溶液中的碳酸氢根离子是钠离子的一半，加入10g稀盐酸时碳酸氢根离子变成0，如下图所示：
。
变式1：将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求:
(1)表格中m的数值是 。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第 次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
【答案】(1)6 (2)4
(3)解:设混合物中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2=== CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10 g
= 解得x=10.6 g
固体混合物中Na2CO3的质量分数是×100%≈82.2%
答:固体混合物中Na2CO3的质量分数为82.2%。
(4)
【解析】(1)由表中数据可知,每加入15 g的CaCl2溶液生成沉淀的质量是3 g,第三次共生成沉淀9 g,则第二次共生成沉淀6 g,所以m=6。
(2)由表中数据可知,第四次加入氯化钙溶液共产生10 g沉淀,说明碳酸钠已完全反应。
(4)由计算可知,固体混合物中氯化钠的质量为12.9 g-10.6 g=2.3 g,氯化钠的总质量为2.3 g+11.7 g=14 g。设参加反应的氯化钙溶液的总质量为a,3 g∶15 g=10 g∶a,解得a=50 g。据此,可画出NaCl质量随加入CaCl2溶液质量变化的曲线。
变式2：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。
变式3：（2024九上·平湖期末）高纯度的MnO2主要用于制造干电池。科学活动小组同学得到某MnO2样品(主要含有杂质MnCO3，其它杂质忽略不计)。为了测定此样品中MnO2的含量，把10g MnO2样品放入烧杯中，将40g稀硫酸分4次加入与之充分反应，测得的数据如下表。(已知烧杯中发生的反应为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)
次数 1 2 3 4
加入稀硫酸的质量(g) 10 10 10 10
剩余固体质量(g) 9.425 8.85 8.275 7.82
请根据图表数据回答下列问题：
（1）样品中MnO2的质量为 克。
（2）稀硫酸有剩余的是第 次实验。
（3）第⒉次加入稀硫酸反应后，所得溶液中溶质的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
【答案】（1）7.82
（2）4
（3）MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑
115 151 44
（10-8.85）g x y
x=1.51g
y=0.44g
MnSO4%=1.51g/(1.15+20-0.44)g≈7.3%
【解析】样品中碳酸锰和硫酸反应，反应后固体减少质量就是反应碳酸锰的质量，第4次反应中稀硫酸过量，碳酸锰全部反应，杂质碳酸锰的质量共为10g-7.82g=2.18g；
【解答】（1）第1、2、3、4次反应碳酸锰质量分别为10g-9.425g=0.575g、 9.425g-8.85g=0.575g、8.85g-8.275g=0.575g、8.275g-7.82g=0.455g，此时 MnCO3 已经反应完全，所以样品中MnO2的质量为7.82g；
（2）10g硫酸能消耗0.575gMnCO3，但第4次只消耗了0.455gMnCO3，所以稀硫酸有剩余的是第4次实验；
（3）利用方程式计算产生硫酸锰的质量，硫酸锰质量除以溶液质量等于所得溶液中溶质的质量分数。
考点三、推断及探究的计算
典例1：（2024九上·拱墅期末）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，本实验条件下 CO2 的密度为 1.8 克/升。已知小敏、小华 和小军实验中所用盐酸浓度相同，请分析数据，求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。
【答案】（1）79%
（2）B中吸收的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体
（3）经分析：小军实验盐酸过量，小华实验测出的CO2质量不准，而只有小敏实验流程第一步时盐酸完全反应，已知加入50g盐酸时，对应反应的碳酸钙质量为10g-5g=5g
设参加反应的稀盐酸的质量分数为y，则
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100 73
5g 50gy
100∶73=5g∶(50gy )
y =7.3%
【解析】（1）第1次加入稀盐酸50g消耗样品中的碳酸钙5g，第2次加入稀盐酸50g，剩余滤渣2.1g，又消耗碳酸钙2.9g。两次消耗的碳酸钙质量为5g+2.9g=7.9g，据此可以得到碳酸钙的质量分数。
（2）碱石灰不但能吸收CO2气体还能做干燥剂吸收水蒸气，和挥发出的HCl气体。
（3）由题中信息小敏、小华 和小军实验中所用盐酸浓度相同可知，根据三位同学的实验数据均有计算稀盐酸的质量分数的可能。因为小华实验中得到的数据与事实严重不符，所以不能根据小华的实验来计算稀盐酸的质量分数。小军实验中1.25g样品与20g稀盐酸反应时，由小敏的实验数据可知，稀盐酸远远过量，所以根据小军的数据无法求出稀盐酸中全部的溶质。只有根据小敏的实验数据计算稀盐酸的质量分数，选择第1次加入50克稀盐酸消耗碳酸钙质量5克，先计算出与5克碳酸钙反应所需HCl的质量，再与50克溶液比较得到质量分数。
【解答】（1）第1次加入稀盐酸50g消耗样品中的碳酸钙5g，第2次加入稀盐酸50g，剩余滤渣2.1g，又消耗碳酸钙2.9g。两次消耗的碳酸钙质量为5g+2.9g=7.9g，所以碳酸钙的质量分数为：（7.9g/10g）×100%=79%；
（2）碱石灰不但能吸收CO2气体还能做干燥剂吸收水蒸气，和挥发出的HCl气体。所以可能原因是：B中吸收的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体。
故答案为：（1）79%；（2）B中吸收的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体
变式1：（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
变式2：（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3：（2024九上·杭州期末）为测量纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小金设计了如图1所示的实验，图1装置气密性良好，样品完全反应，通过称量B装置质量变化来确定样品中碳酸钠的质量分数（其他杂质不与酸反应）。
（1）写出图1中仪器M的名称 。
（2）按图1装置进行多次实验，发现测量结果比实际值偏小，其原因是 。
（3）小金重新设计了如图2的实验，装置C的作用是 。
（4）图⒉实验中取纯碱样品质量为m，反应结束后测得B装置质量增加了n，则样品中碳酸钠的质量分数为 。（用字母表示）
【答案】（1）分液漏斗
（2）装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收
（3）除去通入的空气中的二氧化碳
（4）
【解析】（1）根据常用仪器的名称分析；
（2）根据装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收分析；
（3）根据空气中含有二氧化碳，会对实验造成误差分析；
（4）根据化学方程式进行计算。
【解答】（1）图1中仪器M的名称为分液漏斗；
（2）装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收，导致测量结果比实际值偏小；
（3）如图2的实验中装置C的作用是除去通入的空气中的二氧化碳，以免进入装置B中被氢氧化钠吸收，造成实验误差；
（4）设样品中碳酸钠质量为x，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106 44
x ng
解得
则该实验测定纯碱样品中纯碱的纯度为：
。
故答案为：（1）分液漏斗；（2）装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收；（3）除去通入的空气中的二氧化碳；（4）。
1．（2023九上·柯城期末）衢州地区主要矿种之一是石灰岩（主要成分是碳酸钙）。某科学兴趣小组为测定当地石灰岩中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰岩样品10g，加入足量的稀盐酸，充分反应。测量反应前后数据如图（已知石灰岩样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）。请回答：
（1）石灰岩样品中的二氧化硅（SiO2）属于以下物质类别中的 ____。
A．单质 B．碱 C．盐 D．氧化物
（2）根据兴趣小组测量的数据，求出石灰岩样品中碳酸钙的质量分数。
（3）查阅资料后发现，通过上述过程计算得到的碳酸钙质量分数比实际的要大，你认为原因可能是： 。
【答案】（1）D
（2）反应生成二氧化碳质量是112.00g﹣108.70g＝3.3g。
设石灰岩样品中碳酸钙的质量分数是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
10gx 3.3g
x＝75%
答：石灰岩样品中碳酸钙的质量分数是75%
（3）盐酸挥发导致计算出的二氧化碳质量偏大
【解析】（1）根据由两种元素组成且含有氧元素的化合物为氧化物分析；
(2)根据反应产生的二氧化碳质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量及质量分数分析；
(3)根据盐酸的挥发性分析。
【解答】（1） 二氧化硅由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，故选D；
(3) 盐酸挥发，使计算出的二氧化碳质量偏大 ，从百导致碳酸钙质量分数比实际的要大；
2．（2022·浙江绍兴·九年级期末）国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品，兴趣小组成员分别进行了如图的实验。（杂质可溶于水且不参与反应，过滤后滤渣损失忽略不计）
（1）实验中加入过量CaCl2溶液的目的是_________；
（2）若滤渣未经干燥便进行称量，会导致碳酸钠质量分数的计算结果_______（填“偏大”或“偏小”）；
（3）通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【答案】（1）使碳酸钠反应完全
（2）偏大
（3）解：设该工业纯碱中碳酸钠的质量分数为x
x≈98.1%＞98%
故该工业纯碱合格。
【解析】（1）氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，加入过量氯化钙溶液的目的是：使碳酸钠完全反应；
（2）若滤渣未经干燥便进行称量，会导致测得生成碳酸钙的质量偏大，则计算得出的碳酸钠的质量偏大，则碳酸钠的质量分数偏大；
3．（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的质量关系如图所示，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；
4．（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。
5．为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，将一定质量的石灰石样品粉碎后分成三等份，由三位同学进行实验(石灰石中杂质不与盐酸反应，不溶于水，加热不分解)
①甲同学将样品置于烧杯中，逐渐加入某浓度的盐酸，反应过程测得剩余固体质量和加入盐酸的质量关系如图a所示。
②乙同学进行如图b所示的实验，通过电子天平示数的减少来计算样品中碳酸钙的含量。
根据信息，请回答下列问题：
（1）根据甲同学的实验可知样品中碳酸钙的含量为多少。(计算结果保留0.1%)
（2）请根据图a计算甲同学所用盐酸的质量分数。(计算结果保留0.1%)
（3）乙同学测得样品中的碳酸钙含量明显比甲同学所得的结果小，你认为可能的原因是 (可多选)
A．盐酸具有挥发性
B．反应速度快锥形瓶中部分水蒸气随二氧化碳逸出
C．反应结束后，锥形瓶内有二氧化碳残留
D．甲组实验中固体未洗涤干燥进行称量
E．乙组实验盐酸的量太少，样品没有反应完
【答案】（1）由图示可知，随盐酸的加入剩余固体减少，至剩余固体为2克时，盐酸增加固体质量保持不变，说明碳酸钙完全反应，即石灰石中杂质为2克，则碳酸钙质量分数为.
（2）由图示可知，加入10克稀盐酸完全反应时消耗碳酸钙质量为12g-8g=4g，设所用盐酸的质量分数为X
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 73
4g 10gx
100：73=4g：10gx
x=29.2%
（3）C；E
【解析】（1）根据碳酸钙与盐酸反应，杂质不反应，加入过量盐酸，剩余固体为杂质分析；
（2）根据反应的碳酸钙质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸中溶质质量及质量分数分析；
（3）根据碳酸钙含量偏小，则计算的二氧化碳质量偏小分析。
【解答】（3）乙同学是通过测定反应前后质量，由反应后减少质量为产生二氧化碳质量计算碳酸钙的含量， 盐酸具有挥发性，会使所得二氧化碳质量偏大，从而计算碳酸钙含量偏小，A错误； 反应速度快锥形瓶中部分水蒸气随二氧化碳逸出 ，会使二氧化碳质量偏大，从而计算碳酸钙含量偏大，B错误； 反应结束后，锥形瓶内有二氧化碳残留 ，会使二氧化碳质量偏小，从而计算碳酸钙含量偏小，C正确； 甲组实验中固体未洗涤干燥进行称量，会使固体质量偏大，从而计算碳酸钙含量偏大，D错误； 乙组实验盐酸的量太少，样品没有反应完 ，会使二氧化碳质量偏小，计算碳酸钙含量偏小，E正确。
故答案为：（1）83.3%；（2）29.2%；（3）CE。.
6．（2022九上·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。
7．（2021九上·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。
8.（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 ；
9．（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。
10．（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
11．（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。
12．（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）根据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分析；
（2）根据氢氧化钠固体溶解放热分析；
(3)根据参加反应的盐酸质量及方程式中物质间质量关系计算氢氧化钠质量分析。
【解答】（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
13.（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。
14.（2021·鄞州模拟）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验：将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取20g放在烧杯里。然后将200g稀盐酸均分成4份，分4次加入烧杯中,实验数据如下表所示(假设其他物质不与盐酸反应):
项 目 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5
加入稀盐酸的质量/g 0 50 50 50 50
烧杯与烧杯中物质的总质量/g 70.00 117.5 165.0 M 263.4
根据实验数据回答问题：
（1）表中数据值M=________；
（2）计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数？
（3）恰好完全反应时共消耗稀盐酸溶液的质量为多少（结果保留一位小数）？
【答案】（1）213.4
（2）解：根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量=70g+50g×4-263.4=6.6g
设碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 6.6g
x=15g CaCO3%= ×100%=75%
（3）解：算出HCl%=8.3%
m盐酸溶液=131.9g
【解析】（1）首先比较实验1和2，确定50g稀盐酸完全反应时生成二氧化碳的质量，据此推算出实验5中应该生成二氧化碳的质量，然后与实际生成二氧化碳的质量比较，从而确定本次实验时碳酸钙是否完全反应，接下来根据比例关系计算出碳酸钙恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量，进而确定M的数值即可。
（2）首先根据质量守恒定律计算出生成二氧化碳的总质量，然后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，最后根据计算出它的质量分数。
（3）根据（1）中的分析计算出恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量。
【解答】（1）比较实验1和实验2可知，加入50g稀盐酸生成二氧化碳的质量为：70g+50g-117.5g=2.5g；
如果实验5中碳酸钙没有完全反应，那么生成二氧化碳的质量应该为：2.5g×=10g；
而实际上生成二氧化碳的质量为：70g+200g-263.4g=6.6g；
因为6.6g<10g，所以碳酸钙完全反应，而稀盐酸有剩余；
生成6.6g二氧化碳消耗的稀盐酸的质量为：；
因为132g<150g，
所以实验4加入150g稀盐酸时，碳酸钙已经完全反应，则M=70g+150g-6.6g=2.13.4g。
（3）根据（1）中的计算可知，恰好完全反应时共消耗稀盐酸溶液的质量为132g。
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。
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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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：（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__________。
变式1：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%）．
变式2：实验室用过量的稀盐酸和大理石制取CO2，取50g反应后的滤液，逐滴滴入碳酸钠溶液，测得滴入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系曲线如图所示。回答下列问题：
（1）从图中看出生成沉淀的最大质量是________g。
（2）开始加入碳酸钠溶液至10g时，还没有沉淀析出的原因是________。
（3）计算原滤液中氯化钙的质量分数。
变式3：（2022九上·衢州期中）往 200 克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中，加入溶质质量分数为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（假设生成的气体全部逸出），试分析计算：
（1）a→b 段发生反应的化学方程式为________；
（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%）
（3）c→d 段溶液的 pH 大于 7 的原因是________。
考点二、表格类型计算
典例1：（2024九上·瓯海期中）为测量某稀盐酸溶液的质量分数，小明取一定质量分数的碳酸钠溶液于烧杯中（如图甲），分5次加入该稀盐酸溶液，每次加入稀盐酸溶液⒉5克，观察到烧杯内刚开始没有明显现象，随后才有气泡产生，并记录实验相关数据如下：
实验操作 0 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的总质量（克） 0 2.5 5 7.5 10 12.5
烧杯和相关物质的总质量（克） 74.50 77.00 79.50 81.78 84.06 86.56
查阅资料发现：碳酸钠与盐酸发生的化学反应：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，实验过程中，若碳酸钠过量时发生的化学反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠完全反应后继续加入盐酸发生的化学反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
（1）该实验结束后，往烧杯中滴入紫色石蕊试液，溶液呈 色。
（2）根据实验数据计算稀盐酸的溶质质量分数 。
（3）已知随着加入的稀盐酸总质量的增加，溶液中Na+的数量变化如图乙所示。用图像表示出实验过程中溶液里HCO3-的数量变化。
变式1：将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
(1)表格中m的数值是 。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第 次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
变式2：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______。
变式3：（2024九上·平湖期末）高纯度的MnO2主要用于制造干电池。科学活动小组同学得到某MnO2样品(主要含有杂质MnCO3，其它杂质忽略不计)。为了测定此样品中MnO2的含量，把10g MnO2样品放入烧杯中，将40g稀硫酸分4次加入与之充分反应，测得的数据如下表。(已知烧杯中发生的反应为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)
次数 1 2 3 4
加入稀硫酸的质量(g) 10 10 10 10
剩余固体质量(g) 9.425 8.85 8.275 7.82
请根据图表数据回答下列问题：
（1）样品中MnO2的质量为 克。
（2）稀硫酸有剩余的是第 次实验。
（3）第⒉次加入稀硫酸反应后，所得溶液中溶质的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
考点三、推断及探究的计算
典例1：（2024九上·拱墅期末）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，本实验条件下 CO2 的密度为 1.8 克/升。已知小敏、小华 和小军实验中所用盐酸浓度相同，请分析数据，求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。
变式1：（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___________。
变式2：（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3：（2024九上·杭州期末）为测量纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小金设计了如图1所示的实验，图1装置气密性良好，样品完全反应，通过称量B装置质量变化来确定样品中碳酸钠的质量分数（其他杂质不与酸反应）。
（1）写出图1中仪器M的名称 。
（2）按图1装置进行多次实验，发现测量结果比实际值偏小，其原因是 。
（3）小金重新设计了如图2的实验，装置C的作用是 。
（4）图⒉实验中取纯碱样品质量为m，反应结束后测得B装置质量增加了n，则样品中碳酸钠的质量分数为 。（用字母表示）
1．（2023九上·柯城期末）衢州地区主要矿种之一是石灰岩（主要成分是碳酸钙）。某科学兴趣小组为测定当地石灰岩中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰岩样品10g，加入足量的稀盐酸，充分反应。测量反应前后数据如图（已知石灰岩样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）。请回答：
（1）石灰岩样品中的二氧化硅（SiO2）属于以下物质类别中的 ____。
A．单质 B．碱 C．盐 D．氧化物
（2）根据兴趣小组测量的数据，求出石灰岩样品中碳酸钙的质量分数。
（3）查阅资料后发现，通过上述过程计算得到的碳酸钙质量分数比实际的要大，你认为原因可能是： 。
2．（2022·浙江绍兴·九年级期末）国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品，兴趣小组成员分别进行了如图的实验。（杂质可溶于水且不参与反应，过滤后滤渣损失忽略不计）
（1）实验中加入过量CaCl2溶液的目的是_________；
（2）若滤渣未经干燥便进行称量，会导致碳酸钠质量分数的计算结果_______（填“偏大”或“偏小”）；
（3）通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
3．（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的质量关系如图所示，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________。
4．（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。
5．为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，将一定质量的石灰石样品粉碎后分成三等份，由三位同学进行实验(石灰石中杂质不与盐酸反应，不溶于水，加热不分解)
①甲同学将样品置于烧杯中，逐渐加入某浓度的盐酸，反应过程测得剩余固体质量和加入盐酸的质量关系如图a所示。
②乙同学进行如图b所示的实验，通过电子天平示数的减少来计算样品中碳酸钙的含量。
根据信息，请回答下列问题：
（1）根据甲同学的实验可知样品中碳酸钙的含量为多少。(计算结果保留0.1%)
（2）请根据图a计算甲同学所用盐酸的质量分数。(计算结果保留0.1%)
（3）乙同学测得样品中的碳酸钙含量明显比甲同学所得的结果小，你认为可能的原因是 (可多选)
A．盐酸具有挥发性
B．反应速度快锥形瓶中部分水蒸气随二氧化碳逸出
C．反应结束后，锥形瓶内有二氧化碳残留
D．甲组实验中固体未洗涤干燥进行称量
E．乙组实验盐酸的量太少，样品没有反应完
6．（2022九上·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。
7．（2021九上·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 .
8.（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）
9．（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__________。
10．（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
11．（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。
12．（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%）
13.（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%）
14.（2021·鄞州模拟）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验：将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取20g放在烧杯里。然后将200g稀盐酸均分成4份，分4次加入烧杯中,实验数据如下表所示(假设其他物质不与盐酸反应):
项 目 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5
加入稀盐酸的质量/g 0 50 50 50 50
烧杯与烧杯中物质的总质量/g 70.00 117.5 165.0 M 263.4
根据实验数据回答问题：
（1）表中数据值M=________；
（2）计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数？
（3）恰好完全反应时共消耗稀盐酸溶液的质量为多少（结果保留一位小数）？
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%）
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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