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九上第一单元复习之化学计算
解题思路:
表格类注意分析每组的数据对应的是谁过量谁不足,选择正确的数据进行计算
图像嘞注意分析反应顺序,图像的起点,拐点的含义
1.氯化钠是一种重要的化工原料。电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解,当氯化钠完全反应时,得到42.7g溶液,生成氢气的质量与时间的关系如图所示。请计算:
(1)氯化钠完全反应时,生成氢气的质量是 g。
(2)氯化钠完全反应时,生成氢氧化钠的质量是多少克?
(3)原氯化钠溶液中溶质的质量分数是多少?
2.10g碳酸钙与100g稀盐酸恰好完全反应,计算
(1)产生二氧化碳气体多少克?
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
3.某化工厂排放的废水中含有H2SO4和CuSO4两种污染物。为测定废水中两种污染物的含量,给该化工厂提供污水处理的参考,某化学小组进行了以下实验:取该废水100g,向其中加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,测得生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示,回答下列问题:
(1)刚开始不产生沉淀的原因是(用化学方程式表示) 。
(2)A点的横坐标为 ;A点溶液中溶解的物质有 (填化学式)。
(3)当加入氢氧化钠溶液质量大于100克时,沉淀质量不再增加的原因是 。
(4)100g废水中含CuSO4的质量为多少克?(写出计算过程)
4.向10.0gNa2CO3和NaCl固体混合物加入50.0g水,充分溶解后,向溶液中逐渐加入50.0g的CaCl2溶液,实验过程中产生沉淀的质量与加入CaCl2溶液质量关系如图所示。
(1)充分反应后,生成沉淀的质量是 ;
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程,结果保留0.01%)
5.现有含杂质的氯化钡样品25g(杂质不溶于水,也不参加反应),向其中加入一定量的碳酸钠溶液恰好完全反应,过滤,得到117g质量分数为10%的溶液。求:
(1)样品中氯化钡的质量分数;
(2)所加入碳酸钠溶液的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。
6.将25.6g NaCl和MgCl2的固体混合物完全溶于水中配成溶液,再将200g一定质量分数的NaOH溶液分5次加入到该溶液中,测得的实验数据如表。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
共加入NaOH溶液的质量/g 40 80 120 160 200
共生成沉淀的质量/g 2.9 5.8 8.7 11.6 11.6
(1)实验 (填实验编号)中氯化镁恰好完全反应。
(2)计算固体混合物中氯化镁的质量。(写出计算过程)
(3)请在如图中画出加入200g NaOH溶液的过程中溶液中NaCl的质量变化曲线,并标注必要的数值。
7.现取8.0g石灰石样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内物质总质量为42.3g(气体全部逸出),产生气体的质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(石灰石样品中的杂质不溶于水,也不发生反应)试计算:
提示:样品中某物质的质量分数=该物质质量/样品质量×100%
(1)m= 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是多少?
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少(精确到0.1%,写出计算过程)
8.化学实验室中有失去标签的四瓶无色溶液,分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、酚酞试液中的某一种,现将其任意编号为A、B、C、D,然后两两组合进行实验,其中部分现象如表:
实验 A+B A+C B+C B+D
现象 溶液变红 溶液变红 产生沉淀 产生气体
(1)A是 ;B是 。
(2)B与C发生反应的化学方程式是 ,写出此反应原理的一项用途 。
(3)写出D的一项用途 。
9.某校化学兴趣小组为测定某硝酸铵样品的纯度,将10g样品溶于30g水后,再加入13.7g氢氧化钠浓溶液共热,两者恰好完全反应(硝酸铵中的杂质不与氢氧化钠反应,也不溶于水,硝酸铵与氢氧化钠的反应方程式为:NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑)。把产生的所有NH3用足量的硫酸溶液吸收,同时测量2分钟内硫酸溶液增加的质量,结果如表所示:
时间/s 0 20 30 40 60 80 100 120
增加的质量/g 0 0.7 m 1.2 1.5 1.6 1.7 1.7
试回答下列问题:
(1)表中m约为 。
(2)完全反应后生成氨气 g。
(3)求硝酸铵样品的纯度为多少?
(4)请在如图坐标纸上,以反应时间为横坐标,以产生的NH3质量为纵坐标,画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线。
10.资料显示,硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)受热的情况下会失去结晶水变成白色的硫酸铜固体粉末.某同学为测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,设计了如下的实验:
①称量洁净而干燥的空坩埚(质量为m克),再称取10克硫酸铜晶体研细后倒在坩埚里;
②把坩埚置于铁架台上的石棉网中央,用小火慢慢加热,直到蓝色的硫酸铜晶体全部变成白色粉末;
③移去酒精灯,将坩埚放在干燥器里冷却至室温,称量.将坩埚连同固体继续加热,冷却后称量,反复进行三次,直到质量不再变化为止.实验过程中得到了如下表数据:
称量次数 1 2 3 4 5
坩埚和固体物质的总质量/克 m+10 m+6.4 m+6.3 m+6.3 m+6.3
根据实验的操作规范和实验结果分析,请完成下列问题:
(1)加热到硫酸铜晶体完全分解时,剩余固体质量是 克;
(2)该同学测得的硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数是 ;
(3)与理论计算值比较,该实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”); 分析产生
这种偏差的原因(写出一条即可): .
11.某氯化钠溶液中含有氯化镁(MgCl2),学习小组为测定其中氯化镁的质量分数,在50.0g该溶液中加入50.0g氢氧化钠溶液恰好完全反应,经测定生成沉淀的质量为2.9g。请回答下列问题:
(1)反应后溶液的质量为 g;
(2)求原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数(写出计算过程)。
12.实验室用10g 8%的氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验,实验过程中溶液的pH变化如图所示:
(1)A点溶液的溶质 。(填化学式)
(2)计算所用的该稀硫酸的质量分数?
13.《石灰吟》是明代政治家、文学家于谦创作的一首七言绝句。全诗内容为“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”。诗中涉及的化学反应可用图1表示。
(1)写出过程Ⅰ的一个用途: 。
(2)过程Ⅱ发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)化学兴趣小组的同学欲对石灰石样品进行探究。在烧杯中加入石灰石样品25g(其中CaCO3质量分数为80%),然后逐滴加入稀盐酸,烧杯中石灰石样品的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图2所示(假设石灰石中的杂质既不反应,也不溶于水)。
①当加入稀盐酸73g时(即图中A点),烧杯中溶液里的溶质是 (填化学式)。
②当加入稀盐酸146g时(即图中B点),求此时生成二氧化碳的质量。(根据化学方程式计算,并写出计算过程)
14.某工厂化验室用10%的氢氧化钾溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其它物质不与KOH反应),消耗氢氧化钾溶液的质量与反应过程中溶液的pH关系如图所示。
(1)图中A点表示的意义是 。
(2)求石油产品中残余硫酸的质量(写出计算过程)。
15.化学研究小组为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,取10.0g赤铁矿样品于烧杯中,再加入稀硫酸。实验过程测得烧杯中剩余固体的质量与所加入稀硫酸质量的关系如图所示(赤铁矿中的杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应)。请计算:
(1)赤铁矿样品中氧化铁的质量为 g
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数。
16.氢氧化铝是两性氢氧化物,已知:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,其中NaAlO2叫偏铝酸钠,是一种盐。
(1)Al(OH)3常用来制作治疗胃酸过多的一种药物,有关反应的化学方程式为 。
(2)向含有26.7gAlCl3的溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量,出现的现象为 ,反应一段时间后,当偏铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时,则消耗的NaOH质量是 g。
17.向一定质量的CuSO4和H2SO4合溶液中滴入Ba(OH)2溶液,生成沉淀的质量与加入的Ba(OH)2溶液中溶质的质量关系如图所示。
(1)a点所得溶液中的溶质是 (写化学式);b点溶液中含有的沉淀种类有 种。
(2)a段溶液的pH逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)ab段发生反应的化学方程式为 。
(4)反应中共消耗Ba(OH)2溶液中溶质的质量为 g。
(5)原混合溶液中CuSO4的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)H2SO4的质量。
(6)试写出b点的纵坐标 。
18.某市售某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据如图1所示。小张同学取5mL该浓盐酸加入锥形瓶中,加水稀释后,再逐滴滴加溶质质量分数为5%的NaOH溶液,反应过程中溶液的酸碱度变化如图2所示。
(1)小张同学所取的5mL浓盐酸的质量为 克。
(2)通过计算,判断该浓盐酸中HCl的质量分数是否与试剂瓶标签上的数据相符(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
19.为了节约林木资源,近几年兴起石头纸.石头纸可用沿海水产养殖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,取贝壳15克,加入150克7.3%的盐酸溶液,充分反应后,称得剩余物质的总质量为159.72克.(假设贝壳中其它物质不与盐酸反应)有人认为,根据上述实验数据,可按如下方案计算:根据“150克7.3%的盐酸溶液”,得出参加反应的氯化氢质量,然后根据反应原理求得碳酸钙的质量,最后求出贝壳中碳酸钙的质量分数.
(1)以上方案是否正确? ;理由是 ;
(2)计算贝壳中碳酸钙的质量分数.
20.如图是向50g溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液中加入溶质质量分数为10%的稀硫酸至过量的pH变化曲线图,根据图回答以下问题:
(1)A点时,溶液中的含有的阴离子是 ;
(2)求恰好反应时消耗稀硫酸的质量。
21.实验技能训练中,小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液,发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对反应后的废液进行了实验:他分别取50g废液,并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液,三组实验的数据与其中一组的图象如下:
实验组数 第一组 第二组 第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g 50 100 80
产生沉淀的质量/g 0.98 2.94 2.94
请根据以上信息回答下列问题:
(1)废液中的溶质有 (填化学式)。
(2)计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)若三组数据中,只有某一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应,则该实验为第 组,图中a的数值为 。
22.化学实验小组同学为研究某公共场所铁制护栏锈蚀的程度,将12.8g已生锈的铁片,放入一定浓度的稀盐酸中充分反应,测得产生的气体质量与稀盐酸的质量关系如图所示(假设铁片除有Fe2O3外,不含其他杂质)。
(1)生成氢气的质量为 g;
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为 。
(3)计算该铁片中Fe2O3的质量分数(写出计算过程)。
23.现有一瓶敞口放置在空气中的NaOH固体,欲知其组成成分,取样品9.3克向其中逐渐加入一定质量分数的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如图所示,试回答;
(1)产生二氧化碳气体的质量为 克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数。
(3)求样品中氢氧化钠的质量分数。(精确到0.1%)
24.某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数(假设废水中只含硫酸一种溶质),取废水样品200g,逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示,
(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 g;
(2)计算该废水中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
25.取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。所加盐酸的质量与烧杯中剩余固体的质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量为 g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?(精确到0.01%,请写出计算过程)
26.石灰石样品的主要成分是碳酸钙(已知其它杂质不与盐酸反应)。某兴趣小组的同学将50g盐酸分5次加入到10g该石灰石样品中,得到如下部分数据和图象:
次数 第一次 第二次 第三次
加入盐酸的质量/g 10 10 10
剩余固体的质量/g 8 6 4
请计算:
(1)10g石灰石样品中所含杂质的质量为 g。
(2)求所加盐酸的溶质质量分数。
27.小红同学取某地石灰石样品12.5g进行测定实验,现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中(杂质不溶于水也不参与反应),充分反应后测得生成气体的总质量如下表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
生成气体的总质量/g 1.1 2.2 m 4.4 4.4
请计算:
(1)m的值为 g;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 ;
(3)所用稀盐酸溶质的质量分数是多少?(要求写出计算过程)
28.纯碱(主要成分为碳酸钠)中常含有少量氯化钠,化学兴趣小组的同学为了测定实验室中某盐酸的溶质质量分数,称取了某品牌纯碱样品12g进行了以下实验:将样品置于烧杯中,取50g此稀盐酸分五次加入其中,测得的有关数据如下表所示。
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入稀盐酸质量/g 10 10 10 10 10
烧杯中剩余物的质量/g 20.9 29.8 a 47.6 57.6
试计算:
(1)表中a的值为 。
(2)实验中产生二氧化碳的总质量为 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
29.实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有100g碳酸钠溶液,将150g氯化钙溶液分四次加入,充分反应,四次测量所得数据如表所示:
次数 累计加入氯化钙溶液的质量/g 烧杯中溶液的总质量/g
一 40 134
二 80 168
三 120 202
四 150 232
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为 g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
30.现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案(假设反应都是充分完全):
【实验数据】实验共记录了两组数据:
第①组,气体吸收完全后,NaOH溶液质量增加4.4g;
第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10g。
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)实验中生成的气体用氢氧化钠溶液吸收时发生的反应方程式为 。
(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为多少?(写出计算过程,保留结果至0.1%,下同)
(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为多少?(不考虑过滤中的损失。)
31.现有一家庭使用纯碱样品,其中含杂质氯化钠(不含其它杂质),为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数,李明同学进行了三次实验。实验数据如表。
编号 第1次 第2次 第3次
所取固体样品的质量/g 15 12 12
加入氯化钙溶液的质量/g 100 100 150
反应后生成沉淀的质量/g 10 10 10
完成下列计算(计算结果精确到0.1%):
(1)样品中氯化钠的质量分数;
(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数;
(3)恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。
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九上第一单元复习之化学计算
解题思路:
表格类注意分析每组的数据对应的是谁过量谁不足,选择正确的数据进行计算
图像嘞注意分析反应顺序,图像的起点,拐点的含义
1.氯化钠是一种重要的化工原料。电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解,当氯化钠完全反应时,得到42.7g溶液,生成氢气的质量与时间的关系如图所示。请计算:
(1)氯化钠完全反应时,生成氢气的质量是 0.2 g。
(2)氯化钠完全反应时,生成氢氧化钠的质量是多少克?
(3)原氯化钠溶液中溶质的质量分数是多少?
【分析】(1)根据图像中的数据来分析;
(2)根据氢气的质量和反应的化学方程式来计算生成氢氧化钠的质量,生成氯气的质量,以及原氯化钠溶液中氯化钠的质量;
(3)根据溶质质量分数的计算公式来分析。
【解答】解:(1)由图像可知,氯化钠完全反应时,生成氢气的质量是0.2g;
(2)设氯化钠完全反应时,生成氢氧化钠的质量是x,生成氯气的质量为y,原氯化钠溶液中氯化钠的质量为z,
2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
117 71 2 80
z y 0.2g x
=,=,=
x=8g,y=7.1g,z=11.7g
答:氯化钠完全反应时,生成氢氧化钠的质量是8g。
(3)原氯化钠溶液中溶质的质量分数是×100%=23.4%。
答:原氯化钠溶液中溶质的质量分数是23.4%。
故答案为:
(1)0.2;
(2)8g;
(3)23.4%。
2.10g碳酸钙与100g稀盐酸恰好完全反应,计算
(1)产生二氧化碳气体多少克?
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
【分析】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;由参加反应的碳酸钙的质量,列式计算出生成二氧化碳的质量、参加反应的盐酸的质量、生成氯化钙的质量,进而计算出稀盐酸的质量分数、生成物溶液中溶质的质量分数即可。
【解答】解:(1)设生成二氧化碳的质量为x,参加反应的盐酸的质量为y,生成氯化钙的质量为z,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
10g y z x
x=4.4g,y=7.3g,z=11.1g,
(2)稀盐酸的质量分数为100%=7.3%。
(3)反应后所得液中溶质的质量分数为100%≈10.5%。
答:(1)产生二氧化碳气体4.4g;(2)稀盐酸的质量分数为7.3%;(3)反应后所得液中溶质的质量分数是10.5%。
3.某化工厂排放的废水中含有H2SO4和CuSO4两种污染物。为测定废水中两种污染物的含量,给该化工厂提供污水处理的参考,某化学小组进行了以下实验:取该废水100g,向其中加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,测得生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示,回答下列问题:
(1)刚开始不产生沉淀的原因是(用化学方程式表示) 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 。
(2)A点的横坐标为 84 ;A点溶液中溶解的物质有 Na2SO4、CuSO4 (填化学式)。
(3)当加入氢氧化钠溶液质量大于100克时,沉淀质量不再增加的原因是 硫酸铜已耗尽 。
(4)100g废水中含CuSO4的质量为多少克?(写出计算过程)
【分析】(1)刚开始不产生沉淀,是因为氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,进行分析解答。
(2)根据最终生成沉淀的质量为1.96g,列式计算出氢氧化钠溶液中溶质的质量分数,进而计算出与硫酸反应消耗的氢氧化钠的质量。
(3)根据硫酸铜已完全反应分析。
(4)根据最终生成沉淀的质量为1.96g,列式计算出CuSO4的溶质的质量。
【解答】解:(1)刚开始不产生沉淀,是因为氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
(2)设与硫酸铜反应消耗的氢氧化钠的质量为x,参加反应的硫酸铜的质量为y
2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓
80 160 98
x y 1.96g
解得:x=1.6g
解得:y=3.2g
消耗的氢氧化钠溶液的质量为1.6g÷10%=16g,则A点的横坐标为100﹣16=84。
(3)由图像可知,当加入氢氧化钠溶液质量大于100克时,沉淀质量不再增加的原因是硫酸铜已耗尽。
(4)由上述计算可知,100g废水中含CuSO4的质量为3.2g。
答:100g废水中含CuSO4的质量为32g。
故答案为:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)84;Na2SO4、CuSO4
(3)硫酸铜已耗尽;
(4)3.2。
4.向10.0gNa2CO3和NaCl固体混合物加入50.0g水,充分溶解后,向溶液中逐渐加入50.0g的CaCl2溶液,实验过程中产生沉淀的质量与加入CaCl2溶液质量关系如图所示。
(1)充分反应后,生成沉淀的质量是 5.0g ;
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程,结果保留0.01%)
【分析】(1)根据图像进行解答即可。
(2)根据生产的沉淀碳酸钙的质量,利用化学方程式计算出反应的碳酸钠的质量和生成的氯化钠的质量,然后利用质量分数公式进行计算即可。
【解答】解:(1)根据图像可知,生成沉淀的质量为5.0g。
(2)设固体混合物中碳酸钠的质量为x,反应生成氯化钠的质量为y。
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 5g y
x=5.3g
y=5.85g
恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是:
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是10.55%。
5.现有含杂质的氯化钡样品25g(杂质不溶于水,也不参加反应),向其中加入一定量的碳酸钠溶液恰好完全反应,过滤,得到117g质量分数为10%的溶液。求:
(1)样品中氯化钡的质量分数;
(2)所加入碳酸钠溶液的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。
【分析】(1)根据氯化钠的质量和化学方程式的计算来分析;
(2)根据溶质的质量分数=×100%来分析。
【解答】解:(1)117g质量分数为10%的溶液中氯化钠的质量是:117g×10%=11.7g,
设样品中氯化钡的质量为x,消耗碳酸钠的质量为y,生成碳酸钡的质量为z。
BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
208 106 197 117
x y z 11.7g
,,
x=20.8g,y=10.6g,z=19.7g
则样品中氯化钡的质量分数为:×100%=83.2%。
答:样品中氯化钡的质量分数为83.2%。
(2)碳酸钠溶液的质量为:117g+19.7g﹣20.8g=115.9g,则加入的碳酸钠溶液中溶质的质量分数为:×100%≈9.1%。
答:碳酸钠溶液中溶质的质量分数为9.1%。
故答案为:
(1)83.2%;
(2)9.1%。
6.将25.6g NaCl和MgCl2的固体混合物完全溶于水中配成溶液,再将200g一定质量分数的NaOH溶液分5次加入到该溶液中,测得的实验数据如表。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
共加入NaOH溶液的质量/g 40 80 120 160 200
共生成沉淀的质量/g 2.9 5.8 8.7 11.6 11.6
(1)实验 ④ (填实验编号)中氯化镁恰好完全反应。
(2)计算固体混合物中氯化镁的质量。(写出计算过程)
(3)请在如图中画出加入200g NaOH溶液的过程中溶液中NaCl的质量变化曲线,并标注必要的数值。
【分析】(1)依据实验数据分析;
(2)依据氯化镁与氢氧化钠反应的方程式,结合题中数据分析;
(3)依据依据氯化镁与氢氧化钠反应的方程式,结合题中数据分析。
【解答】解:(1)分析实验数据可知,每40g氢氧化钠溶液与氯化镁完全反应能生成2.9g沉淀,产生沉淀的总质量为11.6g,说明160g氢氧化钠溶液与混合物中的氯化镁恰好完全反应,则实验④中氯化镁恰好完全反应;故填:④;
(2)设固体混合物中氯化镁的质量为x,生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl
95 58 117
x 11.6 g y
= =
x=19 g y=23.4g
答:固体混合物中氯化镁的质量为19 g;
(3)通过以上分析可知,原固体中氯化钠的质量为25.6g﹣19g=6.6g,当加入160g氢氧化钠溶液时,氯化钠的质量达到最大值,即6.6g+23.4g=30g,则加入200g NaOH溶液的过程中溶液中NaCl的质量变化如图:。
7.现取8.0g石灰石样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内物质总质量为42.3g(气体全部逸出),产生气体的质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(石灰石样品中的杂质不溶于水,也不发生反应)试计算:
提示:样品中某物质的质量分数=该物质质量/样品质量×100%
(1)m= 2.2 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是多少?
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少(精确到0.1%,写出计算过程)
【分析】根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了二氧化碳,所以可以求算二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算该石灰石样品中碳酸钙的质量,进一步求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:8.0g+36.5g﹣42.3g=2.2g;
(2)设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.2g
x=5.0g
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是×100%=62.5%
答:(1)m=2.2。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是5.0g;
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是62.5%。
8.化学实验室中有失去标签的四瓶无色溶液,分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、酚酞试液中的某一种,现将其任意编号为A、B、C、D,然后两两组合进行实验,其中部分现象如表:
实验 A+B A+C B+C B+D
现象 溶液变红 溶液变红 产生沉淀 产生气体
(1)A是 酚酞试液 ;B是 碳酸钠溶液 。
(2)B与C发生反应的化学方程式是 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ,写出此反应原理的一项用途 制取氢氧化钠、检验氢氧化钠是否变质等 。
(3)写出D的一项用途 金属除锈 。
【分析】根据四瓶溶液中,酚酞试液遇到氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液都变红,A、B混合后溶液变红,A、C溶液混合后溶液变红,则A为酚酞试液,B、C分别是氢氧化钙与碳酸钠中的一种,则D为稀盐酸;B、D(稀盐酸)混合后产生气体,则B为碳酸钠溶液,C为氢氧化钙溶液,代入检验,推导正确。
【解答】解:(1)由分析可知,A为酚酞试液,B为碳酸钠溶液,故答案为:酚酞试液;碳酸钠溶液。
(2)B为碳酸钠溶液,C为氢氧化钙溶液,则B与C发生的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故反应的化学方程式写为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;该反应有氢氧化钠生成,所以利用该反应可以制取氢氧化钠,该反应中氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,可用来检验氢氧化钠是否变质,故答案为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;制取氢氧化钠、检验氢氧化钠是否变质质等;
(3)D为稀盐酸,稀盐酸能够与金属氧化物反应生成盐和水,所以稀盐酸可用来金属除锈,故答案为:金属除锈。
9.某校化学兴趣小组为测定某硝酸铵样品的纯度,将10g样品溶于30g水后,再加入13.7g氢氧化钠浓溶液共热,两者恰好完全反应(硝酸铵中的杂质不与氢氧化钠反应,也不溶于水,硝酸铵与氢氧化钠的反应方程式为:NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑)。把产生的所有NH3用足量的硫酸溶液吸收,同时测量2分钟内硫酸溶液增加的质量,结果如表所示:
时间/s 0 20 30 40 60 80 100 120
增加的质量/g 0 0.7 m 1.2 1.5 1.6 1.7 1.7
试回答下列问题:
(1)表中m约为 1.0 。
(2)完全反应后生成氨气 1.7 g。
(3)求硝酸铵样品的纯度为多少?
(4)请在如图坐标纸上,以反应时间为横坐标,以产生的NH3质量为纵坐标,画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线。
【分析】(1)利用数据表中测得的时间与增加的质量,找出对应的点并用平滑曲线连接;利用所绘制的曲线,查出时间为30s时所增加的质量;
(2)根据表格中的信息进行分析;
(3)根据反应的化学方程式,由生成氨气的质量计算出样品中硝酸铵的质量,利用硝酸铵样品的纯度=×100%计算样品纯度;
(4)根据表格中的信息画出相应的曲线。
【解答】解:(1)以反应时间为横坐标,以产生的NH3质量为纵坐标,画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线如图所示:
;由曲线可知,表中m约为1.0;
(2)根据表格中的信息可知,完全反应后生成氨气1.7g;
(3)生成1.7gNH3消耗硝酸铵的质量为x,
NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑
80 17
x 1.7g
x=8g
硝酸铵样品的纯度=×100%=80%
答:硝酸铵样品的纯度为80%;
(4)以反应时间为横坐标,以产生的NH3质量为纵坐标,画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线如图所示:。
故答案为:
(1)1.0;
(2)1.7;
(3)80%;
(4)。
10.资料显示,硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)受热的情况下会失去结晶水变成白色的硫酸铜固体粉末.某同学为测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,设计了如下的实验:
①称量洁净而干燥的空坩埚(质量为m克),再称取10克硫酸铜晶体研细后倒在坩埚里;
②把坩埚置于铁架台上的石棉网中央,用小火慢慢加热,直到蓝色的硫酸铜晶体全部变成白色粉末;
③移去酒精灯,将坩埚放在干燥器里冷却至室温,称量.将坩埚连同固体继续加热,冷却后称量,反复进行三次,直到质量不再变化为止.实验过程中得到了如下表数据:
称量次数 1 2 3 4 5
坩埚和固体物质的总质量/克 m+10 m+6.4 m+6.3 m+6.3 m+6.3
根据实验的操作规范和实验结果分析,请完成下列问题:
(1)加热到硫酸铜晶体完全分解时,剩余固体质量是 6.3 克;
(2)该同学测得的硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数是 37% ;
(3)与理论计算值比较,该实验结果 偏大 (填“偏大”、“偏小”或“不变”); 分析产生
这种偏差的原因(写出一条即可): 称量的硫酸铜晶体潮湿,导致的水的质量偏大 .
【分析】(1)根据硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)受热的情况下会失去结晶水变成白色的硫酸铜固体粉末,硫酸铜晶体完全分解时,剩余固体质量不再减少分析.
(2)根据硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数=分析;
(3)根据理论上硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数=分析;
【解答】解:(1)由数据可知,第3次称量后,坩埚和固体物质的总质量不再改变,所以加热到硫酸铜晶体完全分解时,剩余固体质量是(m+6.3)g﹣mg=6.3g;故填:6.3;
(2)硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数是=37%;故填:37%;
(3)理论上硫酸铜晶体中结晶水含量的质量分数为=36%,称量的硫酸铜晶体潮湿,导致的水的质量偏大;加热过程中有少量固体溅失,则计算的水的质量偏大等原因与理论计算值比较,该实验结果偏大.故填:偏大;称量的硫酸铜晶体潮湿,导致的水的质量偏大(合理即可).
11.某氯化钠溶液中含有氯化镁(MgCl2),学习小组为测定其中氯化镁的质量分数,在50.0g该溶液中加入50.0g氢氧化钠溶液恰好完全反应,经测定生成沉淀的质量为2.9g。请回答下列问题:
(1)反应后溶液的质量为 97.1 g;
(2)求原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数(写出计算过程)。
【分析】由质量守恒定律,可以计算出反应后溶液的质量;生成根据生成氢氧化镁沉淀的质量,由反应的化学方程式列式计算出参加反应的氯化镁的质量,进而计算出原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数。
【解答】解:(1)反应后溶液的质量为50.0g+50.0g﹣2.9g=97.1g。
故答案为:97.1。
(2)设参加反应的氯化镁的质量为x
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
95 58
x 2.9g
x=4.75g
原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数为×100%=9.5%。
答:原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数为9.5%。
12.实验室用10g 8%的氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验,实验过程中溶液的pH变化如图所示:
(1)A点溶液的溶质 Na2SO4、H2SO4 。(填化学式)
(2)计算所用的该稀硫酸的质量分数?
【分析】(1)当溶液处于A点时,溶液的pH小于7,溶液显酸性,进行分析解答。
(2)根据氢氧化钠的质量结合化学方程式计算硫酸的质量,进一步计算稀硫酸的质量分数。
【解答】解:(1)因为氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,所以反应后溶液中溶质有硫酸钠;图中M点pH值小于7,说明硫酸过量,所以溶质中含有过量的硫酸。故答案为:Na2SO4、H2SO4。
(2)设恰好反应时参加反应的硫酸的质量为x
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O
98 80
x 10g×8%
x=0.98g
该稀硫酸的质量分数为=9.8%
答:该稀硫酸的质量分数为9.8%。
13.《石灰吟》是明代政治家、文学家于谦创作的一首七言绝句。全诗内容为“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”。诗中涉及的化学反应可用图1表示。
(1)写出过程Ⅰ的一个用途: 制取生石灰 。
(2)过程Ⅱ发生的反应是 放热 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)化学兴趣小组的同学欲对石灰石样品进行探究。在烧杯中加入石灰石样品25g(其中CaCO3质量分数为80%),然后逐滴加入稀盐酸,烧杯中石灰石样品的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图2所示(假设石灰石中的杂质既不反应,也不溶于水)。
①当加入稀盐酸73g时(即图中A点),烧杯中溶液里的溶质是 CaCl2 (填化学式)。
②当加入稀盐酸146g时(即图中B点),求此时生成二氧化碳的质量。(根据化学方程式计算,并写出计算过程)
【分析】(1)根据碳酸钙分解的产物分析其用途;
(2)根据氧化钙与水反应为放热反应进行分析;
(3)①根据碳酸钙与盐酸反应后盐酸完全反应进行分析;②根据碳酸钙与盐酸反应中相关物质的质量关系列式计算。
【解答】解:(1)由图可知,过程Ⅰ中的反应是石灰石中的碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,该反应的一个用途是制取生石灰;(2)由图可知,过程Ⅱ发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是一个放热的反应;
(3)①图2中的反应是石灰石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,当加入稀盐酸73g时,石灰石有剩余,加入的稀盐酸完全反应,则溶液中的溶质是反应生成的氯化钙;化学式为CaCl2;
②参加反应的碳酸钙的质量=25g×80%=20g;由图可知,当加入146g稀盐酸时,碳酸钙完全反应,设生成二氧化碳的质量为x,
=,x=8.8g;
答:生成二氧化碳的质量为8.8g。
故答案为:
(1)制取生石灰;
(2)放热;
(3)CaCl2;②8.8g。
14.某工厂化验室用10%的氢氧化钾溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其它物质不与KOH反应),消耗氢氧化钾溶液的质量与反应过程中溶液的pH关系如图所示。
(1)图中A点表示的意义是 酸碱恰好中和 。
(2)求石油产品中残余硫酸的质量(写出计算过程)。
【分析】(1)根据溶液的pH值判断反应的情况;
(2)根据氢氧化钾的质量结合化学方程式计算硫酸的质量。
【解答】解:(1)图中A点时pH=7,表示溶液呈中性,酸碱恰好中和;
(2)A点消耗氢氧化钾溶液的溶质的质量为56g×10%=5.6g;
设石油产品中残余硫酸质量为x
H2SO4+2KOH═K2SO4+2H2O
98 112
x 5.6g
=,解得:x=4.9g
故答案为:(1)酸碱恰好中和;(2)石油产品中残余硫酸质量为4.9g。
15.化学研究小组为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,取10.0g赤铁矿样品于烧杯中,再加入稀硫酸。实验过程测得烧杯中剩余固体的质量与所加入稀硫酸质量的关系如图所示(赤铁矿中的杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应)。请计算:
(1)赤铁矿样品中氧化铁的质量为 8.0 g
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数。
【分析】根据反应掉的为氧化铁,可知氧化铁的质量,根据氧化铁完全反应小号的硫酸溶液的质量以及氧化铁的质量和对应的化学方程式求算该稀硫酸中溶质的质量分数。
【解答】解:
由图可知,剩余固体为杂质,所以赤铁矿样品中氧化铁的质量为10.0g﹣2.0g=8.0g。
设该稀硫酸中溶质的质量分数为x
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O
160 294
8.0g 98.0gx
=
x=15.0%
故答案为:
(1)8.0;
(2)15.0%。
16.氢氧化铝是两性氢氧化物,已知:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,其中NaAlO2叫偏铝酸钠,是一种盐。
(1)Al(OH)3常用来制作治疗胃酸过多的一种药物,有关反应的化学方程式为 Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O 。
(2)向含有26.7gAlCl3的溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量,出现的现象为 先出现白色沉淀,后沉淀全部溶解 ,反应一段时间后,当偏铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时,则消耗的NaOH质量是 28 g。
【分析】(1)根据氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水分析;
(2)氢氧化钠和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠,和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水,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】解:(1)胃酸的主要成分是盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O;
(2)①AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl,当氢氧化钠过量时,发生反应②Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,则可看到先出现白色沉淀,后面沉淀全部溶解;
设与氢氧化铝反应的氢氧化钠的质量为x,生成氢氧化铝的质量为y
AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl
133.5 120 78
26.7g x y
x=24g y=15.6g
由题意可知,氢氧化钠再与氢氧化铝反应,则氢氧化铝和偏铝酸钠中氯元素质量相等。
设参与反应的氢氧化钠的质量为z
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
78 40
7.8g z
z=4g
消耗氢氧化钠的质量为:4g+24g=28g。
故答案为:
(1)Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O;
(2)先出现白色沉淀,后沉淀全部溶解;28。
17.向一定质量的CuSO4和H2SO4合溶液中滴入Ba(OH)2溶液,生成沉淀的质量与加入的Ba(OH)2溶液中溶质的质量关系如图所示。
(1)a点所得溶液中的溶质是 CuSO4 (写化学式);b点溶液中含有的沉淀种类有 2 种。
(2)a段溶液的pH逐渐 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)ab段发生反应的化学方程式为 Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓ 。
(4)反应中共消耗Ba(OH)2溶液中溶质的质量为 34.2 g。
(5)原混合溶液中CuSO4的质量 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)H2SO4的质量。
(6)试写出b点的纵坐标 56.4 。
【分析】(1)根据曲线图判断反应的先后顺序,然后判断溶质情况;
(2)根据溶液的酸碱性分析;
(3)根据化学方程式书写原则分析;
(4)根据图像分析;
(5)根据化学方程式进行分析计算;
(6)根据化学方程式进行计算。
【解答】解:(1)由曲线图知0a段曲线比ab段曲线缓,说明产生沉淀量少,则0a段表示氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,ab段表示氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,a点表示硫酸恰好完全反应,溶液中没有硫酸,所得溶液中的溶质只有硫酸铜,b点有两种沉淀,分别是硫酸钡和氢氧化铜;
(2)0a 段,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液酸性减弱,pH逐渐增大;
(3)ab段表示氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,反应的化学方程式为Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
(4)由图中横坐标知根据反应中共消耗Ba(OH)2溶液中溶质的质量为34.2g;
(5)由图知与硫酸和硫酸铜反应的氢氧化钡质量均为17.1g,根据反应的化学方程式Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O↓可知,与17.1g氢氧化钡完全反应需要硫酸铜的质量为160x=16 g,与17.1g氢氧化钡完全反应需要硫酸的质量为98x=9.8 g,故原混合溶液中硫酸铜的质量 大于硫酸的质量;
(6)根据反应的化学方程式Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O可知,34.2g氢氧化钡完全反应生成硫酸钡沉淀质量为34.2g×=46.6g,17.1g氢氧化钡与硫酸铜完全反应生成氢氧化铜沉淀质量为17.1g×=9.8g,b点沉淀质量为46.6g+9.8g=56.4g;
故答案为:
(1)CuSO4;2;
(2)增大;
(3)Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
(4)34.2;
(5)大于;
(6)56.4。
18.某市售某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据如图1所示。小张同学取5mL该浓盐酸加入锥形瓶中,加水稀释后,再逐滴滴加溶质质量分数为5%的NaOH溶液,反应过程中溶液的酸碱度变化如图2所示。
(1)小张同学所取的5mL浓盐酸的质量为 6.0 克。
(2)通过计算,判断该浓盐酸中HCl的质量分数是否与试剂瓶标签上的数据相符(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【分析】(1)根据物质的质量=体积×密度解答;
(2)根据氢氧化钠消耗的质量进行化学方程式的简单计算求出氯化氢的质量,继而求出浓盐酸中氯化氢的质量分数。
【解答】解:(1)5mL浓盐酸的质量为5mL×1.2g/mL=6.0g;
(2)当溶液pH=7时,消耗氢氧化钠溶液的质量为48g,故参与反应的氢氧化钠的质量为48g×5%=2.4g;
设浓盐酸中HCl的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+2H2O
40 36.5
2.4g x
x=2.19g
该浓盐酸中HCl的质量分数是=36.5%<37.5%,
故该浓盐酸中HCl的质量分数与试剂瓶标签上的数据不相符;
故答案为:(1)6.0;
(2)不相符合。
19.为了节约林木资源,近几年兴起石头纸.石头纸可用沿海水产养殖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,取贝壳15克,加入150克7.3%的盐酸溶液,充分反应后,称得剩余物质的总质量为159.72克.(假设贝壳中其它物质不与盐酸反应)有人认为,根据上述实验数据,可按如下方案计算:根据“150克7.3%的盐酸溶液”,得出参加反应的氯化氢质量,然后根据反应原理求得碳酸钙的质量,最后求出贝壳中碳酸钙的质量分数.
(1)以上方案是否正确? 不正确 ;理由是 150克7.3%的盐酸溶液中的氯化氢未完全反应
(2)计算贝壳中碳酸钙的质量分数.
【分析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应的质量比分析150克7.3%的盐酸溶液中的氯化氢是否完全反应;
(2)由质量守恒定律求出二氧化碳的质量,在根据碳酸钙与盐酸反应的方程式,求出碳酸钙的质量,即可求出贝壳中碳酸钙的质量分数.
【解答】解:(1)由反应的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑碳酸钙与氯化氢的质量比为100:73,故150克7.3%的盐酸溶液能与15g碳酸钙完全反应.所以,氯化氢有剩余不能根据氯化氢质量计算.故以上方案不正确;
(2)CO2的质量为:15g+150g﹣159.72g=5.28g
设样品中纯净CaCO3的质量为x,则
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 5.28g
=
解得:x=12g
贝壳中碳酸钙的质量分数为:×100%=80%
故答案为:(1)不正确,150克7.3%的盐酸溶液中的氯化氢未完全反应;(2)贝壳中碳酸钙的质量分数为80%.
20.如图是向50g溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液中加入溶质质量分数为10%的稀硫酸至过量的pH变化曲线图,根据图回答以下问题:
(1)A点时,溶液中的含有的阴离子是 OH﹣和SO4 2﹣ ;
(2)求恰好反应时消耗稀硫酸的质量。
【分析】根据图可以看出是向50g溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液中加入溶质质量分数为10%的稀硫酸至过量,A点时显示碱性,为氢氧化钠过量,而B点时pH=7恰好完全反应,根据氢氧化钠的质量和对应的化学方程式求算稀硫酸中溶质的质量。
【解答】解:在A点时,pH大于7,为氢氧化钠有剩余,所以此时的溶质为剩余的氢氧化钠和生成的硫酸钠,对应的阴离子的化学式为OH﹣和SO4 2﹣;
由于50g溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液中含有的氢氧化钠的质量为50g×8.0%=4g
设稀硫酸中溶质的质量为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
4g x
=
x=4.9g
答:(1)A点时,溶液中的含有的阴离子是 OH﹣和SO4 2﹣;
(2)恰好反应时消耗稀硫酸的质量是4.9g。
21.实验技能训练中,小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液,发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对反应后的废液进行了实验:他分别取50g废液,并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液,三组实验的数据与其中一组的图象如下:
实验组数 第一组 第二组 第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g 50 100 80
产生沉淀的质量/g 0.98 2.94 2.94
请根据以上信息回答下列问题:
(1)废液中的溶质有 H2SO4、CuSO4 (填化学式)。
(2)计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)若三组数据中,只有某一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应,则该实验为第 三 组,图中a的数值为 85 。
【分析】根据图可知第一阶段是和硫酸反应,第二阶段是和硫酸铜反应。结合对应的化学方程式和生成的沉淀的质量求算废液中硫酸铜的溶质质量分数。
【解答】解:(1)由于开始加入的50g氢氧化钠溶液得到的沉淀质量小于第二次加入的,所以应该是废液中的溶质有 H2SO4、CuSO4。
(2)第一阶段是和硫酸反应,第二阶段是和硫酸铜反应
设废液中硫酸铜的溶质质量分数为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
50gx 2.94g
=
x=9.6%
(3)由表格可知只有第三组是恰好完全反应,由表格可知50g氢氧化钠溶液可以生成0.98g的氢氧化铜,80g可以生成2.94g氢氧化铜,用他们的数值做差,得到生成1.96g氢氧化铜需要30g,第一组数据生成了0.98g氢氧化铜需要15g的氢氧化钠溶液,题目中说a代表的数值是恰好完全反应,也就是说加入的50g氢氧化钠溶液有15g与硫酸铜反应生成了沉淀,剩下的35g恰好与稀硫酸完全反应,所以a的数值为50+35=85。
故答案为:
(1)H2SO4、CuSO4。
(2)9.6%。
(3)三; 85。
22.化学实验小组同学为研究某公共场所铁制护栏锈蚀的程度,将12.8g已生锈的铁片,放入一定浓度的稀盐酸中充分反应,测得产生的气体质量与稀盐酸的质量关系如图所示(假设铁片除有Fe2O3外,不含其他杂质)。
(1)生成氢气的质量为 0.4 g;
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6% 。
(3)计算该铁片中Fe2O3的质量分数(写出计算过程)。
【分析】根据图可知生成的氢气和消耗的盐酸的质量求算所用稀盐酸中溶质的质量分数和该铁片中Fe2O3的质量分数
【解答】解:
根据图可以看出生成的氢气的质量为0.4g
生成氢气对应的盐酸溶液的质量为115.0g﹣15.0g=100.0g
设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x,该铁片中Fe2O3的质量分数为y
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 73 2
12.8g×(1﹣y) 100.0gx 0.4g
==
x=14.6%
y=12.5%
答:(1)生成氢气的质量为 0.4g;
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6%。
(3)该铁片中Fe2O3的质量分数为12.5%。
23.现有一瓶敞口放置在空气中的NaOH固体,欲知其组成成分,取样品9.3克向其中逐渐加入一定质量分数的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如图所示,试回答;
(1)产生二氧化碳气体的质量为 2.2 克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数。
(3)求样品中氢氧化钠的质量分数。(精确到0.1%)
【分析】根据图可以知道生成的二氧化碳的质量为2.2g,根据生成的二氧化碳可求稀盐酸对应的质量分数以及结合对应的关系式求算样品中氢氧化钠的质量分数。
【解答】解:由图可以看出生成的二氧化碳的质量为2.2g。与碳酸钠反应的盐酸的质量为50g
设所用稀盐酸溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
50gx 2.2g
=
x=7.3%
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
9.3gy 50g×7.3%
=
y≈43.0%
答:(1)产生二氧化碳气体的质量为 2.2克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数为7.3%。
(3)样品中氢氧化钠的质量分数为43.0%。
24.某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数(假设废水中只含硫酸一种溶质),取废水样品200g,逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示,
(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 5 g;
(2)计算该废水中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
【分析】根据消耗的氢氧化钠的质量和对应的化学方程式求算该废水中硫酸的质量分数。
【解答】解:(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为100g×5%=5g
(2)设该废水中硫酸的质量分数为x
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
98 80
200gx 80g×5%
=
x=2.45%
答:(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 5g;
(2)该废水中硫酸的质量分数为2.45%。
25.取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。所加盐酸的质量与烧杯中剩余固体的质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6 g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?(精确到0.01%,请写出计算过程)
【分析】根据图可以看出剩余杂质的质量为5.4g,所以减少的质量就是消耗的氧化铁的质量,根据氧化铁的质量和对应的化学方程式求算稀盐酸中溶质的质量分数。
【解答】解:由图可以看出氧化铁的质量为15.0g﹣5.4g=9.6g
设稀盐酸中溶质的质量分数为x
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
160 219
9.6g 200gx
=
x=6.57%
答:(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为 6.57%
26.石灰石样品的主要成分是碳酸钙(已知其它杂质不与盐酸反应)。某兴趣小组的同学将50g盐酸分5次加入到10g该石灰石样品中,得到如下部分数据和图象:
次数 第一次 第二次 第三次
加入盐酸的质量/g 10 10 10
剩余固体的质量/g 8 6 4
请计算:
(1)10g石灰石样品中所含杂质的质量为 2 g。
(2)求所加盐酸的溶质质量分数。
【分析】根据表中数据和图中数据,每加入10g 稀盐酸减少固体2g,而加入40g 稀盐酸气体不再增加,所以到第四次加入盐酸才恰好完全反应,所以可知10g的石灰石样品中含有2g的杂质。根据每加入10g 稀盐酸减少固体2g和对应的化学方程式求算所加盐酸的溶质质量分数。
【解答】解:
根据表中数据和图中数据,每加入10g 稀盐酸减少固体2g,而加入40g 稀盐酸气体不再增加,所以到第四次加入盐酸才恰好完全反应,所以可知10g的石灰石样品中含有2g的杂质。
设所加盐酸的溶质质量分数为x
每加入10g 稀盐酸减少固体2g。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g 10gx
=
x=14.6%
答:(1)10g石灰石样品中所含杂质的质量为 2g。
(2)所加盐酸的溶质质量分数为14.6%。
27.小红同学取某地石灰石样品12.5g进行测定实验,现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中(杂质不溶于水也不参与反应),充分反应后测得生成气体的总质量如下表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
生成气体的总质量/g 1.1 2.2 m 4.4 4.4
请计算:
(1)m的值为 3.3 g;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 80% ;
(3)所用稀盐酸溶质的质量分数是多少?(要求写出计算过程)
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据表中提供的数据和反应的化学方程式利用进行相关方面的计算和判断。
【解答】解:(1)分五次加入盐酸后,前两次,每次都增加1.1g二氧化碳,第四、五都生成4.4g二氧化碳,说明第三次没有完全反应,也增加1.1g,所以m值是3.3g;
(2)根据题目中提供的信息可知,碳酸钙与盐酸反应完全时所生成的二氧化碳的质量为4.4g。
设样品中碳酸钙的质量为x,稀盐酸溶液的溶质的质量为y,
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100 73 44
x y 4.4g
解得:x=10g y=7.3g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:=80%
(3)稀盐酸溶液的溶质的质量为:=9.125%。
故答案为:(1)3.3;
(2)80%;
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数是9.125%。
28.纯碱(主要成分为碳酸钠)中常含有少量氯化钠,化学兴趣小组的同学为了测定实验室中某盐酸的溶质质量分数,称取了某品牌纯碱样品12g进行了以下实验:将样品置于烧杯中,取50g此稀盐酸分五次加入其中,测得的有关数据如下表所示。
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入稀盐酸质量/g 10 10 10 10 10
烧杯中剩余物的质量/g 20.9 29.8 a 47.6 57.6
试计算:
(1)表中a的值为 38.7 。
(2)实验中产生二氧化碳的总质量为 4.4 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
【分析】根据第一次和第二次总质量都是减少1.1g,且第四次也是减少1.1g,可知第二次是减少到了3.3g,剩余的为38.7g。而第五次减少量没增加,所以生成的二氧化碳的质量为12g+50g﹣57.6g=4.4g。而每10g稀盐酸对应1.1g 的二氧化碳,据此计算稀盐酸的质量分数。
【解答】解:根据第一次和第二次总质量都是减少1.1g,且第四次也是减少1.1g,可知第二次是减少到了3.3g,剩余的为38.7g。而第五次减少量没增加,所以生成的二氧化碳的质量为12g+50g﹣57.6g=4.4g。
每10g稀盐酸对应1.1g 的二氧化碳,设稀盐酸的质量分数为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
10gx 1.1g
=
x≈18.3%
答:(1)表中a的值为 38.7。
(2)实验中产生二氧化碳的总质量为 4.4。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数为18.3%。
29.实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有100g碳酸钠溶液,将150g氯化钙溶液分四次加入,充分反应,四次测量所得数据如表所示:
次数 累计加入氯化钙溶液的质量/g 烧杯中溶液的总质量/g
一 40 134
二 80 168
三 120 202
四 150 232
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为 18 g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有 NaCl和CaCl2 (填化学式)。
(3)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
【分析】根据第一次总质量减少100g+40g﹣134g=6g。第二次总质量减少100g+80g﹣168g=12g,第三次总质量减少100g+120g﹣202g=18g,第四次 总质量减少100g+150g﹣232g=18g,即第三次恰好完全反应,据此可知,第四次时氯化钙过量,所以可知此时的溶质为134g=6g有 NaCl和CaCl2.根据前三次都可以计算氯化钙溶液的溶质质量分数。
【解答】解:
根据第一次总质量减少100g+40g﹣134g=6g。第二次总质量减少100g+80g﹣168g=12g,第三次总质量减少100g+120g﹣202g=18g,第四次 总质量减少100g+150g﹣232g=18g,即第三次恰好完全反应,恰好完全反应生成沉淀的质量为18g。据此可知,第四次时氯化钙过量,所以可知此时的溶质为 NaCl和CaCl2。
根据前三次都可以计算氯化钙溶液的溶质质量分数。
以第一次实验数据计算如下:
设氯化钙溶液的溶质质量分数为x,此时生成的沉淀的质量为6g,对应的氯化钙溶液的质量为40g。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 100
40gx 6g
=
x=16.65%
答:(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为18g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有NaCl和CaCl2。
(3)氯化钙溶液的溶质质量分数为16.65%。
30.现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案(假设反应都是充分完全):
【实验数据】实验共记录了两组数据:
第①组,气体吸收完全后,NaOH溶液质量增加4.4g;
第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10g。
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)实验中生成的气体用氢氧化钠溶液吸收时发生的反应方程式为 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 。
(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为多少?(写出计算过程,保留结果至0.1%,下同)
(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为多少?(不考虑过滤中的损失。)
【分析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钠的反应写出反应的化学方程式;
(2)由题意可以知碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,根据沉淀的质量可求出氯化钙、碳酸钠、氯化钠的质量,据此可计算出混合溶液中CaCl2的质量分数;
(3)根据图中数据可以知道生成二氧化碳的质量为4.4g,结合碳酸钠和盐酸反应的化学方程式可以求出碳酸钠的质量、氯化钠的质量,再根据溶质质量分数的计算公式计算出混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数。
【解答】【解答】解:(1)根据题意可知,混合液中的稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式是:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)设混合溶液中CaCl2的质量为x、生成的氯化钠的质量为y,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为z
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
111 106 100 117
x z 10g y
解得:x=11.1g y=11.7g z=10.6g
∴混合溶液中CaCl2的质量分数为:×100%=11.1%;
(3)氢氧化钠溶液增加的质量即为碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量,即为4.4g,
设与盐酸反应的碳酸钠的质量为m,生成的氯化钠的质量为n
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
m n 4.4g
解得m=10.6g n=11.7g
反应的碳酸钠的质量为:=200g
经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为:≈8.2%
故答案为:(1)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;(2)(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%;(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为8.2%
31.现有一家庭使用纯碱样品,其中含杂质氯化钠(不含其它杂质),为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数,李明同学进行了三次实验。实验数据如表。
编号 第1次 第2次 第3次
所取固体样品的质量/g 15 12 12
加入氯化钙溶液的质量/g 100 100 150
反应后生成沉淀的质量/g 10 10 10
完成下列计算(计算结果精确到0.1%):
(1)样品中氯化钠的质量分数;
(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数;
(3)恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。
【分析】根据数据可以分析得知,第二组数据是恰好完全反应.根据生成10g碳酸钙和对应的化学方程式求算碳酸钠和氯化钙以及生成的氯化钠的质量,进而求算对应的质量分数.
【解答】解:由图表数据分析可知,第2次是碳酸钠和氯化钙恰好完全反应生成10g碳酸钙.
设12g样品中碳酸钠的质量为x,参加反应的氯化钙的质量为y,生成的氯化钠的质量为z
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x y 10g z
===
x=10.6g
y=11.1g
z=11.7g
样品中氯化钠的质量分数为×100%≈11.7%;
加入氯化钙溶液的溶质质量分数为×100%=11.1%;
恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数×100%≈12.8%
答:(1)样品中氯化钠的质量分数为11.7%;
(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数为11.1%;
(3)恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数12.8%.
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