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华师大版 初科 九上 1.4 根据化学方程式的简单计算 第2课时 同步练习(含解析)
一、单选题
1.6.2g的红磷在空气中完全燃烧,生成五氧化二磷( )克,消耗标况下的空气( )升(标况下氧气的密度为1.43g∕L P=31 O=16)
A. 14.2和26.00 B.16.2和27.00
C.16.2和27.62 D.14.2和26.62
2.如图为某化学反应的微观示意图,图中“●”表示硫原子,“○”表示氧原子.下列说法中错误的是( )
A.甲是SO2
B.该反应属于化合反应
C.反应前后,分子、原子种类均不变
D.反应中,甲、乙、丙三种物质的分子个数比为2:1:2
3.关于化学方程式C+O2 CO2,四位同学发表了如图所示的四种说法,错误的是( )
A. B.
C. D.
4.往200gFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序和化学方程式分别为:FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系。则下列说法不正确的是( )
A.该200g溶液中的CuCl2质量分数为6.75%
B.B点后溶液的颜色为蓝色
C.取DE两点间的剩余固体加入盐酸,均有气泡产生
D.D点对应纵坐标为6.4
5.查阅资料发现有某种物质可用于去除装修残留的甲醛(化学式CH2O),该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A.物质甲为甲醛,其分子由碳原子和水分子构成
B.该反应的化学方程式为CH2O+O2 CO2+H2O
C.该反应的生成物不会引起任何环境问题
D.该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为1:1
6.在已平衡的天平两边分别放一个等质量的烧杯,烧杯中装有等质量、等质量分数的足量稀盐酸,在左边烧杯中加入5.6g金属铁,在右边烧杯中加入5.5g镁和铜的混合物,充分反应后天平仍然保持平衡,则右边烧杯中加入的混合物中镁和铜的质量比为( )
A.36∶19 B.12∶43 C.24∶31 D.13∶42
7.将1.17g氯化钠固体放入烧杯中,加入50g水充分溶解后得到常温下氯化钠的不饱和溶液,再向所得溶液的质量g中逐滴滴入100g一定溶质质量分数的硝酸银溶液。实验过程中生成沉淀的质量与滴硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.B点,产生沉淀的质量为5.74g
B.实验中所用硝酸银溶液的质量为3.4g
C.氯化钠的不饱和溶液的质量分数为1.17%
D.实验中所用硝酸银溶液的质量分数为6.8%
8.实验室现有瓶水垢样品, 其成分为氢氧化镁和碳酸钙,已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为:Mg(OH)2 MgO+H2O;碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取15.8g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。关于加热一段时间后剩余固体的判断,下列说法正确的是( )
A.a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量逐渐减小
B.若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%,则剩余固体的成分为CaCO3、MgO、CaO
C.图中x点对应的质量为9.2克,组成物质为CaO和MgO
D.若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(15.8-x)g
9.下列四幅坐标图分别表示物质化学反应中所表现出来的一些特征,其中与选项表述不符合的是( )
A.甲:将一氧化碳气体通入足量的灼热氧化铜固体中,铜元素质量分数变化
B.乙:向一定量的氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸溶液,溶液的pH变化
C.丙:分别将等质量的铝和铁放入足量的盐酸中,放出H2的质量的变化
D.丁:向一定量的二氧化锰固体中加入过氧化氢溶液,二氧化锰质量的变化
10.将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,下列各图表示反应完成后生成氢气的质量,其中不可能的是( )。
A. B.
C. D.
二、填空题
11.一定条件下,2A+B=2C的反应中,若8g物质A和一定质量的B恰好完全反应生成72gC,则物质B的质量为 ;若B的相对分子质量为32,则A的相对分子质量为 ,C的化学式可能为 。
12.向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。
(1)m=
(2)d点时溶液中的溶质为
(3)写出bc段的化学方程式
13.叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊.汽车经撞击后,30亳秒内引发NaN3迅速分解生成两种单质。
(1)若因为撞击在气囊内产生氮气的质量为21克,则分解的叠氮化钠质量为 克
(2)2NaN3+X=Na2O+3N2↑+Cu,则X的化学式为 。
14.小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律,实验装置如图(提示:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)。
(1)根据实验目的,小李必须测量的数据是 。
A.锥形瓶质量
B.反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量
C.气球质量
D.反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量
(2)反应结束后,锥形瓶中无固体剩余,则生成气体质量为 g所得溶液中生成物的溶质质量分数为 (只需写出最终的计算表达式)。
15.哥本哈根气候大会的主要议题是二氧化碳排放问题,社会上也大力倡导“低碳”生活理念。汽车的燃料主要是汽油,汽油的成分复杂,本题用C8H18为代表.
(1)C8H18的相对分子质量为 ,完全燃烧的化学方程式为 ;
(2)公共汽车和出租车的耗油量(均以汽油为燃料)和载客量如下表:
公共汽车 出租车
百公里耗油/kg 17.1 9.12
平均载客量/人 30 2
乘公共汽车行驶一百公里,人均排放二氧化碳 kg;
乘出租车行驶相同距离,人均排放二氧化碳是乘公共汽车的 倍。
16.在一定条件下,Mg和MgH2的相互转化可以实现氢气的储存和释放。其工作原理如图。
(1)①氢气储存时发生反应的化学方程式为 。
②氢气很容易逃逸,若氢气存储效率为10%,储存1kg氢气,至少需要Mg的质量为 kg.
(2)①氢气释放时发生反应的化学方程式为 。
②理论上,52kgMgH2最多能释放氢气的质量为 kg.
三、实验探究题
17.
(1)在电解水的实验中,与电池负极相连的试管a得到的产物是 ,与电池正极相连的试管b得到的产物是 ,理论上两种气体的体积比是 。由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体 相同(填编号)。
A.原子数 B.质量 C.分子数 D.电子数
(2)用上面得到的结论分析,下图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成液态水的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
①实线部分表示剩余的气体是 :
②虚线部分表示剩余的气体是 ;
③实线与虚线的交点表示的意义是: ;
④反应前原有氢气 mL。
18.如图是一种绿色家居设计图。风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。
(1)该绿色家居采用的环保能源主要有风能和 能。
(2)炎热的夏天,屋顶绿化使屋内变得凉爽,主要是利用了植物叶片的 能吸收热量的原理。
(3)风帽能利用各种方向的风推动,将室内的空气排出。下表是某型号屋顶风帽有关数据:
风速(千米/时) 8 10 12
室内外温差(摄氏度) 5 10 15 5 10 15 5 10 15
每小时排气量(米3) 1080 1189 1263 1242 1354 1438 1617 1728 1801
分析表格中的数据,可以得出的结论是 。(写出一个)
(4)如图所示的“人工树叶”是一种模拟植物光合作用的装置,此“人工树叶”与植物光合作用类似,都能将水和二氧化碳转化为氧气和有机物(C3H8O是一种有机物,不适合食用)。请你写出此人工树叶“光合作用”的化学方程式: 。
四、解答题
19.将36.5克CaCl2和NaCl的混合物放入236克水中使其完全溶解,再加入132.5克洛质量分数为20%的Na2CO3溶液,恰好完全反应,计算:
(1)生成CaCO3沉淀的质量是多少克
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数是多少
20.秋天的“阳澄湖大闸蟹”是人们最喜爱的一道美食。人们吃完蟹黄、蟹肉后,蟹壳就成为了垃圾,却不知利用虾蟹等甲壳动物的废弃甲壳开发生产的可溶性甲壳素是研制生物医药、化妆品等新产品的重要原料。但甲壳素生产过程排放的废液中含有盐酸,会对环境造成严重污染。如图是某工厂所用盐酸容器上标签的部分内容,请仔细阅读后回答:
(1)已知甲壳素的化学式为,它由 种元素组成。
(2)取上述20%盐酸10mL,加水稀释至100mL,则稀释后的稀盐酸中含溶质多少克
(3)某工厂每天排放质量分数为 3.65%的废盐酸 5吨,问要完全中和这些废盐酸需氢氧化钠多少千克?
21.“氯碱工业”是我国目前化学工业的重要支柱之一,它的主要原理是电解饱和食盐水,其化学方程式为xNaCl+2H2O xNaOH+H2↑+Cl2↑。在20℃时,取100g饱和NaCl溶液进行电解,一段时间后测得产生氯气(Cl2)的质量为7.1g。已知:20℃时,NaCl的溶解度为36g。请分析并计算回答:
(1)运用质量守恒定律可知上述反应中 x= 。
(2)通过计算,上述过程中同时产生 H2 的质量为 g。
(3)计算电解后剩余溶液中
NaCl 的质量分数(写出详细的计算过程,结果精确到
0.1%)。
22.在制取二氧化碳气体后,得到盐酸与氯化钙的混合溶液共40.44g,兴趣小组对此混合溶液继续进行探究。他们往混合溶液中逐渐加入溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,m1到m5的值如表所示。
m1/g m2/g m3/g m4/g M5/g
5 10 15 20 25
(1)用化学方程式解释图甲中ac段pH升高的原因 。
(2)计算c点时溶液中氯化钠的质量分数。
(3)d点对应的溶液中含有的溶质是 。
(4)请在图乙中画出生成的氯化钠质量随加入的碳酸钠溶液质量的变化曲线。
23.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是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)同学判断该废液中还含有盐酸的理由是 。
(2)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大?
(3)恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是多少?(精确到0.1%)
24.向一定质量的Ba(OH)2溶液中先后滴加CuSO4、H2SO4溶液,过程中加入溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示。
(1)a点对应的溶液中溶质成分 。
(2)b点含有的沉淀成分是 。
(3)若a到c点过程中加入的H2SO4溶液质量为10g,请问H2SO4溶液的溶质质量分数是多少
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【分析】首先写出红磷和氧气反应的化学方程式,然后根据红磷质量计算出生成五氧化二磷的质量和参加反应的氧气的质量,接下来根据密度公式计算出消耗氧气的体积,最后再根据“氧气占空气体积的21%”计算消耗空气的体积。
【解答】设6.2g磷完全燃烧需要氧气的质量为x,生成五氧化二磷的质量为y,
124 160 284
6.2g x y
;
解得:x=8g,y=14.2g;
所以所需氧气的体积为:
消耗空气的体积:。
故选D。
2.【答案】C
【解析】【分析】(1)根据微观示意图判断甲的分子结构;
(2)两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应;
(3)在化学反应中,分子的种类和数量肯定发生变化,而原子的种类和数量肯定保持不变;
(4)根据示意图写出反应的化学方程式,然后根据化学式前的系数求出分子的个数比。
【解答】A.根据甲图可知,甲由两个氧原子和一个硫原子构成,即 SO2 ,故A正确不合题意;
B.该反应中,反应物有两种,生成物只有一种,属于化合反应,故B正确不合题意;
C.反应前后,分子种类肯定变化,故C错误符合题意;
D.反应的化学方程式为:,那么反应中,甲、乙、丙三种物质的分子个数比为:2:1:2,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】D
【解析】【分析】A、根据碳燃烧的方程式进行分析;
B、根据单质定义分析;
C、根据化合反应定义分析;
D、根据前后物质的状态分析。
【解答】A、各物质质量比为12:32:44=3:8:11,不符合题意;
B、反应物碳和氧气都属于单质,不符合题意;
C、该反应反应物两种,生成物一种,属于化合反应,不符合题意;
D、反应后生成物为气体,所以固体质量减少,符合题意;
故答案为:D。
4.【答案】B
【解析】【分析】(1)AB段为铁和氯化铜反应的部分,根据图像确定参加反应的铁的质量,利用化学方程式计算出参加反应的氯化铜的质量,最后用计算即可;
(2)含有铜离子的溶液呈蓝色,含有2价铁离子的溶液呈绿色,含有3价铁离子的溶液呈黄色;
(3)分析固体中物质的种类,如果有铁存在,那么就能够与酸反应生成氢气;
(4)D点的纵坐标就是氯化铜反应生成铜的质量。
【解答】A.根据图像可知,与氯化铜反应的铁的质量为:11.2g-5.6g=5.6g;
设参加反应的氯化铜的质量为x,生成铜的质量为y,
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
135 56 64
x 5.6g y
;
解得:x=13.5g,y=6.4g;
那么 该200g溶液中的CuCl2质量分数为 :,故A正确不合题意;
B.B点时, FeCl3和CuCl2 都已经完全反应,此时溶液中只有FeCl2,因此溶液呈绿色,故B错误符合题意;
C.D点时氯化铜完全反应,因此固体中肯定有置换出的铜;在DE段,加入的铁没有反应,因此这段时间内剩余固体是铁和铜的混合物,加入稀盐酸后,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故C正确不合题意;
D.D点的纵坐标就是氯化铜完全反应时生成铜的质量,也就是6.4g,故D正确不合题意。
故选B。
5.【答案】B
【解析】【分析】(1)物质由分子构成,分子由原子构成;
(2)根据图片确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的方程式;
(3)二氧化碳加剧全球温室效应;
(4)参加反应的物质质量之比等于相对分子质量与个数的乘积之比。
【解答】A.物质甲为甲醛,其分子由碳原子、氧原子和氢原子构成,故A错误;
B.根据图片可知,甲醛和氧气在催化剂的作用下反应,生成二氧化碳和水,方程式为:CH2O+O2 CO2+H2O,故B正确;
C.该反应的生成物二氧化碳会加剧温室效应,故C错误;
D.反应物甲和乙的质量之比:(12+1×2+16):(16×2)=15:16,故D错误。
故选B。
6.【答案】B
【解析】【分析】根据天平中加入金属,若继续平衡需增重质量相等,而增重质量=加入金属质量-产生氢气质量,结合方程式计算进行分析。
【解答】左侧:设加入5.6g铁引起的左盘质量增加量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 质量增加量
56 2 56-2=54
5.6g x
56:54=5.6g:x
x=5.4g
左盘净增加了5.4g,所以右盘也应该净增加5.4g才能平衡。在右边烧杯中加入5.5g镁和铜的混合物,则需要生成0.1g氢气,设镁的质量为y
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24 2
y 0.1g
24:2=y:0.1g
y=1.2g,
所以铜的质量为5.5g-1.2g=4.3g,混合物中镁和铜的质量比为1.2g∶4.3g=12∶43。
故选:B。
7.【答案】D
【解析】【分析】根据氯化钠的质量和对应的化学方程式求算加入50g硝酸银溶液生成的氯化银的质量以及生成的硝酸钠的质量和所消耗的硝酸银的质量,进而求算B点的硝酸银的质量以及对应的质量分数。【解答】根据图像可知,A点时沉淀质量达到最大,即此时氯化钠完全反应;
设生成的氯化银的质量为x,生成的硝酸钠的质量为y。所消耗的硝酸银的质量为z
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
58.5 170 85 143.5
1.17g z y x
;
解得:x=2.87g,y=1.7g,z=3.4g。
则A点产生沉淀的质量为2.87g,与B点相等,故A错误;
由于到B点,实际又加入了50g 硝酸银溶液,即硝酸银溶质的质量为3.4g,故B错误;
开始时氯化钠溶液的溶质质量分数:,故C错误;
A点时,所得溶液中溶质质量分数为:,故D正确。
故选D。
8.【答案】B
【解析】【分析】根据加热固体时先氢氧化镁分解产生水,固体质量减少,然后再碳酸钙分解产生二氧化碳,固体减少,其中固体中钙元素质量不变分析。
【解答】A、 a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量保持不变 ,不符合题意;
B、由图示可知,氢氧化镁分解生成水的质量为15.8g-14.0g-1.8g,设氢氧化镁质量为x
Mg(OH)2 MgO+H2O
58 18
x 1.8g
58:18=x:1.8g
x=5.8g,生成氧化镁质量为4克,碳酸钙质量为15.8g-5.8g=10g,则钙元素质量为10g×=4g,若碳酸钙完全分解,生成氧化钙质量5.6克,钙元素质量分数为=41.7%,若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%,则剩余固体的成分为CaCO3、MgO、CaO ,符合题意;
C、 图中x点对应的质量为9.6克,组成物质为CaO和MgO ,不符合题意;
D、 若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(14.0-x)g ,不符合题意;
故选B。
9.【答案】A
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】A、 将一氧化碳气体通入足量的灼热氧化铜固体中,铜元素质量不变,但因固体质量减小,则铜元素质量分数增大,符合题意;
B、 向一定量的氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸溶液,溶液的pH由大于7下降至等于7,硫酸过量至小于7 ,不符合题意;
C、 分别将等质量的铝和铁放入足量的盐酸中,铝的活动性强,产生氢气速率快,由方程式中物质间质量可知,铝完全反应产生氢气质量大,不符合题意;
D、 向一定量的二氧化锰固体中加入过氧化氢溶液,二氧化锰为催化剂,反应前后质量一直不变,不符合题意;
故选A。
10.【答案】C
【解析】【分析】根据化合价相同时,相对原子质量越小的金属等质量与酸反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】三种金属形成化合物时化合价相同,相对原子质量关系为镁<铁<锌,则金属完全反应时产生氢气质量镁>铁>锌,若金属过量,酸完全反应时则产生氢气质量相等,或者消耗酸多的镁和铁将酸完全消耗,与锌反应的酸有剩余,即产生氢气质量镁=铁>锌,不可能出现镁产生氢气质量最多,而铁和锌质量相等的情况;
故选C。
11.【答案】64g;2;H2O
【解析】【分析】根据质量守恒定律参加反应的物质质量总和与生成的物质质量总和相等,再由方程式中物质质量比为相对分子质量×分子个数之比计算相对分子质量分析。
【解答】 一定条件下,2A+B=2C的反应中,若8g物质A和一定质量的B恰好完全反应生成72gC,依据质量守恒定律可知,物质B的质量为72-8=64g,若B的相对分子质量为32,设A的相对分子质量为x,则2x:32=8g:64g,x=2,该反应可能是氢气与氧气反应生成水,C的化学式可能为H2O。
12.【答案】(1)2.33
(2)BaCl2、NaCl、HCl
(3)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
【解析】【分析】根据碳酸钠与氯化钡反应生成能与盐酸反应的碳酸钡沉淀,硫酸钠与氯化钡反应生成不能与盐酸反应的硫酸钡沉淀,碳酸钡与盐酸反应生成二氧化碳,结合图像中沉淀及气体的质量关系分析。
【解答】(1)由图像可知,加入盐酸产生二氧化碳气体是碳酸钡与盐酸的反应,设碳酸钡质量为x
BaCO3-----CO2
197 44
x 0.88g
x=3.94g
因生成沉淀总质量为6.27g,则m=6.27g-3.94g=2.33g;
(2)d点盐酸过量,溶液中溶质有BaCl2、NaCl、HCl ;
(3)bc段为碳酸钡与盐酸的反应,方程式为BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;
故答案为:(1)2.33;(2) BaCl2、NaCl、HCl ;(3) BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ 。
13.【答案】(1)32.5
(2)CuO
【解析】【分析】 汽车经撞击后,30亳秒内引发NaN3迅速分解生成两种单质,根据质量守恒定律可知,这两种单质是钠和氮气,写出对应的化学方程式,根据已知的氮气的质量即可求出叠氮化钠的质量。化学方程式书写遵循质量守恒定律,反应前后原子种类和个数都不变。
【解答】(1)30亳秒内引发NaN3迅速分解生成两种单质,这两种单质是钠和氮气,对应的化学方程式是:
假设分解的叠氮化钠的质量为X
2NaN32Na+ 3N2↑
130 84
x 21g
X=32.5g
所以 分解的叠氮化钠质量为32.5克 。
(2)反应物分子中共有2个Na6个N,生成物中共有2个Na,1个O,6个N,1个Cu 。所以X分子中含有1个Cu ,1个O。所以X的化学式是 CuO 。
14.【答案】(1)B;D
(2)0.88;2.22g/(50g+2g-0.88g)×100%或2.22g/51.12g×100%
【解析】【分析】质量守恒:反应物的总质量等于生成物的总质量
【解答】(1)为了验证质量守恒定律,需要测量反应前整个反应装置的质量以及反应后整个装置的质量,如果两者相等,则说明质量守恒。
(2)设反应产生的气体质量为x
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
2g x
解得x=0.88g
反应后的溶质为CaCl2,设反应产生的CaCl2 的质量为y
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 111
2g y
解得y=2.22g
根据质量守恒,反应后溶液的质量为50g+2g-0.88g
所得溶液中生成物的溶质质量分数:
故答案为(1)B D (2)0.88 ;或
15.【答案】(1)114;2C8H18+25O2 16CO2+18H2O
(2)1.76;8
【解析】【分析】 C8H18完全燃烧的化学方程式为2C8H18+25O2 16CO2+18H2O 。
【解答】(1)C8H18的相对分子质量为12×8+1×18=114,完全燃烧的化学方程式为2C8H18+25O2 16CO2+18H2O。
(2)2C8H18+25O2 16CO2+18H2O
0.57kg x
228/0.57kg=704/x
x=1.76g
同种方法可算出乘出租车人均排放CO2为14.08kg
所以14.08g/1.76kg=8倍
故答案为:(1)114;2C8H18+25O2 16CO2+18H2O(2)1.76;8
16.【答案】(1)Mg+H2=MgH2;120
(2)MgH2 Mg+H2;4
【解析】【分析】(1)根据氢气储存时生成氢化镁书写方程式,再利用氢气的质量代入方程式计算镁的质量分析;
(2)根据氢气释放同时生成镁书写方程式,再利用氢氧化镁质量代入方程式计算氢气质量分析。
【解答】(1) ①氢气储存时是氢气与镁反应生成 MgH2 ,化学方程式为 Mg+H2=MgH2 ;设储存1kg氢气,至少需要Mg的质量为x
Mg+H2=MgH2
24 2
x 1kg÷10%
24:2=x:(1kg÷10%)
x=120kg;
(2) ①氢气释放时发生分解反应,同时生成镁,反应的化学方程式为 MgH2 Mg+H2;
设理论上52kgMgH2最多能释放氢气的质量为y
MgH2 Mg+H2
26 2
52kg y
26:2=52kg:y
y=4kg。
故答案为:(1) Mg+H2=MgH2 ;120;(2)MgH2 Mg+H2;4.
17.【答案】(1)H2;O2;2:1;C
(2)H2;O2;氢气为3mL时,O2与H2恰好完全反应生成水,无气体剩余;6
【解析】【分析】(1)根据电解水的实验现象及结论分析,电解水时为增强导电性,常加少量硫酸或氢氧化钠溶液,发生反应时,两极产生气泡,且体积为负二正一,负极产生氢气能燃烧,正极产生氧气能使带火星的木条复燃,电解水结论证明了水由氢、氧两种元素组成;
(2)根据图示中气体的体积变化规律及氢气与氧气燃烧生成水的分子个数关系分析。
【解答】(1) 在电解水的实验中,与电池负极相连的试管a得到的产物是氢气, 与电池正极相连的试管b得到的产物氧气,理论上两种气体的体积比是2:1;由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体分子个数相同;
(2) 横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积 ,实线部分剩余体积随氧气的增加而减小,说明为氢气的剩余体积,虚线部分为氧气的剩余体积; 实线与虚线的交点表示的意义是 氢气为3mL时,O2与H2恰好完全反应生成水,无气体剩余 ;由图示可知,恰好完全反应消耗 氧气为3体积,由氢气与氧气反应的方程式可知,每2体积的氢气消耗1体积的氧气,所以氢气的体积为6mL.
故答案为:(1)氢气;氧气;2:1;C;(2) 氢气为3mL时,O2与H2恰好完全反应生成水,无气体剩余 ;6.
18.【答案】(1)太阳
(2)蒸腾作用
(3)在室内外温差相同的情况下,风速越大,风帽排气效果越好。 在风速相同的情况下,室内外温差越大,风帽排气效果越好
(4)6CO2+8H2O 2C3H8O+9O2
【解析】【分析】植物的根吸收的水分99%都是通过植物的蒸腾作用散失到空气中,蒸腾作用受水分以水蒸气的形式散失到空气中,所以属于水的汽化,该过程会吸收大量的热,降低周围的温度,植物蒸腾作用是植物根吸收水分的动力; 拉瓦锡通过大量的定量试验,发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定;
【解答】(1)从图中可以看出太阳能热水器,光电池等装置都是利用的太阳能,风帽利用的是风能,所以该绿色家居采用的环保能源主要有风能和太阳能。
(2)植物的根吸收的水分99%都是通过植物的蒸腾作用散失到空气中,蒸腾作用受水分以水蒸气的形式散失到空气中,所以属于水的汽化,该过程会吸收大量的热,降低周围的温度,所以炎热的夏天,屋顶绿化使屋内变得凉爽,主要是利用了植物叶片的蒸腾作用能吸收热量的原理。
(3)从表格的数据中,可以得出以下结论:①在室内外温差相同的情况下,风速越大,风帽排气效果越好。 ② 在风速相同的情况下,室内外温差越大,风帽排气效果越好 ;
(4)反应物是水和二氧化碳 ;生成物是氧气和有机物(C3H8O);反应条件是催化剂,所以根据质量守恒定律,化学式为:6CO2+8H2O 2C3H8O+9O2 ;
故答案为:(1) 太阳能 (2) 蒸腾作用 (3) 在室内外温差相同的情况下,风速越大,风帽排气效果越好。 在风速相同的情况下,室内外温差越大,风帽排气效果越好 (4) 6CO2+8H2O 2C3H8O+9O2
19.【答案】(1)参加反应的碳酸钠的质量为132.5克×20%=26.5g
设生成碳酸钙质量为x,生成氯化钠质量为y
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
26.5g x y
x=25g,y=29.25g
答:生成CaCO3沉淀的质量是25克
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数为=10.7%
【解析】【分析】根据参加反应的碳酸钠的质量利用各物质参加反应的质量关系计算碳酸钙的质量分析;
(2)根据反应后溶液为氯化钠溶液,溶质包括原固体混合物中的氯化钠和生成的氯化钠,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算分析。
20.【答案】(1)4
(2)加水前后溶质质量不变,加水前稀盐酸中溶质为10mL×1.1g/cm3×20%=2.2g;
(3)设需氢氧化钠质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
x 5000kg×3.65%
40:36.5=x:(5kg×3.65%)
x=200kg
【解析】【分析】(1)根据化学式确定物质元素组成分析;
(2)根据加水前后溶质质量不变分析;
(3)根据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)由甲壳素的化学式可知,该物质由碳、氢、氮、氧四种元素组成;
21.【答案】(1)2
(2)0.2g
(3)设氢气的质量为x,参加反应的氯化钠的质量为y
2NaCl+ 2H2O 2NaOH+ H2↑+ Cl2↑
117 2 71
y x 7.1g
x=0.2g, y=11.7g
电解后剩余溶液中NaCl的质量为:100g× ﹣11.7g=14.8g
电解后剩余溶液质量=100g-0.2g-7.1g=92.7g
溶液中NaCl的质量分数: =16.0%
答:电解后剩余溶液中NaCl的质量分数为16.0%
【解析】【分析】(1)根据反应前后原子种类和个数不变分析;
(2)根据产生氯气的质量代入方程式计算氢气质量分析;
(3)根据产生氯气的质量计算反应氯化钠质量,再利用溶质质量/溶液质量计算溶液质量分数分析。
【解答】(1)由反应前氢原子4个,反应后氢原子也是4个可知,X=2;
(2)设产生氢气质量为x
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2 71
x 7.1g
2:71=x:7.1g
x=0.2g;
故答案为:(1)2;(2)0.2g;(3)16.0%。
22.【答案】(1)
(2)设c点时溶液中氯化钠的质量x,生成二氧化碳的质量为y。
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
10g×10.6% x y
;
解得:x=1.17g
;
解得:y=0.44g。
c点时溶液中氯化钠的质量分数为。
(3)NaCl、CaCl2
(4)
【解析】【分析】(1)氯化钙呈中性,而稀盐酸溶液呈酸性。加入碳酸钠溶液后,先和稀盐酸反应,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,从而导致溶液的pH先增大,后不变,最后由于碳酸钠过量而再次增大。
(2)根据图像确定c点时消耗碳酸钠溶液的质量,再根据反应的方程式计算出生成氯化钠的质量,最后再计算溶液中氯化钠的质量分数。
(3)根据反应进度确定溶液中的溶质种类;
(4)根据化学方程式分别计算出每次加入碳酸钠溶液时产生氯化钠的质量即可。
【解答】(1)由甲图可知,开始pH小于7,说明混合溶液中盐酸过量,加入碳酸钠先与盐酸反应,之后在于氯化钙发生反应,ac段pH升高的原因是碳酸钠与盐酸反应,化学方程式为;
(2)设c点时溶液中氯化钠的质量x,生成二氧化碳的质量为y。
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
10g×10.6% x y
;
解得:x=1.17g
;
解得:y=0.44g。
c点时溶液中氯化钠的质量分数为。
(3)d点时,碳酸钠与部分氯化钙反应,d点对应的溶液中含有的溶质是反应产物氯化钠和剩余的氯化钙;
(4)设混合液与碳酸钠溶液恰好完全反应时,生成的NaCl的质量为z。
Na2CO3~~2NaCl
106 117
z 20g×10.6%
解得:x=2.34g;
在稀盐酸完全反应前,生成氯化钠的质量与加入稀盐酸的质量呈正比;
由上述分析可知,当加入碳酸钠溶液5g时,获得NaCl质量为0.585g;则加入10g时,获得NaCl质量为1.17g,当加入碳酸钠溶液15g时,生成NaCl质量为1.755g;当加入碳酸钠溶液20g时,生成NaCl质量为2.34g,且混合液与碳酸钠溶液恰好完全反应,所以当加入碳酸钠溶液25g时,NaCl溶质质量不变,故图乙中画出生成的氯化钠质量随加入的碳酸钠溶液质量的变化曲线如图表示。
23.【答案】(1)加入NaOH过段时间才生成沉淀
(2)由图像可知,与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为:100g-50g=50g。
设50g的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y。
CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98 117
x 9.8g y
解得:x=8g, y=11.7g;
所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数是:;
(3)由质量守恒定律可知,50g的氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠的质量也为11.7g。
则恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是:。
【解析】【分析】(1)依据氢氧化钠与盐酸和氯化铜的反应顺序分析;
(2)根据生成沉淀的质量可计算出氢氧化钠溶液的溶质质量分数、生成氯化钠的质量;
(3)根据条件确定50g稀盐酸完全反应时生成氯化钠的质量,据此推测加入100g氢氧化钠溶液时生成氯化钠的质量,而废液质量+稀盐酸质量-沉淀质量得到溶液质量,最后计算溶质质量分数。【解答】(1)将氢氧化钠溶液滴入盐酸和氯化铜的混合溶液中,氢氧化钠先与盐酸反应,当盐酸反应完再与氯化铜反应产生沉淀。分析图像可知,开始加入50g氢氧化钠溶液时并没有沉淀产生,则说明该废液中含有盐酸;
24.【答案】(1)Ba(OH)2
(2)BaSO4、Cu(OH)2
(3)图图像可知,反应产生氢氧化铜质量为5.15g-4.66g=0.49g,由氢氧根质量守恒可知,与硫酸铜反应的氢氧化钡质量为,反应后共产生硫酸钡质量为4.66g,由硫酸根质量守恒可知,氢氧化钡总质量为,则与硫酸反应的氢氧化钡质量为3.42g-0.855g=2.565g,设与氢氧化钡反应的硫酸质量为x
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O
171 98
2.565g x
x=1.47g
设与氢氧化铜反应的硫酸捏为y
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
98 98
0.49g y
y=0.49g
则硫酸溶液的溶质质量分数为.
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钡与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钡两种沉淀及所加物质的量分析;
(2)根据氢氧化钡与硫酸铜和硫酸反应生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀分析;
(3)由图像确定氢氧化铜和硫酸钡的质量,利用质量守恒计算出氢氧化钡质量,再利用方程式计算硫酸的溶质质量,从而计算溶质质量分数。
【解答】(1) 向一定质量的Ba(OH)2溶液中先后滴加CuSO4、H2SO4溶液, 氢氧化钡与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钡两种沉淀,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸钡沉淀不溶于硫酸,氢氧化铜沉淀溶于硫酸,a点为硫酸铜刚好反应的图像,对应溶液中溶质只有Ba(OH)2。
(2)b点以后沉淀开始减小,即氢氧化铜开始溶解,则b点对应沉淀为 BaSO4、Cu(OH)2 。
(3)图图像可知,反应产生氢氧化铜质量为5.15g-4.66g=0.49g,由氢氧根质量守恒可知,与硫酸铜反应的氢氧化钡质量为,反应后共产生硫酸钡质量为4.66g,由硫酸根质量守恒可知,氢氧化钡总质量为,则与硫酸反应的氢氧化钡质量为3.42g-0.855g=2.565g,设与氢氧化钡反应的硫酸质量为x
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O
171 98
2.565g x
x=1.47g
设与氢氧化铜反应的硫酸捏为y
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
98 98
0.49g y
y=0.49g
则硫酸溶液的溶质质量分数为.
故答案为:(1)Ba(OH)2;(2)BaSO4、Cu(OH)2;(3)19.6%。
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