2025中考复习专题08 化学计算(含解析)

文档属性

名称 2025中考复习专题08 化学计算(含解析)
格式 zip
文件大小 453.1KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-05-01 10:30:44

文档简介

专题08 化学计算
一、中考科学试卷中化学计算题也是必考的内容
(1)坐标(图像)计算
借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用函数图像直观的表示出来。坐标系中的函数图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,经常是质量分数和化学方程式的综合应用。解决这类题的办法,应该仔细分析函数图象中横、纵坐标所表示的不同量,以及“三点一图趋势”:即起点、拐点、终点和图像变化趋势,分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。
(2)表格计算
表格数据型化学计算:这是一类有关数据分析处理的综合计算题型,这类题目解题的关键是找出两种物质恰好完全反应的数据进行计算。
(3)文字叙述型计算:
文字叙述型化学计算、解决综合计算的关键在于通过阅读、理解和分析,寻找其中某一个纯净物质量(纯量)再根据化学式的计算分别求解相关纯净物的质量。
注意事项:有关化学方程式的计算中
①化学方程式中每一项都应是纯净的物质;
②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量;
③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应,如反应不完全,该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算
二、化学式的相关计算
以化合物AaBb为例,可推导出下列计算公式
1.相对分子质量:相对分子质量=A的相对原子质量×a+B的相对原子质量×b;
2.A、B原子个数比==
3.A、B元素质量比==
4.A元素的质量分数=A元素的质量分数=×100%
5.A元素的质量=化合物(AaBb)质量×A元素的质量分数
三、有关溶液的计算
1.溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶质质量分数=×100% 变形后为:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
2.溶液稀释计算主要是根据稀释前后溶质质量相等列式:若浓溶液的质量为m浓,质量分数为a%,加m水稀释后质量分数为b%,则可列式为:m浓·a%=(m浓+m水)·b%
3.化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,涉及到的一般都是溶液中的溶质的质量,常要用到的公式:m溶质=m溶液×a%,然后把得到的溶质的质量代入方程式计算。
四、化学方程式进行纯净物质间的计算
1.知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。
2.根据质量守恒定律的化学方程式的计算
此内容是本课时的拓展,一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质,利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差,算出气体或沉淀物的质量,再进行化学方程式的计算。
解题步骤:
(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);
(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);
(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)简明写出答案。
注意事项:
①根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;
②题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;
③计算中已知量每步都要带单位。
题型1有关化学式的计算 3
题型2根据化学方程式的计算 4
题型3有关溶液的计算 7
题型4综合计算 9
题型1有关化学式的计算
1.某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质组成。已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%。则该固体混合物中氧元素的质量分数为(  )
A.38.4% B.37.6% C.36.8% D.22%
2.某气体由SO2、H2、CO2中的一种或几种气体混合而成。现测知该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体的组成情况不可能是(  )
A.SO2 B.H2、CO2
C.SO2、H2、CO2 D.SO2、H2
3.只含铜、氧两种元素的固体样品9.0克,测得其中含铜元素的质量为8.0克。已知铜的氧化物有CuO和Cu2O,下列说法正确的是(  )
A.固体样品的组成有2种情况
B.固体样品可能是CuO和Cu2O的混合物
C.固体样品一定是Cu2O
D.若固体样品由两种物质组成,则它们的质量比为5:4(或4:5)
4.某气体可能含有C、H2、CH4中的一种或几种,化学小组同学为了确定气体成分。设计如图所示装置并进行实验(装置气密性良好且实验前后均通入N2一段时间,试剂足量且反应充分)。
查阅资料:浓硫酸有很好的吸水性,碱石灰固体能吸收水和二氧化碳,CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。实验结束后测得各装置质量变化如表所示:
装置 A B C
质量变化 m1 m2 m3
下列说法中,正确的是(  )
①若,则该气体中一定只有CO
②若,则该气体中一定只有CH4
③若,则该气体可能的组成情况有两种
④若,则该气体可能的组成情况有四种
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
5.康康同学对化学中的计算问题十分感兴趣,他命制了两道试题请同学解答。
(1)试题1:将相同质量的Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、K2CO3四种盐分别投入足量的同浓度的稀盐酸中,充分反应后,产生CO2最多的是 。
(2)试题2:在由上述四种盐组成的混合物中,若氧元素的质量分数32%,则混合物中碳元素的质量分数为 。
题型2根据化学方程式的计算
6.已知草酸钙(化学式CaC2O4)比碳酸钙受热更易分解,草酸钙受热分解的化学方程式为CaCO3+CO↑。将12.8g草酸钙固体高温加热一段时间后,剩余的固体质量为7.8g。下列有关说法:①剩余固体为混合物;②向剩余固体中加入过量的稀盐酸,一定有气泡产生;③此实验中得到的气体为纯净物;④剩余固体中含有钙元素的质量为4.0g;⑤产生气体的总质量为2.8g;⑥将剩余固体继续高温加热至不再产生气体,剩余固体质量为5.6g。其中正确的有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
7.某补钙剂主要成分为碳酸钙(其他成分不溶于水也不与酸反应)。为了测定补钙剂中碳酸钙的质量分数,诺诺同学称取20g补钙剂放入烧杯中,再将80g稀盐酸分四次加入,充分反应后,测得的实验数据如表所示,下列不正确的是(  )
第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀盐酸的质量(g) 20 20 20 20
烧杯中剩余物质的质量(g) 38.2 a 75.6 95.6
A.实验全部完成后,烧杯中的溶质为CaCl2和HCl
B.80克稀盐酸完全反应可以生成4.4克CO2
C.补钙剂中碳酸钙的质量分数是50%
D.a为56.4
8.取放置在空气中一段时间的氧化钙样品22g,加入足量盐酸,产生4.4gCO2,再向剩余溶液中加入足量的Na2CO3溶液,充分反应后,过滤得到沉淀质量为30g。下列说法正确的是(  )
A.原样品中一定含有三种物质
B.原样品中碳酸钙的质量为12g
C.原样品中可能含有氢氧化钙
D.原样品中钙元素的质量分数为48%
9.2022年11月30日,六名中国航天员首次在中国空间站实现“太空会师”。宇宙飞船或潜水艇中的氧气可以通过电解水产生,也可以采用金属过氧化物等氧气再生剂产生。如:过氧化钠(Na2O2)在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气,化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2。为了验证该反应中有氧气产生,某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。
(1)A中发生反应的化学方程式为 ;检查A装置的气密性的方法是:将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到 ,即可证明装置不漏气。
(2)表明二氧化碳被过氧化钠完全吸收的现象是 。
(3)D装置收集到的气体是 ,若从a端进气请将D装置中导管补充完整。
(4)D装置中气体验满的操作是 。
(5)常温下水也能与Na2O2反应,生成氧气和氢氧化钠。若实验结束后B中的Na2O2有剩余,则取少量该固体放入水中产生的现象是 。
(6)若空间站有6名航天员,每人每分钟消耗的氧气0.001kg,则该空间站中每天需要电解水多少千克?(请通过化学方程式计算)
10.实验室开放日,同学们用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳(石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应),反应结束后,同学们对反应后溶液的成分进行了如下探究:取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系如下表所示:
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
(1)所取的反应后50g溶液中溶质是 。
(2)表中n= 。
(3)如图中w点的横坐标是 。
(4)所用碳酸钠溶液溶质的质量分数是 ?(写出计算过程)
题型3有关溶液的计算
11.30℃时,向盛有100g水的烧杯甲、乙中,分别加入40gKNO3、NaCl两种固体,充分溶解。依据KNO3、NaCl的溶解度表中数据和实验,下列推断正确的是(  )
温度 KNO3 NaCl
20℃ 31.6g 36.0g
30℃ 45.8g 36.3g
A.甲中溶质的质量分数为 40%
B.乙中溶质与溶剂的质量比为 4:10
C.降温至 20℃,甲、乙中溶液质量相等
D.在20℃到30℃的温度范围内,某温度下甲、乙溶解度相等
12.研究溶液对生产、生活有重要的意义。如表是NaCl和KNO3在不同温度下的溶解度。
温度℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
(1)20℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)NaCl的饱和溶液中含有少量KNO3,提纯NaCl,采用的方法是 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)根据图示实验和溶解度表,下列说法不正确的是 。
A.若a是NaCl,则③中的溶液是不饱和溶液
B.若a是NaCl,则④中溶质的质量分数约为27.2%
C.若a是KNO3,则③到④溶液由不饱和转化为饱和
D.实验证明溶液是否饱和与温度、溶质的量和溶剂种类有关
13.某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中CaCO3的含量(假定石灰石中只含有CaCO3以及不与稀盐酸反应的杂质)。将50g石灰石加入到200g稀盐酸中恰好完全反应,将产生的CO2通入到足量的NaOH溶液中(假定CO2全部被NaOH溶液吸收),测得NaOH溶液增加的质量随时间变化如图所示。请回答下列问题。
(1)完全反应后生成CO2的质量为 g。
(2)石灰石中CaCO3的质量分数为 。
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
14.家庭食用碱的主要成分是碳酸钠(含少量的杂质氯化钠)。小明同学用实验的方法测定某品牌食用碱中碳酸钠的质量分数:取三份食用碱样品各12g,向其中分别加入一定质量分数的稀盐酸,实验数据如下表所示(忽略气体溶解)。请分析表格中的数据,回答下列问题:
实验一 实验二 实验三
稀盐酸的质量/g 20.0 40.0 60.0
生成气体的质量/g 2.2 m 4.4
(1)表中m= 。
(2)该品牌食用碱中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数为 。
题型4综合计算
(多选)15.取一定质量由Mg(OH)2和MgO组成的固体混合物样品放于烧杯中,向烧杯中加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,恰好完全反应,得到该温度下的不饱和溶液108.4g。则下列说法中,正确的是(  )
A.所取固体混合物的质量为8.4g
B.反应中生成水的总质量为4g
C.所得溶液中溶质质量为12g
D.所取固体混合物中镁元素的质量为4.8g
(多选)16.现有实验室制取CO2的剩余废液200g,测得其中只有CaCl2和HCl两种溶质,向其中加入100g溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,恰好完全反应后过滤,得到一定质量的滤液和5g滤渣。则下列有关说法中,正确的是(  )
A.过滤后所得滤液质量为295g
B.原废液中HCl质量分数为1.825%
C.原废液中氢元素与钙元素的质量比为1:20
D.最后所得滤液中溶质质量为11.7g
17.小蓝同学为了测定某地区石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取该样品15g,现将75g的稀盐酸分三次加入石灰石样品中,每次充分反应后测得生成气体的质量,实验数据如下表:
实验 第一次 第二次 第三次
加入稀盐酸的量/g 25 25 25
生成气体的质量/g 2.2 m 1.1
(1)m的值是 g。
(2)充分反应后,产生CO2气体的总质量为 g。
(3)求所用稀盐酸的质量分数。(保留一位小数)
18.某同学取MgCl2和KCl固体混合物10.8g,加入50g水使其完全溶解。将100g一定浓度的KOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中发生反应(其它物质之间均不发生反应)。生成沉淀的质量与KOH溶液的质量关系如下表:
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
KOH溶液的质量/g 20 20 20 20 20
产生沉淀的质量/g 1.45 m 4.35 5.8 5.8
请分析计算:
(1)表中m的值是 。
(2)第 次恰好完全反应。
(3)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(要写出计算过程)。
19.硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂【主要成分为硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)】。兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品置于氮气流中加热,使其完全分解,并利用热分析仪测得残留固体质量随温度的变化如图所示。已知硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,高温时失去结晶水的固体会继续分解生成氧化铁粉末和两种非金属氧化物气体。(硫的化合物通常有+4和+6价)
(1)硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,反应为:FeSO4 xH2OFeSO4+xH2O↑。结合图中数据推算,该反应中生成水的质量 g;方程式中x= 。
(2)m→n的化学方程式为 。
(3)完全分解27.8g硫酸亚铁晶体,可得到氧化铁 g,该晶体中含铁元素的质量为 g。
20.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(含少量的杂质氯化钠),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M的值为 ;
(2)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%);
(3)请在图中画出生成的沉淀质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标出恰好完全反应时点的坐标)。专题08 化学计算
一、中考科学试卷中化学计算题也是必考的内容
(1)坐标(图像)计算
借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用函数图像直观的表示出来。坐标系中的函数图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,经常是质量分数和化学方程式的综合应用。解决这类题的办法,应该仔细分析函数图象中横、纵坐标所表示的不同量,以及“三点一图趋势”:即起点、拐点、终点和图像变化趋势,分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。
(2)表格计算
表格数据型化学计算:这是一类有关数据分析处理的综合计算题型,这类题目解题的关键是找出两种物质恰好完全反应的数据进行计算。
(3)文字叙述型计算:
文字叙述型化学计算、解决综合计算的关键在于通过阅读、理解和分析,寻找其中某一个纯净物质量(纯量)再根据化学式的计算分别求解相关纯净物的质量。
注意事项:有关化学方程式的计算中
①化学方程式中每一项都应是纯净的物质;
②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量;
③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应,如反应不完全,该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算
二、化学式的相关计算
以化合物AaBb为例,可推导出下列计算公式
1.相对分子质量:相对分子质量=A的相对原子质量×a+B的相对原子质量×b;
2.A、B原子个数比==
3.A、B元素质量比==
4.A元素的质量分数=A元素的质量分数=×100%
5.A元素的质量=化合物(AaBb)质量×A元素的质量分数
三、有关溶液的计算
1.溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶质质量分数=×100% 变形后为:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
2.溶液稀释计算主要是根据稀释前后溶质质量相等列式:若浓溶液的质量为m浓,质量分数为a%,加m水稀释后质量分数为b%,则可列式为:m浓·a%=(m浓+m水)·b%
3.化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,涉及到的一般都是溶液中的溶质的质量,常要用到的公式:m溶质=m溶液×a%,然后把得到的溶质的质量代入方程式计算。
四、化学方程式进行纯净物质间的计算
1.知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。
2.根据质量守恒定律的化学方程式的计算
此内容是本课时的拓展,一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质,利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差,算出气体或沉淀物的质量,再进行化学方程式的计算。
解题步骤:
(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);
(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);
(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)简明写出答案。
注意事项:
①根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;
②题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;
③计算中已知量每步都要带单位。
题型1有关化学式的计算 3
题型2根据化学方程式的计算 7
题型3有关溶液的计算 13
题型4综合计算 16
题型1有关化学式的计算
1.某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质组成。已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%。则该固体混合物中氧元素的质量分数为(  )
A.38.4% B.37.6% C.36.8% D.22%
【解答】解:已知在硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质中钠和硫的原子个数比均为2:1,则钠元素和硫元素的质量比为(23×2):32=46:32,已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%,钠元素在混合物中的质量分数为46%,则该固体混合物中氧元素的质量分数为:1﹣32%﹣46%=22%。
故选:D。
2.某气体由SO2、H2、CO2中的一种或几种气体混合而成。现测知该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体的组成情况不可能是(  )
A.SO2 B.H2、CO2
C.SO2、H2、CO2 D.SO2、H2
【解答】解:SO2中氧元素的质量分数为100%=50%,在CO2中氧元素的质量分数为100%=72.7%>50%,所以若是一种气体,应为SO2;若是混合气体,要满足氧元素的质量分数为50%,则必须有不含氧元素的气体存在或氧元素的质量分数小于50%,则该气体可能的组成有①SO2;②H2、CO2;③SO2、H2、CO2。
故选:D。
3.只含铜、氧两种元素的固体样品9.0克,测得其中含铜元素的质量为8.0克。已知铜的氧化物有CuO和Cu2O,下列说法正确的是(  )
A.固体样品的组成有2种情况
B.固体样品可能是CuO和Cu2O的混合物
C.固体样品一定是Cu2O
D.若固体样品由两种物质组成,则它们的质量比为5:4(或4:5)
【解答】解:A.固体样品的组成只有3种情况,可能为纯净物Cu2O,也可能是Cu和CuO,也可能为Cu、Cu2O、CuO”,故A错误;
B.由题意可知,铜元素质量为8.0g,则固体样品中氧元素质量=1g,固体样品中铜原子、氧原子个数比,即固体样品中铜、氧元素的平均组成为Cu2O,可能为纯净物Cu2O,也可能是Cu和CuO或Cu、Cu2O、CuO,但不可能是CuO与Cu2O两种物质组成的混合物,故B错误;
C.由题意可知,铜元素质量为8.0g,则固体样品中氧元素质量=1g,固体样品中铜原子、氧原子个数比,即固体样品中铜、氧元素的平均组成为Cu2O,可能为纯净物Cu2O,也可能是Cu和CuO或Cu、Cu2O、CuO,故C错误;
D.如果固体样品是由两种物质组成,则为Cu和CuO的组合.设固体样品中Cu的质量为x,则CuO的质量为(9.0g﹣x),由题意,,x=4g,氧化铜的质量=5g,它们的质量比为5:4(或4:5),故D正确;
故选:D。
4.某气体可能含有C、H2、CH4中的一种或几种,化学小组同学为了确定气体成分。设计如图所示装置并进行实验(装置气密性良好且实验前后均通入N2一段时间,试剂足量且反应充分)。
查阅资料:浓硫酸有很好的吸水性,碱石灰固体能吸收水和二氧化碳,CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。实验结束后测得各装置质量变化如表所示:
装置 A B C
质量变化 m1 m2 m3
下列说法中,正确的是(  )
①若,则该气体中一定只有CO
②若,则该气体中一定只有CH4
③若,则该气体可能的组成情况有两种
④若,则该气体可能的组成情况有四种
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【解答】解:①CO+CuOCu+CO2 Δm
80 64 44 16
m3 m1
m1m3
H2+CuOCu+H2O Δm
80 64 18 16
m2 m1
m1m2
如果m1m3,该气体中只有CO,①正确;
②CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O Δm
320 256 44 36 64
m3 m2 m1
m1m2 m1m3
m1m2m3,则该气体中一定只有CH4,②正确;
③若,则该气体可能的组成情况只有CH4,或者是CH4,CO和H2,或者是CO和H2,③错误;
④若m1m2m3,则该气体可能是氢气和甲烷,也可能是氢气和一氧化碳,也可能三种气体都有,故组成有三种可能,④错误;
故选:A。
5.康康同学对化学中的计算问题十分感兴趣,他命制了两道试题请同学解答。
(1)试题1:将相同质量的Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、K2CO3四种盐分别投入足量的同浓度的稀盐酸中,充分反应后,产生CO2最多的是 。
(2)试题2:在由上述四种盐组成的混合物中,若氧元素的质量分数32%,则混合物中碳元素的质量分数为 。
【解答】解:(1)直接利用化学方程式进行计算,假设Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、K2CO3的质量都为1g,则:
设1克Na2CO3与足量的盐酸反应,生成的二氧化碳气体的质量为x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
1g x
xg
设1克NaHCO3与足量的盐酸反应,生成的二氧化碳气体的质量为y。
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 44
1g y
yg
设1克CaCO3与足量的盐酸反应,生成的二氧化碳气体的质量为z。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
1g z
yg
设1克K2CO3与足量的盐酸反应,生成的二氧化碳气体的质量为a。
K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑
138 44
1g a
解得:yg
根据上述计算可以知道:gggg即将相同质量的Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、K2CO3四种盐分别投入足量的同浓度的稀盐酸中,充分反应后,产生CO2最多的是NaHCO3。
(2)观察Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、K2CO3四种盐化学式可知,四种盐中碳原子与氧原子的个数比为1:3,则其质量比=(1×12):(16×3)=1:4;若氧元素的质量分数32%,则混合物中碳元素的质量分数=32%8%。
题型2根据化学方程式的计算
6.已知草酸钙(化学式CaC2O4)比碳酸钙受热更易分解,草酸钙受热分解的化学方程式为CaCO3+CO↑。将12.8g草酸钙固体高温加热一段时间后,剩余的固体质量为7.8g。下列有关说法:①剩余固体为混合物;②向剩余固体中加入过量的稀盐酸,一定有气泡产生;③此实验中得到的气体为纯净物;④剩余固体中含有钙元素的质量为4.0g;⑤产生气体的总质量为2.8g;⑥将剩余固体继续高温加热至不再产生气体,剩余固体质量为5.6g。其中正确的有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解答】解:①设12.8g草酸钙完全反应生成碳酸钙的质量为x。
CaC2O4CaCO3+CO↑
128 100
12.8g x
x=10g
碳酸钙在高温的条件下分解成氧化钙和二氧化碳,
设碳酸钙完全反应生成氧化钙的质量为y。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
10g y
y=5.6g
由于5.6g<7.8g<10g,说明固体为氧化钙和碳酸钙的混合物,故选项说法正确;
②盐酸能和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则加入稀盐酸后有气泡产生,故选项说法正确;
③草酸钙受热分解得到一氧化碳,碳酸钙高温分解得到二氧化碳,则得到的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物,故选项说法不正确;
④12.8g草酸钙中钙元素的质量为:12.8g100%=4g,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则剩余固体中钙元素的质量为4g,故选项说法正确;
⑤根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,则生成气体的质量为12.8g﹣7.8g=5g,故选项说法不正确;
⑥将剩余固体继续加热,则剩余的碳酸钙会继续分解成氧化钙直至固体全部为氧化钙为止,由①的计算可知,全部为氧化钙时,固体质量为5.6g,故选项说法正确。
综上所述,正确的有①②④⑥共4个。
故选:C。
7.某补钙剂主要成分为碳酸钙(其他成分不溶于水也不与酸反应)。为了测定补钙剂中碳酸钙的质量分数,诺诺同学称取20g补钙剂放入烧杯中,再将80g稀盐酸分四次加入,充分反应后,测得的实验数据如表所示,下列不正确的是(  )
第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀盐酸的质量(g) 20 20 20 20
烧杯中剩余物质的质量(g) 38.2 a 75.6 95.6
A.实验全部完成后,烧杯中的溶质为CaCl2和HCl
B.80克稀盐酸完全反应可以生成4.4克CO2
C.补钙剂中碳酸钙的质量分数是50%
D.a为56.4
【解答】解:A、某补钙剂主要成分为碳酸钙(其他成分不溶于水也不与酸反应),碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,由表中数据可知,第4次加入20g稀盐酸,烧杯中剩余物质的质量增加了95.6g﹣75.6g=20g,说明第3次时碳酸钙已经完全反应,第4次稀盐酸过量,则实验全部完成后,烧杯中的溶质为CaCl2和HCl,故选项说法正确。
B、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则20g某补钙剂完全反应可以生成CO2的质量为:20g+80g﹣95.6g=4.4g,由于稀盐酸过量,则80克稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量会大于4.4g,则故选项说法不正确。
C、设20g该补钙剂中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
20gx 4.4g
x=50%
则补钙剂中碳酸钙的质量分数是50%,故选项说法正确。
D、由表中数据可知,第1次加入的20g稀盐酸完全反应,产生二氧化碳的质量为:20g+20g﹣38.2g=1.8g,而最终生成4.4g二氧化碳,所以第2次加入的20g稀盐酸也完全反应,产生1.8g的二氧化碳,则a的值为:20+20×2﹣1.8×2=56.4,故选项说法正确。
故选:B。
8.取放置在空气中一段时间的氧化钙样品22g,加入足量盐酸,产生4.4gCO2,再向剩余溶液中加入足量的Na2CO3溶液,充分反应后,过滤得到沉淀质量为30g。下列说法正确的是(  )
A.原样品中一定含有三种物质
B.原样品中碳酸钙的质量为12g
C.原样品中可能含有氢氧化钙
D.原样品中钙元素的质量分数为48%
【解答】解:A.结合以上分析可知,原样品中一定含有三种物质,故正确;
B.结合以上分析可知,原样品中碳酸钙的质量为10g,故错误;
C.结合以上分析可知,原样品中一定含有氢氧化钙,故错误;
D.结合以上分析可知,原样品中钙元素的质量分数为54.5%,故错误;
故选:A。
9.2022年11月30日,六名中国航天员首次在中国空间站实现“太空会师”。宇宙飞船或潜水艇中的氧气可以通过电解水产生,也可以采用金属过氧化物等氧气再生剂产生。如:过氧化钠(Na2O2)在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气,化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2。为了验证该反应中有氧气产生,某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。
(1)A中发生反应的化学方程式为 ;检查A装置的气密性的方法是:将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到 ,即可证明装置不漏气。
(2)表明二氧化碳被过氧化钠完全吸收的现象是 。
(3)D装置收集到的气体是 ,若从a端进气请将D装置中导管补充完整。
(4)D装置中气体验满的操作是 。
(5)常温下水也能与Na2O2反应,生成氧气和氢氧化钠。若实验结束后B中的Na2O2有剩余,则取少量该固体放入水中产生的现象是 。
(6)若空间站有6名航天员,每人每分钟消耗的氧气0.001kg,则该空间站中每天需要电解水多少千克?(请通过化学方程式计算)
【解答】解:(1)A中碳酸钙和盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;检查A装置的气密性的方法是:将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到导管中形成一段稳定的水柱,即可证明装置不漏气;
(2)表明二氧化碳被过氧化钠完全吸收,则二氧化碳不会与澄清的石灰水反应,故观察到的现象是C中澄清的石灰水不变浑浊;
(3)过氧化氢与二氧化碳反应生成的是氧气,故D装置收集到的气体是O2,若从a端进气,则a管是长管,图示为:;
(4)D装置中气体验满的操作是将带火星的木条放在b口处,若木条复燃则氧气收集满了;
(5)实验结束后B中的Na2O2有剩余,则取少量该固体放入水中,二者会反应产生气体,故产生的现象是有气泡产生;
(6)每天需要消耗氧气的质量为:6×60×24×0.001kg=8.74kg,设该空间站中每天需要电解水的质量为x
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
x 8.64kg
x=9.72kg
答:需要电解水的质量为 9.72kg。
10.实验室开放日,同学们用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳(石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应),反应结束后,同学们对反应后溶液的成分进行了如下探究:取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系如下表所示:
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
(1)所取的反应后50g溶液中溶质是 。
(2)表中n= 。
(3)如图中w点的横坐标是 。
(4)所用碳酸钠溶液溶质的质量分数是 ?(写出计算过程)
【解答】解:(1)取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,一开始产生气体,说明溶液中含盐酸,碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸完全反应后,碳酸钠再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则所取的反应后50g溶液中溶质是:HCl、CaCl2。
(2)当碳酸钠溶液的总质量为50g时,沉淀质量为0g,碳酸钠溶液的总质量为75g时,沉淀质量为2.5g,碳酸钠溶液的总质量为100g时,沉淀质量为5.0g,则碳酸钠溶液的总质量125g时,沉淀质量为7.5g,所以m=7.5,之后在增加至150g时,沉淀质量应为10g,观察碳酸钠溶液为175g、200g时,沉淀质量保持9.0g,可知沉淀最大质量为9.0g,所以n=9.0。
(3)由表中数据可知,与盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为50.0g,之后每25.0g碳酸钠完全反应生成2.5g沉淀;设生成9.0g沉淀,所需碳酸钠溶液的质量为x,由题意可得:,解得:x=90.0g,则w点的横坐标是:50.0+90.0=140.0。
(4)由表中数据可知,25.0g碳酸钠溶液和盐酸完全反应生成1.1g二氧化碳,
设所用碳酸钠溶液溶质的质量分数是y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
25.0gy 1.1g
y=10.6%
题型3有关溶液的计算
11.30℃时,向盛有100g水的烧杯甲、乙中,分别加入40gKNO3、NaCl两种固体,充分溶解。依据KNO3、NaCl的溶解度表中数据和实验,下列推断正确的是(  )
温度 KNO3 NaCl
20℃ 31.6g 36.0g
30℃ 45.8g 36.3g
A.甲中溶质的质量分数为 40%
B.乙中溶质与溶剂的质量比为 4:10
C.降温至 20℃,甲、乙中溶液质量相等
D.在20℃到30℃的温度范围内,某温度下甲、乙溶解度相等
【解答】解:A、30℃下硝酸钾溶解度为45.8g,此时100g水可以溶解40g硝酸钾,此时溶质质量分数100%=28.6%,选项A错误;
B、30℃下氯化钠溶解度为36.3g,此时100g水只能溶解36.3g氯化钠,溶质与溶剂质量比=36.3g:100g=363:1000,选项B错误;
C、降温至 20℃时,甲溶解31.6g硝酸钾,乙溶解36.0g氯化钠,此时甲溶液质量为100g+31.6g=131.6g,乙溶液质量为100g+36.0g=136.0g,选项C错误;
D、温度下降物质溶解度减小,而硝酸钾从45.8g减小至31.6g,其中包括了36g这个数据,因此某一温度下会使硝酸钾和氯化钠溶解度相等,选项D正确;
故选:D。
12.研究溶液对生产、生活有重要的意义。如表是NaCl和KNO3在不同温度下的溶解度。
温度℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
(1)20℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)NaCl的饱和溶液中含有少量KNO3,提纯NaCl,采用的方法是 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)根据图示实验和溶解度表,下列说法不正确的是 。
A.若a是NaCl,则③中的溶液是不饱和溶液
B.若a是NaCl,则④中溶质的质量分数约为27.2%
C.若a是KNO3,则③到④溶液由不饱和转化为饱和
D.实验证明溶液是否饱和与温度、溶质的量和溶剂种类有关
【解答】解:(1)根据溶解度表可知20℃时,NaCl的溶解度为36.0g;
(2)氯化钠的溶解度随温度的升高变化不大,相比之下,硝酸钾的溶解度随温度的升高变化较大,故NaCl的饱和溶液中含有少量KNO3,提纯NaCl,采用的方法是蒸发结晶;
(3)A、若a是NaCl,60℃时NaCl的溶解度是37.3g,则20g水最多能溶解氯化钠7.46g,而向烧杯中加入的氯化钠是10g,则③中的溶液是饱和溶液,故错误;
B、若a是NaCl,则④中溶液温度60℃,此时溶液为饱和溶液,溶质的质量分数为100%≈27.2g%,故正确;
C、若a是KNO3,60℃时KNO3的溶解度是110g,则20g水最多能溶解硝酸钾22g,则③为60℃的不饱和溶液,60℃时15g水最多能溶解硝酸钾16.5g,则④为硝酸钾的不饱和溶液,故错误;
D、实验证明溶液是否饱和与温度、溶质的量有关,并不能证明与溶剂的种类有关,故错误。
故选:ACD。
13.某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中CaCO3的含量(假定石灰石中只含有CaCO3以及不与稀盐酸反应的杂质)。将50g石灰石加入到200g稀盐酸中恰好完全反应,将产生的CO2通入到足量的NaOH溶液中(假定CO2全部被NaOH溶液吸收),测得NaOH溶液增加的质量随时间变化如图所示。请回答下列问题。
(1)完全反应后生成CO2的质量为 g。
(2)石灰石中CaCO3的质量分数为 。
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
【解答】解:(1)从上图中可以看出,50g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成CO2气体的质量为17.6g。
(2)设50g石灰石中CaCO3的质量为x,稀盐酸中溶质的质量为y。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
x y 17.6g
解得:x=40g
解得:y=29.2g
则石灰石中CaCO3的质量分数为:100%=80%。
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数是:14.6%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数是14.6%。
14.家庭食用碱的主要成分是碳酸钠(含少量的杂质氯化钠)。小明同学用实验的方法测定某品牌食用碱中碳酸钠的质量分数:取三份食用碱样品各12g,向其中分别加入一定质量分数的稀盐酸,实验数据如下表所示(忽略气体溶解)。请分析表格中的数据,回答下列问题:
实验一 实验二 实验三
稀盐酸的质量/g 20.0 40.0 60.0
生成气体的质量/g 2.2 m 4.4
(1)表中m= 。
(2)该品牌食用碱中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数为 。
【解答】解:(1)由表中数据可知,实验一中20.0g稀盐酸和12g碳酸钠反应生成2.2g二氧化碳,实验三中60.0g稀盐酸和12g碳酸钠反应生成4.4g二氧化碳,则实验一中盐酸完全反应,实验三中碳酸钠完全反应,所以40.0g稀盐酸和12g碳酸钠恰好完全反应生成4.4g二氧化碳,即表中m=4.4。
(2)设12g该品牌食用碱中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
x=10.6g
则该品牌食用碱中碳酸钠的质量分数为:100%≈88.3%。
答:该品牌食用碱中碳酸钠的质量分数为88.3%。
(3)设20.0g实验所用稀盐酸的溶质质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
y 2.2g
y=3.65g
则实验所用稀盐酸的溶质质量分数为:100%=18.25%。
题型4综合计算
(多选)15.取一定质量由Mg(OH)2和MgO组成的固体混合物样品放于烧杯中,向烧杯中加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,恰好完全反应,得到该温度下的不饱和溶液108.4g。则下列说法中,正确的是(  )
A.所取固体混合物的质量为8.4g
B.反应中生成水的总质量为4g
C.所得溶液中溶质质量为12g
D.所取固体混合物中镁元素的质量为4.8g
【解答】解:消耗硫酸的质量为100g×19.6%=19.6g,
设所取固体混合物中镁元素的质量为x,生成硫酸镁的质量为y,
Mg~H2SO4~MgSO4
24 98 120
x 19.6g y
解得x=4.8g;
解得y=24g,
A、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则原固体混合物的质量为:108.4g﹣100g=8.4g,故符合题意;
B、根据分析可知,溶液中硫酸镁的质量为24g,所以反应后溶剂的质量为108.4g﹣24g=84.4g,生成水的质量=84.4g﹣(100g﹣100×19.6%)=4g,故符合题意;
C、根据分析可知,溶液中硫酸镁的质量为24g,即反应后所得溶液中溶质的质量为24g,故不符合题意;
D、根据分析可知,所取固体混合物中镁元素的质量为4.8g,故符合题意;
故选:ABD。
(多选)16.现有实验室制取CO2的剩余废液200g,测得其中只有CaCl2和HCl两种溶质,向其中加入100g溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,恰好完全反应后过滤,得到一定质量的滤液和5g滤渣。则下列有关说法中,正确的是(  )
A.过滤后所得滤液质量为295g
B.原废液中HCl质量分数为1.825%
C.原废液中氢元素与钙元素的质量比为1:20
D.最后所得滤液中溶质质量为11.7g
【解答】解:设与氯化钙反应的碳酸钠质量为x,氯化钙的质量为y,碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠的质量为z。
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x y 5g z
,,
x=5.3g,y=5.55g,z=5.85g
100g溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液中碳酸钠的质量为:100g×10.6%=10.6g,与氯化钙反应的碳酸钠质量为5.3g,则与HCl反应的碳酸钠质量为:10.6g﹣5.3g=5.3g;
设HCl的质量为a,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠的质量为b,生成二氧化碳的质量为c。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 117 44
5.3g a b c
,,
a=3.65g,b=5.85g,c=2.2g
A、由上述计算可知,过滤后所得滤液质量为:200g+100g﹣5g﹣2.2g=292.8g,故选项说法错误。
B、原废液中HCl质量分数为:100%=1.825%,故选项说法正确。
C、原废液中HCl中的氢元素与钙元素的质量比为(3.65g100%):(5.55g100%)=1:20,但是废液中还含有水,所以原废液中氢元素与钙元素的质量比大于1:20,故选项说法错误。
D、最后所得滤液中溶质质量为:5.85g+5.85g=11.7g,故选项说法正确。
故选:BD。
17.小蓝同学为了测定某地区石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取该样品15g,现将75g的稀盐酸分三次加入石灰石样品中,每次充分反应后测得生成气体的质量,实验数据如下表:
实验 第一次 第二次 第三次
加入稀盐酸的量/g 25 25 25
生成气体的质量/g 2.2 m 1.1
(1)m的值是 g。
(2)充分反应后,产生CO2气体的总质量为 g。
(3)求所用稀盐酸的质量分数。(保留一位小数)
【解答】解:(1)根据记录数据可发现,第三次实验中加入盐酸还有二氧化碳放出,并且第三次实验中只放出1.1g二氧化碳,说明盐酸有剩余,所以在第三次实验中碳酸钙已经反应完,说明第一次和第二次实验中盐酸全部反应,放出二氧化碳的质量均为2.2g,所以m的值为2.2。
(2)由上述分析和表中的数据可知,产生CO2的总质量=2.2g+2.2g+1.1g=5.5g。
(2)设25g 的稀盐酸中溶质的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x 2.2g
解得:x=3.65g
所用稀盐酸的质量分数为:14.6%
答:所用稀盐酸的质量分数是14.6%。
18.某同学取MgCl2和KCl固体混合物10.8g,加入50g水使其完全溶解。将100g一定浓度的KOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中发生反应(其它物质之间均不发生反应)。生成沉淀的质量与KOH溶液的质量关系如下表:
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
KOH溶液的质量/g 20 20 20 20 20
产生沉淀的质量/g 1.45 m 4.35 5.8 5.8
请分析计算:
(1)表中m的值是 。
(2)第 次恰好完全反应。
(3)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(要写出计算过程)。
【解答】解:(1)氯化镁和氢氧化钾溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,第一次加入20g氢氧化钾溶液,生成1.45g氢氧化镁沉淀;第三次加入20g氢氧化钾溶液,共产生4.35g沉淀,生成的沉淀是第一次的3倍,说明20g氢氧化钾溶液完全反应,能生成1.45g氢氧化镁沉淀。则第二次加入20g氢氧化钾溶液,共产生氢氧化镁沉淀的质量为1.45g×2=2.9g。
(2)第一次加入20g氢氧化钾溶液,生成1.45g氢氧化镁沉淀;第四次加入20g氢氧化钾溶液,共产生4.35g沉淀,生成的沉淀是第一次的4倍,第四次沉淀的质量没有增加,说明第四次恰好完全反应。
(3)80g氢氧化钾溶液和氯化镁反应,能生成5.8g沉淀,设生成氯化钾的质量为y,参加反应的氯化镁的质量为z。
2KOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2KCl
95 58 149
z 5.8g y
y=14.9g
z=9.5g
所用KOH溶液中溶质的质量分数是100%=14%。
恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为100%=12%。
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为12%。
19.硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂【主要成分为硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)】。兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品置于氮气流中加热,使其完全分解,并利用热分析仪测得残留固体质量随温度的变化如图所示。已知硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,高温时失去结晶水的固体会继续分解生成氧化铁粉末和两种非金属氧化物气体。(硫的化合物通常有+4和+6价)
(1)硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,反应为:FeSO4 xH2OFeSO4+xH2O↑。结合图中数据推算,该反应中生成水的质量 g;方程式中x= 。
(2)m→n的化学方程式为 。
(3)完全分解27.8g硫酸亚铁晶体,可得到氧化铁 g,该晶体中含铁元素的质量为 g。
【解答】解:(1)根据图像可知,硫酸亚铁的质量为15.2g,水的质量为:27.8g﹣15.2g=12.6g。
FeSO4~xH2O
152 18x
15.2g 12.6g
x=7。
(2)根据质量守恒定,m→n为高温时,硫酸亚铁晶体分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫(化学反应前后元素种类不变,且生成的是两种非金属氧化物气体),反应的化学方程式为:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
(3)根据质量守恒定,硫酸亚铁晶体与得到的氧化铁之间的对应关系为:2FeSO4 7H2O﹣﹣﹣﹣﹣﹣Fe2O3,设完全分解27.8g硫酸亚铁晶体,可得到氧化铁的质量为x。
2FeSO4 7H2O~Fe2O3
2×278 160
27.8g x
x=8g,根据质量守恒定,该晶体中含铁元素的质量等于生成的氧化铁中铁元素的质量,所以该晶体中含铁元素的质量为:8g100%=5.6g。
20.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(含少量的杂质氯化钠),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M的值为 ;
(2)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%);
(3)请在图中画出生成的沉淀质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标出恰好完全反应时点的坐标)。
【解答】解:(1)由图中数据可知,刚开始加入20.0g氯化钙溶液时,生成沉淀的质量为100.0g+20.0g﹣118.0g=2.0g,而第3次到第5次时,增加了40.0g氯化钙溶液,生成沉淀的质量为154.0g+40.0g﹣191.0g=3.0g,则说明第5次时碳酸钠完全反应,则M的值为154.0+20.0﹣2.0=172.0。
(2)根据质量守恒定律,可知生成沉淀的质量为100.0g+20.0g×5﹣191.0g=9.0g,设样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 9.0g
x=9.54g
则该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为
答:该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为86.7%。
(3)结合前面分析可知,每加入20.0g氯化钙溶液,生成2.0g沉淀,即每加入10.0g氯化钙溶液,生成1.0g沉淀,则加入90.0g氯化钙溶液时,完全反应,生成沉淀共9.0g,则图为:。