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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: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: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?
变式2: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。
变式3:(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是 。
(2)d点溶液中的溶质是 。
考点二、表格类型计算
典例1:(2025九下·义乌开学考)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) 第 次实验中样品与氯化钙恰好完全反应?
(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。
变式1: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2:(2025九上·义乌期末)小科同学向一定质量的石灰石中(杂质不与酸反应且不溶于水)加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示。
(1)配置7.3%的稀盐酸1000克,需要36.5%的浓盐酸多少毫升?(浓盐酸的密度为1.17g/cm3)(保留一位小数)
(2)该实验产生的二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)
(3)小科同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下:则m=_______。
Na2CO3溶液质量/g 10 20 30 40 50 60 70
沉淀质量/g 0 1 n 3 4 5 m
(4)在滤液中加入10gNa2CO3溶液发生的现象是_______。
(5)请在图2中画出向废液中加入Na2CO3溶液时加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀的曲线?
变式3:(2025九上·绍兴竞赛) 将13g氯化钠和碳酸钠固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75g氯化钙溶液分5次Ⅲ入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表.
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)求表格中m的值为 ;
(2)计算固体混合物中碳酸钠的质量分数:(保留到0.1%)
(3)在答题卡上的图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液质量而变化的线。
考点三、推断及探究的计算
典例1:(2025九上·鄞州期末)实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质 甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案 实验操作 现象 结论
方案一 取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞 变红 没有变质
(1)乙同学指出方案一不合理,理由是 。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质 丙同学设计方案二进行探究。
方案 实验操作 现象 结论
方案二 ①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液 溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液 溶液变红色
方案二结论“★”处填写的内容是: 。
①处所选药品除氯化钡外,还可滴加 ,分析对应现象也能达成探究目的。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何 该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数。
变式1:(2025九上·德清期末) 实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,为了研究其变质情况,小德和小清同学分别针对甲、乙两瓶氢氧化钠固体进行实验。
(1) 小德同学进行了如图所示实验 (电子秤的示数单位为克) 。
①通过实验分析可知产生的二氧化碳气体质量为 克,然后依据二氧化碳气体的质量计算出碳酸钠的质量,从而分析得出氢氧化钠的变质情况。
②在充分反应后小德同学往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色。小德同学在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保 (填写物质名称) 已完全反应,从而使测量更准确。
(2)小清同学另取10克乙瓶中的固体样品,用150克9.8%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入充分反应后,都不需要使用石蕊试液,请通过计算说明他作出此判断的理由。
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·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。
1.(2024九上·杭州)稀HCl和NaOH溶液反应时的溶液pH变化如图所示。
(1)据图分析,该反应是将 (选填“稀HCl”或“NAOH溶液”)滴加到另一种溶液中;
(2)当酸和碱恰好完全反应时,生成2.34克NaCl,则有多少克质量分数为10%的NaOH溶液参加反应?(列式计算)
2.(2025九下·萧山月考)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数 。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
3.(2024九上·萧山期中)常温下,在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
(1)根据此变化曲线,你认为实验操作是将 滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量是ag时,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色 (写化学式)。
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程,结果精确到0.1g)。
4.(2024九上·义乌月考)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25g氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是 ;
(2)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示:
①a的值是 ;
②求反应后溶液中溶质的质量分数。 (写出计算过程)
5.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)
6.(2021八下·吴兴期末)取CaCl2和CaCO3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)
7.(2025九上·杭州期末)小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中,然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。
(1)当稀盐酸质量小于10克时,烧杯中的实验现象是: ,产生该现象的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)生成氢气的质量为多少克?
8.(2024九上·衢州期中)某兴趣小组用10g未打磨过的镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外。没有其他杂质)
(1)稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体的原因是 。
(2)A点溶液中含有的阳离子有 (用符号表示)。
(3)镁条中镁的质量分数为多少 ?
9.(2024九上·杭州月考)为了探究酸碱反应,两位同学做了如图甲、乙两个实验。
(1)甲实验中酚酞试液的作用是
(2)取乙实验反应后的溶液60.0g,滴加质最分数为26.5%的溶液,如丙实验;反应过程中溶液pH的变化如图丁,则曲线ab段对应的实验现象为 。
(3)丙实验中最终生成多少克沉淀?
10.(2025九上·海曙期末)铝箔是生活中常见包装材料,放置一段时间后其银白色光泽会变暗淡。
(1)小科用放置很久的铝箔与盐酸反应,产生的氢气质量和反应时间的关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是 。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小科取10g铝箔样品与300g稀盐酸充分反应,铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为309.2g。求:反应中产生氢气的质量为 g。
(3)样品中单质铝的质量分数是多少
11.(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________。
12.(2025九上·杭州期中)实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中(充分溶解),向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为 ;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生气体的质量是 克;
(2)与P点对应的溶液溶质是 ;
(3)M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少?(精确到)
13.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
14.(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
15.高纯度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%)
16.(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。
17.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。
18.(2025九上·三门期末)为测出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,某同学称取已洗净,琼丁,研成粉末的鸡蛋壳 10 克置于烧杯中,将烧杯放在电子天平上,往烧杯中加入足量的稀盐酸,每 0.5 分钟记录一次电子天平的示数具体数据如表:
时间(分钟) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电子天平示数(克) 150 148.2 147 146.4 146.04 146.04 146.04
(1)分析表中数据,写出判断鸡蛋壳已经完全反应的理由
(2)若产生的气体全部是鸡蛋売中的碳酸钙与盐酸反应生成的 CO2 ,根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
(3)下列哪些情况会导致实验中碳酸钙质量分数测量结果偏小?____(可多选)
A.鸡蛋壳末晾干
B.烧杯中部分水蒸气随一,氧化碳逸出
C.盐酸溶质质量分数过大
D.鸡蛋壳碎片太大未反应完
19.(2025九上·江北期末)实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数,分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应,实验分四组,所得数据如下表所示。请分析数据,回答下列问题:
实验组 第1组 第2组 第3组 第4组
取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30
取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100
反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16
(1)该混合物中铁的质量分数为多少?
(2)表中的 W= 。
(3)第1组实验中所得滤液中的溶质是 。
(4)计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
20.(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______。
21.(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。
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: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: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。
变式2: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,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.
变式3:(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是 。
(2)d点溶液中的溶质是 。
【答案】(1)HCl
(2)Na2CO3、NaCl
【解析】(1)根据碳酸钠和稀盐酸、氯化钙的反应顺序解答;
(2)根据图片确定d点的反应进度,根据剩余反应物和生成物确定溶质种类即可。
【解答】(1)根据题意可知,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,再与氯化钙反应,则图中0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)根据图片可知,d点时加入的碳酸钠溶液过量,则的溶质为过量的Na2CO3和反应产物NaCl两种溶质。
(1)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,图中0a段表示生成气体的过程,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)d点的溶液是与氯化钙恰好完全反应后继续向溶液中滴加碳酸钠溶液,含有Na2CO3、NaCl两种溶质。
考点二、表格类型计算
典例1:(2025九下·义乌开学考)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) 第 次实验中样品与氯化钙恰好完全反应?
(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。
【答案】(1)2
(2)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
加入氯化钙溶液的溶质质量分数为×100%=11.1%
(3)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%
【解析】(1)将第1次和第3次加入固体的质量以及生产沉淀的质量与第2次实验进行比较,从而确定哪次实验恰好完全反应;
(2)(3)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】(1)由图表数据分析可知,三次反应后生成沉淀都是10g,第3次中氯化钙溶液的质量多,第1次中固体样品质量多,所以第2次是碳酸钠和氯化钙恰好完全反应生成10g碳酸钙。
变式1: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2:(2025九上·义乌期末)小科同学向一定质量的石灰石中(杂质不与酸反应且不溶于水)加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示。
(1)配置7.3%的稀盐酸1000克,需要36.5%的浓盐酸多少毫升?(浓盐酸的密度为1.17g/cm3)(保留一位小数)
(2)该实验产生的二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)
(3)小科同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下:则m=_______。
Na2CO3溶液质量/g 10 20 30 40 50 60 70
沉淀质量/g 0 1 n 3 4 5 m
(4)在滤液中加入10gNa2CO3溶液发生的现象是_______。
(5)请在图2中画出向废液中加入Na2CO3溶液时加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀的曲线?
【答案】解:(1)根据溶液稀释前后溶质质量不变,
设需要36.5%的浓盐酸体积为x,
可得:7.3%×1000g=1.17g/cm3×x×36.5%;
解得:x=170.9cm3=170.9mL。
故需要36.5%的浓盐酸170.9mL。
(2)根据图1可知,与碳酸钙反应的HCl的质量=50g×7.3%=3.65g,
设生成的二氧化碳的质量为x,生成氯化钙的质量为y
;
解得:x=2.2g,y=5.55g。
该实验产生的二氧化碳的质量2.2g。
(3)根据(2)中的分析可知,溶液中的氯化钙的质量为5.55g。
根据钙元素守恒可知,生成的碳酸钙的质量为,
即m=5。
(4)根据图表可知,前10gNa2CO3溶液加入后没有生成沉淀,是Na2CO3与过量的盐酸反应,因为会生成二氧化碳气体,所以实验现象是有气泡产生。
(5)根据数据可知,前10g碳酸钠溶液加入没有沉淀,之后每10g碳酸钠溶液对应1g沉淀,到60g碳酸钠溶液加入沉淀完全,如图所示:
【解析】(1)根据溶液稀释前后溶质的质量不变进行分析;
(2)根据氯化氢的质量分数结合反应的方程式计算二氧化碳的质量;
(3)根据表格数据进行分析;
(4)根据加入碳酸钠后的反应分析;
(5)根据每加入20碳酸钠生成沉淀的质量分析。
变式3:(2025九上·绍兴竞赛) 将13g氯化钠和碳酸钠固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75g氯化钙溶液分5次Ⅲ入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表.
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)求表格中m的值为 ;
(2)计算固体混合物中碳酸钠的质量分数:(保留到0.1%)
(3)在答题卡上的图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液质量而变化的线。
【答案】(1)9
(2)解:设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+ CaCl2= 2NaCl+ CaCO3
106 100
x 10g
,解得x=10.6g,碳酸钠的质量分数为。
(3)
【解析】(1)根据表中数据总结规律,每次增加沉淀的质量为3g。
(2)通过方程式结合碳酸钙的质量计算碳酸钠的质量,再与固体质量相比计算质量分数。
(3)图像的起点为固体中原有氯化钠的质量,终点的氯化钠等于固体中原有的氯化钠与反应产生的氯化钠的质量之和,消耗氯化钙的质量可根据产生沉淀的规律进行计算。
【解答】(1)由表中数据可知,每加入15克氯化钙溶液,将析出3克沉淀,可知第3次加入氯化钙溶液,也会产生3克沉淀,故m的质量为6g+3g=9g。
(3)碳酸钠的质量为10.6g,原混合物中氯化钠的质量为:13g-10.6g=2.4g。
由表中数据可知,产生10g碳酸钙沉淀,消耗的氯化钙溶液的质量为,设产生氯化钠的质量为y
Na2CO3+ CaCl2= 2NaCl+ CaCO3
117 100
y 10g
,解得y=11.7g可知最终氯化钠的总质量为m=11.7g+2.4=14.1g,图像为
考点三、推断及探究的计算
典例1:(2025九上·鄞州期末)实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质 甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案 实验操作 现象 结论
方案一 取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞 变红 没有变质
(1)乙同学指出方案一不合理,理由是 。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质 丙同学设计方案二进行探究。
方案 实验操作 现象 结论
方案二 ①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液 溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液 溶液变红色
方案二结论“★”处填写的内容是: 。
①处所选药品除氯化钡外,还可滴加 ,分析对应现象也能达成探究目的。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何 该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数。
【答案】(1)碳酸钠溶液也能使酚酞变红
(2)氢氧化钠部分变质;氯化钙或硝酸钡或硝酸钙
(3)设碳酸钠的质量为x
x=10.6克
干燥固体中碳酸钠的质量分数为:。
【解析】(1)碳酸钠虽然是盐,但水溶液呈碱性,俗称纯碱。
(2)碳酸钠也呈碱性,对氢氧化钠的检验造成干扰,所以应先将碳酸钠除去,再检验氢氧化钠是否存在。所加试剂的作用是除去碳酸钠,并不能影响氢氧化钠的检验,所以不能使用氢氧化钙或氢氧化钡。
(3)根据沉淀的质量通过方程式计算碳酸钠的质量,再用碳酸钠的质量除以固体的质量即可求得碳酸钠的质量分数。
【解答】(1)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠都呈碱性,都能使酚酞变红。
(2)加过量的氯化钡,将碳酸钠除去,再生成的氯化钠和过量的氯化钡都呈中性,再加酚酞,溶液变红,说明溶液中还存在氢氧化钠,所以结论为:氢氧化钠部分变质;
氯化钡的目的是检验并除去碳酸钠,同时不能对氢氧化钠的检验造成干扰,可知还可以替换成氯化钙或硝酸钡或硝酸钙。
变式1:(2025九上·德清期末) 实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,为了研究其变质情况,小德和小清同学分别针对甲、乙两瓶氢氧化钠固体进行实验。
(1) 小德同学进行了如图所示实验 (电子秤的示数单位为克) 。
①通过实验分析可知产生的二氧化碳气体质量为 克,然后依据二氧化碳气体的质量计算出碳酸钠的质量,从而分析得出氢氧化钠的变质情况。
②在充分反应后小德同学往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色。小德同学在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保 (填写物质名称) 已完全反应,从而使测量更准确。
(2)小清同学另取10克乙瓶中的固体样品,用150克9.8%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入充分反应后,都不需要使用石蕊试液,请通过计算说明他作出此判断的理由。
【答案】(1)2.2;碳酸钠(或碳酸钠和氢氧化钠也给分)
(2)设稀硫酸全部反应消耗的碳酸钠质量为x
106 98
X 150*9.8%
106/x = 98/14.7克 x=15.9 克
设稀硫酸全部反应消耗的氢氧化钠质量为y
80 98
y 150*9.8%
80/y = 98/14.7克 y=12克
∴由上可知,不管氢氧化钠变质程度如何,稀硫酸一定过量,故不需要使用石蕊试液。
【解析】(1)①根据质量守恒定律分析;
②根据碳酸钠显碱性分析;
(2)根据硫酸的质量结合化学方程式进行计算。
【解答】(1)①根据质量守恒定律可知,产生的二氧化碳气体质量为 80.00g+90g-167.80g=2.2g;
②加入稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应,后与碳酸钠反应,在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保碳酸钠已完全反应,从而使测量更准确。
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·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
1.(2024九上·杭州)稀HCl和NaOH溶液反应时的溶液pH变化如图所示。
(1)据图分析,该反应是将 (选填“稀HCl”或“NAOH溶液”)滴加到另一种溶液中;
(2)当酸和碱恰好完全反应时,生成2.34克NaCl,则有多少克质量分数为10%的NaOH溶液参加反应?(列式计算)
【答案】(1)NaOH溶液
(2)设:参加反应的NaOH溶液质量为x。
x=16g
答:有16克质量分数为10%的NaOH溶液参加反应。
【解析】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和判断。
【解答】(1)根据图像可知,反应开始时溶液的pH<7,呈酸性,因此是将NaOH溶液滴加到稀盐酸
(2)根据化学方程式进行计算。
2.(2025九下·萧山月考)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数 。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)8.8g
(2)设:样品中碳酸钠的质量为x,x=21.2g样品中氯化钠的质量=22.8g 21.2g=1.6g;答:22.8g样品中氯化钠的质量为1.6g。
(3)设:生成氯化钠的质量为y。y=23.4g 反应后溶液中氯化钠的质量=22.8g 21.2g +23.4g=25.0g;所得溶液中溶质的质量分数=;答:所得溶液中溶质的质量分数为12.5%。
【解析】(1)根据质量守恒定律求出二氧化碳的质量即可;
(2)根据二氧化碳的质量和方程式来分析解答;
(3)根据二氧化碳的质量和方程式求出生成氯化钠的质量,再加上原混合物中的氯化钠质量就是溶质质量,进而求出所得溶液中溶质的质量分数即可。
【解答】由图和质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量=208.8g 200g=8.8g;
(1)由图和质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量=208.8g 200g=8.8g;
(2)见答案;
(3)见答案。
3.(2024九上·萧山期中)常温下,在用稀盐酸和氢氧化钡溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液酸碱度变化及相关数据如图所示。
(1)根据此变化曲线,你认为实验操作是将 滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量是ag时,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色 (写化学式)。
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量(需写出计算过程,结果精确到0.1g)。
【答案】(1)盐酸
(2)Ba(OH)2和BaCl2
(3)设恰好完全反应时溶质的质量为x,
x=41.6g,
答:恰好完全反应时溶质质量为41.6g。
【解析】(1)根据开始时溶液的pH大于7,可以判断出是将盐酸滴加氢氧化钡溶液中;
(2)根据溶液的pH大于7呈碱性进行分析;
(3)当溶液的pH等于7时,说明恰好完全反应,根据加入盐酸的量求出溶质的质量。
【解答】(1)开始时溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,为碱溶液,所以实验操作是将稀盐酸滴加到氢氧化钡溶液中;
(2)当加入溶液的质量是a克时,溶液的pH大于7呈碱性,滴入无色酚酞试液溶液呈红色,此时说明盐酸和一部分氢氧化钡溶液反应,氢氧化钡溶液有剩余,此时溶液中溶质是Ba(OH)2和BaCl2;
(1)开始时溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,为碱溶液,所以实验操作是将稀盐酸滴加到氢氧化钡溶液中;
(2)当加入溶液的质量是a克时,溶液的pH大于7呈碱性,滴入无色酚酞试液溶液呈红色,此时说明盐酸和一部分氢氧化钡溶液反应,氢氧化钡溶液有剩余,此时溶液中溶质是Ba(OH)2和BaCl2;
(3)见答案。
4.(2024九上·义乌月考)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25g氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是 ;
(2)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示:
①a的值是 ;
②求反应后溶液中溶质的质量分数。 (写出计算过程)
【答案】(1)无色酚酞
(2)20;5.2%
【解析】锥形瓶的质量为:。
【解答】(1)稀盐酸和氢氧化钠的反应没有现象,所以为了更准确的判定反应终点,实验时应向锥形瓶中加入酚酞,当溶液刚好褪至无色时,说明恰好完全反应。
(2)氢氧化钠和盐酸的反应方程式为:,没有气体生成,所以锥形瓶及溶液总质量的增加量等于所加稀盐酸的质量,故稀盐酸的质量为:。
反应后的溶质为氯化钠,设反应生成的氯化钠的质量为x
36.5 58.5
x
解得。
反应后溶液中溶质的质量分数为:
答:反应后溶液中溶质的质量分数为5.2%。
5.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=
6.(2021八下·吴兴期末)取CaCl2和CaCO3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。
7.(2025九上·杭州期末)小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中,然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。
(1)当稀盐酸质量小于10克时,烧杯中的实验现象是: ,产生该现象的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)生成氢气的质量为多少克?
【答案】(1)铁锈逐渐消失,溶液变成黄色;
(2)与铁反应消耗氯化氢的质量是(60g-10g)×14.6%=7.3g;
设生成氢气的质量为x。
x=0.2g
答:生成氢气的质量为0.2g。
【解析】(1)描述实验现象时,要从固、液、气三个角度进行分析,比如是否有固体溶解或产生,溶液颜色是否发生改变,是否有气泡产生等。
(2)化学图像中,转折点说明是反应开始的点,可知10至60g时铁在与稀盐酸反应,结合方程式计算氢气的质量,注意方程式中代入的是氯化氢的质量,即溶质的质量,不是稀盐酸溶液的质量。
【解答】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁、水,当稀盐酸的质量为10g时,不产生氢气的原因是稀盐酸只和氧化铁反应,不产生气体,观察到的实验现象是铁锈逐渐消失,溶液变成黄色,反应的化学方程式为:。
(1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁、水,当稀盐酸的质量为10g时,不产生氢气的原因是稀盐酸只和氧化铁反应,不产生气体,观察到的实验现象是铁锈逐渐消失,溶液变成黄色,反应的化学方程式为:;
(2)见答案。
8.(2024九上·衢州期中)某兴趣小组用10g未打磨过的镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外。没有其他杂质)
(1)稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体的原因是 。
(2)A点溶液中含有的阳离子有 (用符号表示)。
(3)镁条中镁的质量分数为多少 ?
【答案】(1)滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应
(2)Mg2+
(3)解:由图中得出,生成氢气的质量为0.5g设镁条中镁的质量分数为x=x=60%答:镁条中镁的质量分数为60%。
【解析】(1)根据未打磨过的镁条表面有一层氧化镁薄膜,稀硫酸先和镁条表面的氧化镁反应生成硫酸镁和水来分析;
(2)根据A点时镁和稀硫酸恰好完全反应,则溶液中的溶质是生成的硫酸镁来分析;
(3)根据生成氢气的质量,结合化学方程式的计算来分析。
【解答】(1)实验中的镁条是未打磨过的,其表面附有氧化镁薄膜,滴加的稀硫酸先与镁条表面的氧化镁发生反应生成硫酸镁和水,因此稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体,故填滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应。
(2)从图中可知,在A点时,氧化镁与稀硫酸恰好完全反应,则溶液的溶质为硫酸镁,溶液中的阳离子为Mg2+。
(1)实验中的镁条是未打磨过的,其表面附有氧化镁薄膜,滴加的稀硫酸先与镁条表面的氧化镁发生反应生成硫酸镁和水,因此稀硫酸质量在0~20g范围内未产生气体,故填滴加的稀硫酸与镁条表面的氧化镁发生反应。
(2)从图中可知,在A点时,氧化镁与稀硫酸恰好完全反应,则溶液的溶质为硫酸镁,溶液中的阳离子为Mg2+,故填Mg2+。
(3)见答案。
9.(2024九上·杭州月考)为了探究酸碱反应,两位同学做了如图甲、乙两个实验。
(1)甲实验中酚酞试液的作用是
(2)取乙实验反应后的溶液60.0g,滴加质最分数为26.5%的溶液,如丙实验;反应过程中溶液pH的变化如图丁,则曲线ab段对应的实验现象为 。
(3)丙实验中最终生成多少克沉淀?
【答案】(1)确定氢氧化钙完全反应
(2)有气泡生成
(3)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),与CaCl2溶液反应的碳酸钠的质量为40g×26.5%=10.6g,设生成沉淀的质量为x,则
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
10.6g x
x=10g
【解析】(1)根据盐酸和氢氧化钙的反应进行分析;
(2)反应后的溶液是氯化钙溶液,和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀;
(3)根据计算数据绘制曲线图即可;
【解答】(1)盐酸和氢氧化钙的反应生成氯化钙和水,甲烧杯溶液的红色刚好退去,说明恰好中和,所以酚酞的作用是确定氢氧化钙完全反应;
(2)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,过程中有气泡生成。
10.(2025九上·海曙期末)铝箔是生活中常见包装材料,放置一段时间后其银白色光泽会变暗淡。
(1)小科用放置很久的铝箔与盐酸反应,产生的氢气质量和反应时间的关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是 。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小科取10g铝箔样品与300g稀盐酸充分反应,铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为309.2g。求:反应中产生氢气的质量为 g。
(3)样品中单质铝的质量分数是多少
【答案】(1)铝箔表面易生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝与稀盐酸反应,此时为氧化铝与稀盐酸反应,不生成气体
(2)0.8
(3)设铝的质量为x
54 6
x 0.8g
铝的质量分数为
【解析】(1)根据铝在空气和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先和稀盐酸反应生成氯化铝和水来分析;
(2)①根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变来分析;
②根据生成氢气的质量,结合化学方程式的计算来分析。
【解答】(1)在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是铝箔表面易生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝与稀盐酸反应,此时为氧化铝与稀盐酸反应,不生成气体;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应中产生氢气的质量为:10g+300g-309.2g=0.8g;
(3)根据产生氢气的质量与反应的化学方程式可以计算出样品中单质铝的质量,进一步计算出单质铝的质量分数。
11.(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 ;
12.(2025九上·杭州期中)实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中(充分溶解),向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为 ;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生气体的质量是 克;
(2)与P点对应的溶液溶质是 ;
(3)M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少?(精确到)
【答案】(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;2.2
(2)NaOH、Na2CO3、NaCl
(3)设稀盐酸的质量分数为y,设碳酸钠的质量为x,
x=5.3g
y=7.3%,
设氢氧化钠的质量为z,
z=12g
Wg 样品中氢氧化钠的质量分数是×100%≈69.4%;
答:M克样品中氢氧化钠的质量分数是M克样品中氢氧化钠的质量分数是69.4%。
【解析】(1)①根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
②根据图像确定生成二氧化碳的质量。
(2)根据图像确定反应进度,根据剩余的反应物和生成物确定溶质种类;
(3)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据图像确定与其反应的稀盐酸的质量,根据质量之间的比例关系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。
写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的质量计算出参加反应的 氢氧化钠的质量,最后计算氢氧化钠的质量分数即可。
【解答】(1)①氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水而发生变质,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
②由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生二氧化碳气体的质量是2.2g;
(2)P点没有生成气体,且尚未反应完,说明此时氢氧化钠和稀盐酸反应正在进行,所以与 P 点对应的溶液溶质是剩余的NaOH,尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl。
(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而发生变质,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生二氧化碳气体的质量是2.2g;
(2)P点没有生成气体,且一直到150g稀盐酸时才有气体生成,说明此时氢氧化钠没有完全反应,而碳酸钠尚未开始反应,所以与 P 点对应的溶液溶质是 剩余的NaOH和尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl;
(3)见答案。
13.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
【答案】(1);有气泡产生
(2)混合液共5.11g,C点时,加入稀硫酸的质量为5g,但此时溶液的质量为10g,可知二氧化碳的质量为,设与碳酸钠反应的稀硫酸中溶质的质量为x
Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+ CO2↑
106 98x 440.11g
解得x=0.245g,稀硫酸溶液的质量为。可知与氢氧化钠反应的硫酸的质量为5g-1.25g=3.75g。故 (x0, y0) 为:。
(3)解:设与碳酸钠反应生成的硫酸钠的质量为y
Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+ CO2↑
142
y 44
0.11g
解得y=0.355g。
设与氢氧化钠反应生成的硫酸钠的质量为z
2NaOH+ H2SO4= Na2SO4 H20
98
142
z
解得z=1.065g。
溶质的质量分数为
【解析】(1)花絮图像中,转折点说明一段反应的结束和另一段反应的开始。
(2)根据溶液混合后的质量差计算出二氧化碳的质量,用二氧化碳的质量通过方程式计算出与碳酸钠反应的稀硫酸的质量,从而确定B点的坐标。
(3)两个反应都有硫酸钠生成,利用(2)中的数据分别计算每步反应生成的硫酸钠,再除以溶液质量即可得溶质的质量分数。
【解答】(1)酸碱优先反应,所以AB段是氢氧化钠与稀硫酸在反应,方程式为:。
BC段的方程式为,可知现象为:有气泡产生。
14.(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。
15.高纯度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。
16.(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;
17.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。
(2)见答案。
(3)见答案。
18.(2025九上·三门期末)为测出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,某同学称取已洗净,琼丁,研成粉末的鸡蛋壳 10 克置于烧杯中,将烧杯放在电子天平上,往烧杯中加入足量的稀盐酸,每 0.5 分钟记录一次电子天平的示数具体数据如表:
时间(分钟) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电子天平示数(克) 150 148.2 147 146.4 146.04 146.04 146.04
(1)分析表中数据,写出判断鸡蛋壳已经完全反应的理由
(2)若产生的气体全部是鸡蛋売中的碳酸钙与盐酸反应生成的 CO2 ,根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
(3)下列哪些情况会导致实验中碳酸钙质量分数测量结果偏小?____(可多选)
A.鸡蛋壳末晾干
B.烧杯中部分水蒸气随一,氧化碳逸出
C.盐酸溶质质量分数过大
D.鸡蛋壳碎片太大未反应完
【答案】(1)电子天平示数不再减少
(2)CO2质量为150g-146.04g=3.96g
碳酸钙质量为 9g, 质量分数为9g/10g=90%
(3)A;D
【解析】(1)根据表中数据分析;
(2)根据质量守恒定律和碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,可知,反应中的质量减少量为生成的二氧化碳的质量。根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数;
(3),根据这个计算式子分析可能引起偏小的操作。
【解答】(1)分析表中数据,我们可以看到从2.0分钟到3.0分钟,电子天平的示数没有发生变化,始终保持在146.04克。这说明在这段时间内,没有新的气体生成,也就是说鸡蛋壳中的碳酸钙已经与稀盐酸完全反应了。
(2)反应前的总质量为150克(烧杯+鸡蛋壳+稀盐酸),反应后的总质量为146.04克。所以,生成的气体的质量为150克-146.04克 = 3.96克。
设碳酸钙的质量为x,
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 3.96g
x=9g
该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为
(3)A、鸡蛋壳未晾干,导致鸡蛋壳总质量偏大,从而使计算出的碳酸钙质量分数偏小,故正确。
B、如果烧杯中部分水蒸气随二氧化碳逸出,那么生成的气体质量会偏大,同样会使计算出的碳酸钙质量偏大,从而使计算出的碳酸钙质量分数偏大,故错误。
C、盐酸溶质质量分数过大,导致挥发部分氯化氢,从而加大了质量差量,会使计算出的碳酸钙质量偏大,从而使计算出的碳酸钙质量分数偏大,故错误。
D、如果鸡蛋壳碎片太大未反应完,那么实际参与反应的碳酸钙质量会偏小,因此会导致计算出的碳酸钙质量分数偏小,故正确。
故答案为:AD。
19.(2025九上·江北期末)实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数,分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应,实验分四组,所得数据如下表所示。请分析数据,回答下列问题:
实验组 第1组 第2组 第3组 第4组
取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30
取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100
反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16
(1)该混合物中铁的质量分数为多少?
(2)表中的 W= 。
(3)第1组实验中所得滤液中的溶质是 。
(4)计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)解:在实验1和实验2中,取用金属混合物的质量都是15g,但是加入稀硫酸的质量不同,但是反应后剩余固体质量都是6g,说明其中的铁已经完全反应,则15g混合物铁的质量就是15g-6g=9g。
那么该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%。
(2)解:比较实验4和实验1说明,15g混合物和100g稀硫酸没有恰好完全反应,而是100g对应铁(30g-16g)14g时恰好完全反应。25g固体中铁的质量为:25g×60%=15g,而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g,所以此时铁完全反应,剩余的固体的质量为25g-15g=10g,即W=10。
(3)H2SO4、FeSO4
(4)设生成的氢气的质量为x,硫酸亚铁的质量为y,
;
解得:x=0.5g,
;
解得:y=38g,
第 4 组实验中所得溶液溶质的质量分数为×100%≈33.5%;
答:第4 组实验中所得溶液溶质的质量分数33.5%。
【解析】(1)根据实验1和实验2确定15g混合物中铁的质量,然后再与混合物质量作比计算出铁的质量分数;
(2)比较实验1和实验4,从而确定100g稀硫酸恰好完全反应时铁的质量,推算第3组中加入25g混合物时铁的质量和120g稀硫酸中溶解铁的质量,二者比较后用混合物质量减去溶解铁的质量即可;
(3)根据实验1中的反应进度确定溶质种类;
(4)写出铁和稀硫酸反应的方程式,利用铁的质量计算生成硫酸亚铁和氢气的质量,铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量得到溶液总质量,最后计算此时溶质质量分数即可。
【解答】(3)结合以上分析可知,第 1 组实验中铁完全反应,而稀硫酸过量,则所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4。
(1)根据实验1和实验2可知,15g混合物加入100g稀硫酸已经反应完全,铁的质量就是15g-6g=9g。该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%;
(2)实验4说明,不是15g混合物和100g稀硫酸恰好完全反应,而是100g对应铁14g时恰好完全反应,而25g固体中铁的质量为25g×60%=15g,而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g,所以此时铁完全反应,剩余的固体的质量为25g-15g=10g,即W=10;
(3)结合以上分析可知,第 1 组实验中稀硫酸过滤,所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4;
(4)见答案。
20.(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。
21.(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;
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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