专题三 化学解答
化学解答
[时间：60分钟 分值：100分]
一、选择题(每题2分，共20分)
1．[2016·山西]我国许多地方的家用燃料是天然气。天然气的主要成分是甲烷，下列说法正确的是 ( B )
A．甲烷的相对分子质量为16g
B．32g甲烷含有24g碳元素
C．甲烷中碳、氢元素的质量比为1∶4
D．甲烷由1个碳原子和4个氢原子构成
2．下列有关“2CO＋O22CO2”的质量关系，不正确的是 ( D )
A．若56g CO 参加反应，则消耗O2的质量一定是32g
B．若16g O2 参加反应，则生成CO2的质量一定是44g
C．若10g CO2 生成，则消耗的CO 和O2的质量总和一定是10g
D．若5g CO与2g O2混合点燃，则生成的CO2的质量一定是7g
【解析】 一氧化碳和氧气完全反应的质量比是7∶4，2g 氧气需要3.5g的一氧化碳，生成二氧化碳的质量为5.5g。
3．现有10g A和足量的B混合加热，A与B发生化学反应，10g A完全反应后生成8g C和4g D，则参加反应的A与B的质量比是 ( A )
A．5∶1 B．4∶1
C．2∶1 D．1∶1
【解析】 参加反应的A和B的质量分别是10g和2g。
4．用质量分数为98%(密度为1.84g/mL)的浓硫酸配制500mL质量分数为20%的稀硫酸(密度为1.14g/mL)，稀释时需加入水的体积约为 ( B )
A．436.8mL B．453.7mL
C．456.0mL D．458.3mL
【解析】 水的质量＝稀硫酸质量－浓硫酸质量＝500mL×1.14g/mL－(500mL×1.14g/mL×20%)÷98%＝453.7g，因此需要加入水的体积为453.7mL。
5．[2016·郴州]现有18.6g的NaOH和Na2CO3固体混合物，已知Na元素与C元素的质量比是23∶3，把该固体全部加入到盛有100g的足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，烧杯里残留物质的质量是114.2g。则原NaOH和Na2CO3固体混合物中钠元素的质量是 ( A )
A．9.2g B．6.9g
C．4.6g D．2.3g
【解析】 根据已知，生成二氧化碳的质量为18.6g＋100g－114.2g＝4.4g，二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×(×100%)＝1.2g，已知钠元素与碳元素的质量比为23∶3，则钠元素的质量为1.2g×＝9.2g。
6．[2016·兰州]把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应后各物质的质量如下，则下列说法中错误的是 ( B )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量(g)
7.6
2.0
0.2
0
反应后的质量(g)
3.2
x
5.8
0.4
A. x＝0.4
B．丁一定是单质
C．甲和乙是反应物
D．反应中的甲、丙发生改变的质量比是11∶14
7．[2016·德阳]某校研究性学习小组的同学为了对Cu－Zn合金、Fe－Cu合金、Fe－Zn合金、Fe－Al合金进行研究，他们取其中一种合金的粉末5.6g，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了0.38g气体。则该合金可能是 ( D )
A．Cu－Zn合金 B．Fe－Cu合金
C．Fe－Zn合金 D．Fe－Al合金
【解析】 5.6g Cu－Zn合金与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气的质量只能小于×2g；5.6g Fe－Cu合金与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气的质量只能小于0.2g；5.6g Fe－Zn合金与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气的质量只能大于×2g小于0.2g；5.6g Fe－Al合金与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气的质量只能大于×2g小于×3g，在其中包含0.38g。
8．[2016·哈尔滨]实验室有98.5g碳酸钡样品(杂质既不溶于水，也不与酸反应)，与100g氢元素质量分数为10%的稀硫酸恰好完全反应，则该样品中碳酸钡的质量分数为 ( D )
A．12.5% B．19.7%
C．20% D．25%
9．[2016·湘潭]某气体由CH4、C2H4、C2H2中的一种或几种组成，取气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22∶9，下列对该气体组成的判断正确的是 ( C )
A．该气体可能是由C2H4和C2H2组成
B．该气体一定含有C2H4
C．该气体可能含有CH4
D．该气体不可能同时含有CH4、C2H4、C2H2
10．[2015·济南]烧杯中有一定质量的MgO和MgCO3的混合物，向其中加入150g稀盐酸，恰好完全反应。一定温度下，得到156g不饱和溶液。下列数据中，与该溶液的溶质质量分数最接近的是 ( D )
A．16.6% B．6.1%
C．12.2% D．9.1%
二、填空题(每空格1分，共16分)
11．[2016·衢州]为适应不同人群的需要，市场上供应的食盐除普通碘盐外还有无碘竹盐、低钠盐和健康平衡盐等，现有两种品牌的食盐A和B，主要成分的含量见表：(注：两种食盐仅NaCl中含有钠元素；35.1g/100g表示每100g食盐中含钠元素质量为35.1g)
食盐种类
食盐A
食盐B
主要成分的含量
(以钠元素质量计)35.1g/100g
(以NaCl质量计)93.0g/100g
(1)加碘盐是通过加入KIO3的方法制成的，KIO3中碘元素的化合价为__＋5__。
(2)NaCl中钠元素质量分数以39%计，请比较食盐A、B中NaCl含量高低，其中含量较高的是__食盐B__(填食盐种类)。
12．[2015·揭阳]酒后驾驶分两种：酒精含量达到20mg/100mL但不足80mg/100mL，属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过80mg/100mL，属于醉酒驾驶。请回答下列问题：
(1)饮酒会使人的判断能力下降，容易引发交通事故。某人饮酒后驾车被交警发现，经测定其每100mL血液中酒精含量为98mg，属于__醉酒__驾驶。
(2)乙醇(CH3CH2OH)中碳元素的质量分数为__52.2%__。(结果精确到0.1%)
13．[2016·长春]回答下列与配制溶液有关的问题：
(1)配置 50g 质量分数为 10%的NaCl溶液，需NaCl固体__5__g。
(2)用上述溶液配制 50g 质量分数为 5%的NaCl溶液，量取水时仰视读数，则所配溶液中溶质的质量分数__小于__5%(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)以上两个实验中，均用到的仪器有烧杯、滴管、量筒和__玻璃棒__。
14．[2015·荆州] A、B两种固体物质的溶解度曲线如图Z3－1所示，请根据曲线图回答下列问题：
图Z3－1
(1)现有常温下B的不饱和溶液，在只要求保持其中溶剂质量不变的条件下，将其变成饱和溶液，可行的方法有__加入溶质__。
(2)现有一杯t1℃时含A、B两种物质且均饱和的混合溶液，若要从中分离出少量A的纯净物，其操作方法是__冷却热饱和溶液__。
(3)下列说法正确的是__③④__。
①t2℃时，A的溶液中溶质的质量分数一定比B的溶液中溶质的质量分数大
②将t2℃A、B的饱和溶液分别降温至t1℃，此时两溶液中溶质的质量分数相等
③在t1℃时，用两份等量的水分别配制成A、B的饱和溶液，这两种溶液的质量相等
④在t2℃时，用等量的A、B分别配制成两种饱和溶液，测得其质量依次为m1 g和m2 g，则m1 ＜ m2
【解析】 将t2℃A、B的饱和溶液分别降温至t1℃，A的溶解度随温度的降低而减小，会析出晶体，B的溶解度随温度的降低而增大，但是溶液的组成不变，故B的溶质质量分数与t2℃相同；在t1℃时，A、B的溶解度相同，用两份等量的水分别配制成A、B的饱和溶液，故溶解的A、B的质量相同，这两种溶液的质量相等；在t2℃时，用等量的A、B分别配制成两种饱和溶液，A的溶解度大于B，故A的溶质质量分数大于B，溶质质量A等于B，故溶液质量m115．[2016·哈尔滨]为测定某敞口放置的氢氧化钠溶液的变质情况，某同学实验并记录如图：
图Z3－2
(1)配置如图实验所用的稀盐酸，需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量是__50g__。
(2)B烧杯中发生反应的化学方程式为__NaOH＋HCl===NaCl＋H2O__。
(3)根据已知条件求解C烧杯溶液中碳酸钠质量x的比例式为__＝__。
(4)向E烧杯内加入54.4g水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为__7.8%__。
(5)D烧杯溶液中溶质的化学式为__NaCl、NaOH、Na2CO3__。
(6)原氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与未变质的氢氧化钠质量比为__1∶1__。
三、解答题(共64分)
16．(7分)[2016·温州]在校园科技节上，为测出鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)中钙元素的质量分数，某同学称取已洗净、晾干、研成粉末的鸡蛋壳10g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，据此计算出产生气体的质量，具体数据如表(反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑)
时间(min)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
产生气体质量(g)
0
1.80
3.00
3.60
3.96
3.96
3.96
(1)若产生的气体全部是鸡蛋壳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钙元素的质量分数。(假定鸡蛋壳中其他成分不含钙元素，写出具体计算过程)
(2)下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大？__AC__(可多选)
A．盐酸溶质质量分数过大 B．鸡蛋壳未晾干
C．鸡蛋壳中含有碳酸镁 D．鸡蛋壳未充分研碎
【解析】 (1)依据表中的数据可知，充分反应后生成二氧化碳的质量为3.96g，设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
100 44
x 3.96g
＝，x＝9g，所以鸡蛋壳中钙元素的质量分数为×100%＝36%。
(2)盐酸具有挥发性，会增加排出气体的质量，会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大；鸡蛋壳未晾干增加了样品的质量，会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏小；若有碳酸镁，则会增加产生气体的质量，计算出的碳酸钙质量比实际值高，最终导致所测钙元素质量分数较实际值大；鸡蛋壳没有充分研磨不会影响生成二氧化碳的质量。
17．(8分)[2016·台州]治污水是“五水共治”内容之一，根据国家标准，废水排放时铅元素的含量不允许超过1.0mg/L，蓄电池生产企业往往采用化学沉淀法处理Pb2＋，其中以氢氧化物沉淀法应用较多。
(1)根据图表信息，沉淀剂除了NaOH外，还可使用的两种钠盐是__碳酸钠和硫化钠__。
20℃时，各种铅的化合物在水中的溶解度
物质
溶解度(g)
物质
溶解度(g)
Pb(NO3)2
54.3
PbCO3
7.3×10－3
Pb(OH)2
1.6×10－4
PbS
6.8×10－13
(2)在弱碱性环境中，氢氧化铅的沉淀更完全，此时废水经沉淀过滤后，检测出铅元素含量仅为0.0207mg/L，假设废水中的铅元素全部以Pb(OH)2形式存在，请你通过计算确定，此时1L废水中溶解的Pb(OH)2是多少毫克？
【答案】 1L废水中溶解的Pb(OH)2的质量是0.0207mg÷(×100%)＝0.0241mg。
(3)某蓄电池生产企业购得40%的烧碱溶液100kg，若废水处理时需要溶质质量分数为10%的NaOH溶液，则应对所购烧碱溶液加水__300__kg进行稀释。
【解析】 (3)设需加水的质量为x，40%×100kg＝(100kg＋x)×10%，x＝300kg。
18．(8分)[2016·大连]高温下一氧化碳与氧化铁反应最终生成铁和二氧化碳。
(1)根据化学方程式计算，16g氧化铁完全反应最多生成铁的质量。
(2)实验过程中，当16g氧化铁全部变为黑色粉末时停止加热，反应生成4.4g二氧化碳，测得黑色粉末中有2.8g铁，还有一种铁的氧化物(铁的氧化物中，氧化亚铁和四氧化三铁是黑色)。计算确定黑色粉末中的氧化物是氧化亚铁还是四氧化三铁。
解：(1)设16g氧化铁完全反应最多生成铁的质量为x，
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112
16g x
＝，x＝11.2g。
(2)黑色粉末中的氧化物中铁元素的质量为11.2g－2.8g＝8.4g，
设生成4.4g二氧化碳需要固体失去氧元素的质量为y，
CO ～ CO2
28 44
4．4－y 4.4g
固体减小质量y＝4.4g－2.8g＝1.6g
黑色粉末中的氧化物中氧元素的质量为16g－1.6g－2.8g－8.4g＝3.2g，
黑色粉末中的氧化物中铁原子与氧原子个数比是(8.4g：3.2g)÷(56：16)＝，
所以铁的氧化物是四氧化三铁。
19．(8分)[2015·济宁]低钠盐是一种健康食盐，以普通钠盐为基础添加一定量氯化钾(氯化钠70%左右，氯化钾30%左右)，有助于人体钠、钾平衡，降低高血压、心血管疾病的患病风险。另外，由于食盐中导致咸味的是氯离子，因此，低钠盐能较好实现减钠补钾不减味的目的。
课外探究小组为调查市售低钠盐是否合格，选用一种常见低钠盐(如图Z3－3所示)进行实验分析。
图Z3－3
步骤一：用电子天平准确称取低钠盐样品2.00g，
放入洁净小烧杯中加水，搅拌至样品充分溶解；
步骤二：向上述小烧杯中逐滴加入足量的硝酸银溶液，边滴边搅拌至不再生成沉淀为止；
步骤三：将沉淀经过滤、干燥后，称量沉淀质量为4.51g。
(1)某同学参照样品配比，计算出2.00g低钠盐样品中氯化钠(氯化钠70%)与硝酸银反应所得沉淀的质量为3.43g。请你计算出样品中氯化钾与硝酸银反应所得沉淀的质量。(简单写出计算过程，计算结果精确到0.01)
解：由题意知，样品中氯化钾的质量为2.00g×30%＝0.60g，设由样品中氯化钾与硝酸银反应所得沉淀的质量为x，
KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3
74．5 143.5
0．60g x
＝，x≈1.16g。
(2)经计算，你认为样品是否合格？__合格__。
(3)课外探究小组在教师指导下，取等质量样品经再次精确实验，最终得到沉淀的质量为4.56g。比较两次实验所得沉淀的质量，请分析造成误差的主要原因：__沉淀的干燥程度不同、干燥时有部分固体飞溅(其他合理答案均可)__。
【解析】 (2)步骤三中将沉淀经过滤、干燥后，称量沉淀质量为4.51g。则由氯化钠反应生成的沉淀的质量为4.51g－1.16g＝3.35g。这个值小于该同学按氯化钠70%与硝酸银反应所得沉淀的质量3.43g。说明样品中氯化钠的含量小于70%，因此这样品是合格的。
(3)在实验过程中：沉淀的干燥程度不同、干燥时有部分固体飞溅都可能引起固体质量的不同。
20．(5分)[2016·淄博]合金的种类很多，用途非常广泛，黄铜是铜和锌的合金，它可以用来制造机器和电器的零件等，化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质)，请你参与他们的探究过程。
称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取45mL稀盐酸分三次加到其中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表：
第一次
第二次
第三次
加入稀盐酸的体积(mL)
15
15
15
生成氢气的质量(g)
0.04
m
0.02
试求：
(1)m的数值__0.04__。
(2)此黄铜样品中铜的质量分数是多少？(写出计算过程)
解：(2)根据表格可知，共生成氢气的质量为0.04g＋0.04g＋0.02g＝0.1g，设需要锌的质量为x，
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 2
x 0.1g
＝，x＝3.25g，
所以此黄铜样品中铜的质量分数为×100%＝67.5%。
21．(20分)[2016·绍兴模拟]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)小敏的方法可用如图Z3－4流程表示，测得的碳酸钙的质量分数为__79%__；在过滤操作中，需要用到的玻璃仪器有__B__(填序号)。
图Z3－4
A．酒精灯、漏斗、玻璃棒
B．漏斗、玻璃棒、烧杯
C．酒精灯、试管、玻璃棒
(2)小华取10g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4.6g，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__B中吸收了二氧化碳带出的水蒸气或HCl气体__。
图Z3－5
(3)小军用如图乙的实验装置进行实验，将20g稀盐酸加入到1.25g样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8g/L，求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。
(4)求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。
解：(3)生成CO2的m＝ρV＝1.8g/L×0.244L≈0.44g，
设参加反应的碳酸钙质量为x，则
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
100 44
x 0.44g
100∶44＝x∶0.44g，x＝1g，
CaCO3的质量分数为1g/1.25g×100%＝80%。
(4)设参加反应的稀盐酸溶质质量分数为y，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
100 73
5g 50g×y
100∶73＝5g∶50g×y，y＝7.3%。
22．(8分)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，设计了如图Z3－6所示实验方案。
图Z3－6
【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)混合溶液中HCl的质量分数为__7.3%__。
(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为多少。(写出计算过程)
【答案】 (2)设混合溶液中CaCl2的质量为x，
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
111 100
x 10g
111∶100＝x∶10g，x＝11.1g。
混合溶液中CaCl2的质量分数＝(11.1g÷100g)×100%＝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”中溶质质量分数为__8.2%__。(不考虑过滤中的损失。只写结果，结果精确到0.1%)
(4)若在100g混合溶液中不断加入10.6% 的Na2CO3的溶液，请你画出加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图。(在坐标图Z3－7中作图)
图Z3－7
【答案】 (4)如答图所示。
第22(4)题答图
