2019年浙教版科学中考冲刺重高专训11 化学计算
文档属性
| 名称 | 2019年浙教版科学中考冲刺重高专训11 化学计算 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 264.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-05 08:25:18 | ||
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文档简介
冲刺重高专训11 化学计算
本专题包含化学式、化学方程式、溶质质量分数的计算，主要题型有选择题、填空题、计算题和综合性题型，是中学科学化学部分的重点。
专题一 化学式相关计算
1．(2018·江苏徐州)下列有关几种有机化合物的叙述，正确的是(D)
A．甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子
B．乙醇(C2H6O)中碳、氢、氧元素的质量比为2∶6∶1
C．尿素[CO(NH2)2]的相对分子质量为60 g
D．葡萄糖(C6H12O6)中碳元素的质量分数为40%
【解析】 甲烷是由甲烷分子构成的，每个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的，故A错误；乙醇中碳、氢、氧元素的质量比为(12×2)∶(1×6)∶(16×1)＝12∶3∶8，故B错误；相对分子质量单位是“1”，不是“克”，常常省略不写，故C错误；葡萄糖(C6H12O6)中碳元素的质量分数为×100%＝40%，故D正确。
2．(2017·江苏盐城)工业上，煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)可制得生石灰(CaO)。现有一包CaCO3和CaO的固体混合物，已知Ca元素与C元素的质量比是5∶1，则此混合物中Ca元素与O元素的质量比是(B)
A. 15∶16 B. 15∶14
C. 5∶4 D. 15∶8导学号：16786019
【解析】 设C元素质量为12 g，根据Ca元素与C元素的质量比是5∶1，可得混合物中Ca元素的总质量为60 g；根据CaCO3中Ca元素与C元素质量比是40∶12，且C元素全部来自CaCO3，可得CaCO3中Ca元素的质量为40 g，CaO中Ca元素质量为60 g－40 g＝20 g，根据CaCO3中C元素与O元素的质量比是12∶48、CaO中Ca元素与O元素的质量比是40∶16，可得CaCO3和CaO中O元素的质量分别为48 g和8 g，则混合物中O元素的总质量为48 g＋8 g＝56 g，所以混合物中Ca元素与O元素的质量比是60 g∶56 g＝15∶14。
3．近年来，某市积极探索建设社会主义新农村的服务体系，许多农户获得“测土配方施肥”服务，有效解决了施肥比例不合理问题，提高了产量，减少了环境污染。小明家种了一片麦子，经农科人员测定该片土壤需补充钾元素39 kg，氮元素42 kg。请你帮小明算算，至少需购买硝酸钾101kg，硝酸铵80kg。
【解析】 需KNO3的质量＝39 kg÷×100%＝101 kg；101 kg KNO3中，氮元素的质量＝101 kg××100%＝14 kg，42 kg－14 kg＝28 kg，需NH4NO3的质量＝28 kg÷×100%＝80 kg。
4．湛江徐闻有”菠萝之乡”的美称，菠萝能发散出特殊的香味是因为菠萝中含有香味物质戊酸乙酯(C7H14O2)，请回答下列问题：
(1)戊酸乙酯由3种元素组成，属于纯净物(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)戊酸乙酯的相对分子质量为130，其中碳元素和氧元素的质量比为21∶8。
(3)10克戊酸乙酯中碳元素的质量与23.7 g CO2中碳元素的质量相等。(结果精确到0.1)
【解析】 (1)戊酸乙酯是由碳、氢、氧三种元素组成的；戊酸乙酯是由戊酸乙酯一种物质组成的，属于纯净物。(2)戊酸乙酯的相对分子质量＝12×7＋1×14＋16×2＝130.其中碳元素和氧元素的质量比为(12×7)∶(16×2)＝21∶8。(3)设需要二氧化碳的质量为x。10g××100%＝x××100%，x≈23.7 g。
专题二 化学方程式的计算
5．(2018·四川广安)某材料只含金属镁和铝，课外小组的成员为测定该材料中Mg的含量做了如下实验：取102 g材料完全溶于盐酸得到溶液，将溶液分成两等份，向其中一份中逐渐加入NaOH固体，NaOH固体与溶液中产生沉淀的质量关系如图所示，则该材料中Mg的质量分数为(D)
[查阅资料：Al(OH)3 沉淀可以和NaOH反应生成无色溶液，反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O]
(第5题)
A．23.53% B．42.65% C．21.32% D．47.06%
【解析】 设Al(OH)3沉淀的质量为x。
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
78 40
x 240 g－200 g＝40 g
＝ x＝78 g
则Al(OH)3中铝元素的质量为78 g××100%＝27 g，
材料中Mg的质量分数为×100%＝47.06%。
6．(2018·黑龙江绥化)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5.6 g金属铁，在右边烧杯中加入5.5 g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(B)
A．36∶19 B．12∶43
C．24∶31 D．13∶42
【解析】 设加入5.6 g铁引起的左盘质量增加为x。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 质量增加量
56 56－2＝54
5．6 g x
＝ x＝5.4g
左盘净增加5.4 g，所以右盘也应该净增加5.4 g才能平衡。在右边烧杯中加入5.5 g镁和铜的混合物，故生成氢气的质量为0.1 g，设镁的质量为y。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
24 2
y 0.1 g
＝ y＝1.2 g
所以铜的质量为5.5 g－1.2 g＝4.3 g，
混合物中镁和铜的质量比为1.2 g∶4.3 g＝12∶43。
7．将氧化铜和氧化镁分别放入足量的稀硫酸中，当生成等质量的水时，需要消耗氧化铜和氧化镁的质量比为2∶1，这些参加反应的氧化物中，铜、镁元素的质量比是8∶3。导学号：16786020
【解析】 设生成的水都是18 g，需要氧化铜的质量为x，氧化镁的质量为y。
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 18
x 18 g
＝ x＝80 g
MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O
40 18
y 18 g
＝ y＝40 g
所以氧化铜和氧化镁的质量比为80 g∶40 g＝2∶1。参加反应的铜元素的质量为m(铜)＝80 g×＝64 g，参加反应的镁元素的质量为m(镁)＝40 g×＝24 g，所以参加反应的铜元素和镁元素的质量比为64 g∶24 g＝8∶3。
8．(2018·四川达州)取一定质量的碳酸钙，高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物，其中碳、氧元素的质量比为3∶14。该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7∶25；取该固体混合物25.6 g，加入溶质质量分数10%的稀盐酸219 g，恰好完全反应，将所得溶液蒸发、结晶，最后得到固体的质量为33.3g。
导学号：16786021
【解析】 反应后的碳元素全部存在于碳酸钙中，碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为12∶(16×3)＝3∶12，假如混合物中碳元素质量为3a，则氧化钙中氧元素的质量为2a，碳酸钙的质量为3a÷＝25a，氧化钙的质量为2a÷＝7a，故该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7∶25。
加入稀盐酸后碳酸钙和氧化钙都生成氯化钙，反应的化学方程式如下：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
设反应后生成氯化钙的质量为x。
2HCl ～ CaCl2
73 111
219 g×10% x
＝ x＝33.3 g。
9．(2018·山东济宁)长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组利用图甲装置测定水垢中碳酸钙的质量分数，将足量的盐酸加入到10.0 g水垢中。随着反应的进行，装置C质量的变化如图乙所示。请回答下列问题：
甲
乙
(第9题)
(1)向图甲装置A中不断通入氮气的目的是将装置A、B中的二氧化碳全部排入C装置中，并被吸收。
(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分，水垢中碳酸钙的质量是7.5 g，水垢中氢氧化镁的质量分数是25.0%。(结果精确到0.1)
(3)若考虑盐酸的挥发，则水垢中碳酸钙质量分数的测量结果偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】 (1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳被C中氢氧化钠完全吸收，用于计算，所以用氮气将装置A、B中的二氧化碳全部排入C装置，并被吸收。(2)设参加反应的碳酸钙的质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
x 3.3 g
＝ x＝7.5 g
水垢中氢氧化镁的质量分数是×100%＝25.0%。
(3)若考虑盐酸的挥发，挥发出的氯化氢气体与氢氧化钠反应会使溶液质量增加，即会使参与计算的二氧化碳质量偏大，造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果偏大。
10．(2018·四川广元)某硫酸铵肥料中混入了少量生石灰后，因生成的NH3全部逸出，导致损失了部分氮(生石灰已作用完全)，取质量均为10 g的该肥料两份进行实验：
①将其中一份干燥，除去水分后测得质量为9.9 g。
②将另一份与足量生石灰混合加热，充分反应，并将产生的气体全部通过装有足量碱石灰的干燥管，充分反应后，测得干燥管和管内物质的总质量比通入气体前增加了1.18 g。
提示：①(NH4)2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O＋NH3↑(肥料中杂质不参与反应)；②碱石灰不与氨气反应，常用作氨气的干燥剂。
(1)实验②中产生的水的质量为1.08 g。
(2)计算肥料中氮元素的质量分数。(写出计算过程)
【解析】 (1)根据题意中的信息可知，原10 g硫酸铵样品中含水为10 g－9.9 g＝0.1 g，混合加热，碱石灰干燥管内增加的质量为1.18 g，则硫酸铵与氧化钙完全反应生成水的质量为1.18 g－0.1 g＝1.08 g。
(2)设参加反应的硫酸铵质量为x。
(NH4)2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O＋NH3↑
132 18
x 1.08 g
＝ x＝7.92 g
硫酸铵中氮元素质量为7.92 g××100%＝1.68 g，
化肥中氮元素的质量分数为×100%＝16.8%。
11．(2018·内蒙古包头)某兴趣小组的成员为测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取12 g石灰石样品加入烧杯中，将120 g稀盐酸平均分四次加入，充分反应后(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)，测得实验数据如表所示。求：
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
30
30
30
30
剩余固体的质量/g
9
6
3
2
(1)该样品中碳酸钙的质量分数。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
(3)12 g样品中的碳酸钙恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。
【解析】 (1)碳酸钙的质量为12 g－2 g＝10 g，质量分数为×100%≈83.3%。(2)由分析可知，30 g稀盐酸恰好能与石灰石中的3 g碳酸钙完全反应。
设第一次参与反应的HCl质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73
3 g x
＝ x＝2.19 g
所用盐酸的溶质质量分数为×100%＝7.3%。
(3)30 g盐酸消耗3 g碳酸钙，100 g盐酸消耗10 g碳酸钙，设10 g碳酸钙恰好反应生成氯化钙质量为y，二氧化碳质量为z。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
10 g y z
＝＝ y＝11.1 g，z＝4.4 g
所得溶液质量分数为×100%≈10.5%。
12．向200 g一定质量分数的CuSO4溶液中先后逐滴滴加100 g Ba(OH)2溶液后再加入一定量的HCl溶液，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀质量的关系如图所示。请回答相关问题：
(第12题)
(1)O～a溶液导电性逐渐减弱(填“增强”或“减弱”)。
(2)通过计算确定m的值。
(3)d点溶液的溶质成分有BaCl2、CuCl2、HCl(用化学式表示)。
(4)能否计算出Ba(OH)2溶液的溶质质量分数？若能，请写出计算过程；若不能，请说明理由。
【解析】 (1)CuSO4与Ba(OH)2发生反应CuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓，图中Oa段溶液中离子数目逐渐减少至最低，溶液导电性逐渐减弱。(2)m是溶液中最终生成沉淀的质量，即生成的Cu(OH)2和BaSO4质量之和，由图可知，生成的BaSO4质量为2.33 g。设反应生成的Cu(OH)2的质量为x。
CuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓
98 233
x 2.33 g
＝ x＝0.98 g
m＝0.98 g＋2.33 g＝3.31 g。
(3)图中Oa段CuSO4与Ba(OH)2反应，之后加入盐酸，开始时沉淀质量并未减少，说明是Ba(OH)2过量，ac段是HCl与Ba(OH)2反应，c之后沉淀质量开始减少，说明Ba(OH)2反应完全，HCl与Cu(OH)2反应，沉淀减少至不再变化，Cu(OH)2反应完全，d点处HCl过量，溶液中的溶质有HCl、BaCl2、CuCl2。
(4)不能计算。因为与硫酸铜反应后氢氧化钡有剩余，剩余部分先和盐酸反应，该部分氢氧化钡无法计算，所以不能计算出氢氧化钡的质量分数。
13．“钾泻盐”的化学式为MgSO4·KCl·xH2O，是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到KCl与MgSO4的混合溶液。某科学实践活动小组为了测定“钾泻盐”中的KCl含量及x值，设计了如下两种实验方案：
方案一：
方案二：
请回答下列问题：
(1)你认为方案二比较合理，理由是方案一只能测出MgSO4的质量或方案二能测出MgSO4和KCl_的质量。
(2)计算24.85 g“钾泻盐”样品中MgSO4的质量。
(3)计算“钾泻盐”的化学式MgSO4·KCl·xH2O中x的值。导学号：16786022
【解析】 (1)方案一首先加入足量NaOH溶液，将Mg2＋全部转化为Mg(OH)2沉淀，后加入Ba(NO3)2溶液，将SO42－转化为BaSO4沉淀，根据Mg(OH)2沉淀或BaSO4沉淀均可求出MgSO4的质量。方案二首先加入足量Ba(NO3)2溶液，将SO42－全部转化为BaSO4沉淀，由BaSO4沉淀质量可以求出MgSO4的质量；后加入AgNO3溶液，将Cl－全部转化为AgCl沉淀，由AgCl沉淀质量可求得KCl的质量。
(2)设该样品中MgSO4的质量为m。
MgSO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋Mg(NO3)2
120 233
m 23.3 g
＝ m＝12.0 g
24．85 g “钾泻盐”样品中MgSO4的质量为12.0 g。
(3)MgSO4·KCl·xH2O～MgSO4
120＋74.5＋18x 120
24．85 g 12.0 g
＝ x＝3
“钾泻盐”化学式中x的值为3。
专题三 溶质质量分数的计算
14．盐产品在日常生活、工业生产中用途广泛。
(1)用如图所示的方法可进行粗盐提纯，其中操作②的名称为过滤。
(第14题)
(2)海水晒盐的过程中，还能得到氯化镁(MgCl2)。工业上利用氯化镁在通电条件下分解获得镁和氯气(Cl2)。写出这一反应的化学方程式：MgCl2Mg＋Cl2↑。
(3)腌制咸鸭蛋需要合适溶质质量分数的食盐水。现有10 kg溶质质量分数为25%的食盐水，若将其稀释到20%，需加水多少千克？
【解析】 食盐的质量m食盐＝10 kg×25%＝2.5 kg，20%食盐水的溶液质量m溶液＝2.5 kg÷20%＝12.5 kg，加水质量m水＝12.5 kg－10 kg＝2.5 kg。
15．(2017·广西来宾)取MgCl2和NaCl的固体混合物10 g 做如下实验。
,(第15题))
(1)MgCl2中镁元素和氯元素的质量比为24∶71。
(2)计算溶液B中NaCl的质量分数。
(3)要配制与溶液B相同质量分数的NaCl溶液200 g，需要质量分数为24.4%的NaCl溶液的质量是多少？
【解析】 (1)MgCl2中Mg元素和Cl元素的质量比为24∶(35.5×2)＝24∶71。
(2)设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 5.8 g y
＝＝ x＝9.5 g，y＝11.7 g
溶液B中NaCl的质量分数为×100%＝6.1%。
(3)设需要质量分数为24.4%的NaCl溶液的质量为z。由于稀释过程中溶质的质量不变，则有24.4%×z＝200 g×6.1%，解得z＝50 g。
要配制与溶液B相同质量分数的NaCl溶液200 g，需要质量分数为24.4%的NaCl溶液50 g。
16．(2017·江苏苏州)实验室常会产生含硫酸的废水，需处理至中性。某兴趣小组的同学配制了一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。
(1)定性检测废水。
检测废水呈酸性的方法是取样，滴入紫色石蕊试液，若变红则呈酸性。
(2)配制200 g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液。
①计算：
m(KOH)＝11.2g，V(H2O)＝188.8mL。
②称取氢氧化钾：
调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量，然后BA(按操作先后顺序，填字母)，直至天平平衡。
A．向烧杯中加氢氧化钾固体
B．按需要添加砝码、移动游码
C．量取水 D．溶解 E．转移
(3)定量测定废水：
取酸性废水样品100 g，逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液，废水中硫酸的质量分数变化如图所示。(假设废水中的其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾)
(第16题)
①P点对应溶液中一定存在的阳离子有K＋、H＋(填离子符号)。
②酸性废水中硫酸的质量分数为4.9%(结果精确到0.1%)。
③计算当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
【解析】 (2)①氢氧化钾的质量为200 g×5.6%＝11.2 g，水的质量为200 g－11.2 g＝188.8 g，折合体积为188.8 mL。②调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量，添加需要的砝码和拨动游码后向烧杯中添加氢氧化钾固体，直至天平平衡。(3)由图可以看出逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液100 g时硫酸恰好完全反应。P点对应溶液硫酸还有剩余，此时溶液中有生成的硫酸钾和剩余的硫酸，所以一定存在的阳离子有 K＋、H＋。100 g 5.6%的氢氧化钾溶液中氢氧化钾的质量为100 g×5.6%＝5.6 g。设100 g硫酸中溶质的质量为x，生成的硫酸钾的质量为y。
2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O
112 98 174
5．6 g x y
＝＝ x＝4.9 g，y＝8.7 g
酸性废水中硫酸的质量分数为×100%＝4.9%。
当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数为×100%≈4.4%。
17．医学上利用不同密度的硫酸铜溶液来测定人体血浆的密度(如图所示)。分别配制如下表所示的六种硫酸铜溶液，分别装在六个瓶中，用毛细血管吸取血浆，在距离瓶内硫酸铜液面1 cm处滴入一滴，血浆小球的沉浮情况如下表所示。
(第17题)
瓶子序号
1
2
3
4
5
6
瓶内硫酸铜溶液的体积/mL
500
500
500
500
500
500
硫酸铜溶液密度/(g/cm3)
1.020
1.022
1.024
1.026
1.028
1.030
血浆小球的浮沉情况
下沉
下沉
下沉
悬浮
上浮
上浮
(1)请判断出该血浆的密度为1.026g/cm3。
(2)硫酸铜溶液的密度不同，其溶质质量分数也不同。查询得知，1号瓶内的硫酸铜溶液的质量分数为2%，则该溶液的溶质质量是多少？
(3)若要将1号瓶的硫酸铜溶液配制成1%的溶液，需加入水的质量是多少？
【解析】 (1)由物体的浮沉条件可知，该血浆的密度等于4号瓶中硫酸铜溶液的密度。(2)1号瓶中溶质的质量为500 mL×1.020 g/cm3×2%＝10.2 g。(3)设需要加水的质量为x。(500 mL×1.020 g/cm3＋x)×1%＝10.2 g，解得x＝510 g，即需加入510 g水。
专题四 综合计算
18．现有10g CuO和ZnO的混合物，下列实验方案中，不能确定CuO的质量分数的是(C)
A. 将混合物与足量H2充分反应，冷却后测出剩余固体质量
B. 将混合物与足量CO充分反应，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值
C. 将混合物完全溶解于稀H2SO4中，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量
D. 将混合物完全溶解于稀H2SO4中，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥，测出所得固体质量
导学号：16786023
【解析】 A选项，设CuO和ZnO的质量分别为x、y，则有x＋y＝10 g，x＋y＝剩余固体质量，可以计算出CuO的质量分数；B选项，混合物在高温下通入足量CO气体，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值(即为生成二氧化碳的质量)，设CuO和FeO的质量分别为x、y，则有x＋y＝10 g，x＋y＝二氧化碳的质量，可以计算出CuO的质量分数；C选项，氧化铜、氧化锌与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液，加入足量铁粉，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，铁不与硫酸锌溶液反应，但铁粉足量，反应后有剩余，无法确定生成铜的质量，不能计算出CuO的质量分数；D选项，氧化铜、氧化锌与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液，加入足量NaOH溶液，分别生成氢氧化铜、氢氧化锌沉淀，与A、B选项同理，可以计算出CuO的质量分数。
19．(2018·重庆)化学反应在防治环境污染中扮演了重要角色。某工厂废气中的SO2，可用以下方式处理：
方式一：2SO2＋O2＋2CaO===2CaSO4。
方式二：2SO2＋O2＋4NaOH===2Na2SO4＋2H2O。
已知CaSO4的价格为每吨700元，试回答下列问题：
(1)CaSO4中有两种元素的质量分数呈整数倍关系，这两种元素是硫元素和氧元素。
(2)若用方式一处理9.6 t SO2，所得产品价值多少元？
(3)若用方式二处理9.6 t SO2，刚好用去50 t一定溶质质量分数的NaOH溶液，求所得溶液的溶质质量分数。(结果精确到0.1%)
【解析】 (1)CaSO4中三种元素的质量比为Ca∶S∶O＝40∶32∶64，所以是硫元素和氧元素的质量分数呈整数倍关系。
(2)若用方式一处理9.6 t SO2，生成硫酸钙的质量为x。
2SO2＋O2＋2CaO===2CaSO4
128 272
9．6 t x
＝ x＝20.4 t
所得产品价值700×20.4＝14280(元)。
(3)若用方式二处理9.6 t SO2，设生成硫酸钠的质量为y，消耗氧气质量为z。
2SO2＋O2＋4NaOH===2Na2SO4＋2H2O
128 32 284
9．6 t z y
＝＝ y＝21.3 t，z＝2.4 t
所得溶液的溶质质量分数为×100%≈34.4%。
20．(2017·四川眉山)某科学兴趣小组的成员为测定某有机物(含C、H、O三种元素)中各元素的质量比，用如图所示的实验装置(部分夹持装置略去)进行探究，实验数据如表所示。(提示：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2)
,(第20题))
读数
反应前质量/g
反应后质量/g
电子天平a
217.0
222.4
电子天平b
150.0
158.4
请计算该有机物中各元素的质量比。(写出计算过程)
【解析】 反应生成H2O的质量为222.4 g－217.0 g＝5.4 g，生成的H2O中H元素全部来自原有机物，所以原有机物中氢元素质量为5.4 g×＝0.6 g，C装置增重为158.4 g－150.0 g＝8.4 g。
设有机物和O2反应生成CO2的质量为x。
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 C装置增重
88 32 56
x 8.4 g
＝ x＝13.2 g
CO2中C元素质量为13.2 g××100%＝3.6 g，
有机物中O元素质量为9.0 g－3.6 g－0.6 g＝4.8 g，
该有机物中C、H、O元素的质量比为3.6 g∶0.6 g∶4.8 g＝6∶1∶8。
21．(2017·浙江模拟)某校研究性学习小组的成员进行了一个有趣的实验探究：
【提出问题】 实验室中有一瓶久置的NaOH，其变质程度如何？
【设计方案】 先称取21.2 g的NaOH样品(杂质为Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸直至过量，根据生成CO2的质量计算出Na2CO3的质量，从而进一步确定样品中NaOH的质量分数。
【进行实验】 实验测得加入稀硫酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。
【数据处理】 回答下列问题：
①该样品中Na2CO3的质量为多少？
②该样品中NaOH的质量分数为多少？
【反思与交流】 从图中O～A点说明：在NaOH与Na2CO3的混合溶液中，加入强酸，首先反应的物质是NaOH；根据化学方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，反应时消耗强酸的量相同(填“相同”或“不相同”)。
(第21题)
【解析】 由图像可知，在检验样品中的杂质时加入稀硫酸，并无二氧化碳气体产生，原因是在碱性溶液中，硫酸与碱发生中和反应，不产生气体，当加入的硫酸的质量为50 g时，开始与样品中的碳酸钠发生反应，生成二氧化碳气体，并随着反应的进行，当继续滴加硫酸时，产生的气体为2.2 g，并且不再变化，说明样品中的碳酸钠完全反应完毕，由此可根据二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钠的质量，同时也可计算出原样品中氢氧化钠的质量，从而得出样品中氢氧化钠的质量分数。过程如下：
【数据处理】 从图中得知：产生CO2的最大量为2.2 g。
设该样品中Na2CO3的质量为x，则：
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
106 44
x 2.2 g
＝ x＝5.3 g
样品中Na2CO3的质量为5.3 g。
则样品中NaOH质量分数为×100%＝75.0%
【反思与交流】 假设碳酸钠先与酸反应，反应时生成二氧化碳，但是生成的二氧化碳接着被氢氧化钠吸收变为碳酸钠，所以推出酸先与氢氧化钠反应；由于变质过程中钠元素不损失也不增加，并且钠元素最终都变为硫酸钠，所以可以推出消耗酸的质量相同。
本专题包含化学式、化学方程式、溶质质量分数的计算，主要题型有选择题、填空题、计算题和综合性题型，是中学科学化学部分的重点。
专题一 化学式相关计算
1．(2018·江苏徐州)下列有关几种有机化合物的叙述，正确的是(D)
A．甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子
B．乙醇(C2H6O)中碳、氢、氧元素的质量比为2∶6∶1
C．尿素[CO(NH2)2]的相对分子质量为60 g
D．葡萄糖(C6H12O6)中碳元素的质量分数为40%
【解析】 甲烷是由甲烷分子构成的，每个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的，故A错误；乙醇中碳、氢、氧元素的质量比为(12×2)∶(1×6)∶(16×1)＝12∶3∶8，故B错误；相对分子质量单位是“1”，不是“克”，常常省略不写，故C错误；葡萄糖(C6H12O6)中碳元素的质量分数为×100%＝40%，故D正确。
2．(2017·江苏盐城)工业上，煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)可制得生石灰(CaO)。现有一包CaCO3和CaO的固体混合物，已知Ca元素与C元素的质量比是5∶1，则此混合物中Ca元素与O元素的质量比是(B)
A. 15∶16 B. 15∶14
C. 5∶4 D. 15∶8导学号：16786019
【解析】 设C元素质量为12 g，根据Ca元素与C元素的质量比是5∶1，可得混合物中Ca元素的总质量为60 g；根据CaCO3中Ca元素与C元素质量比是40∶12，且C元素全部来自CaCO3，可得CaCO3中Ca元素的质量为40 g，CaO中Ca元素质量为60 g－40 g＝20 g，根据CaCO3中C元素与O元素的质量比是12∶48、CaO中Ca元素与O元素的质量比是40∶16，可得CaCO3和CaO中O元素的质量分别为48 g和8 g，则混合物中O元素的总质量为48 g＋8 g＝56 g，所以混合物中Ca元素与O元素的质量比是60 g∶56 g＝15∶14。
3．近年来，某市积极探索建设社会主义新农村的服务体系，许多农户获得“测土配方施肥”服务，有效解决了施肥比例不合理问题，提高了产量，减少了环境污染。小明家种了一片麦子，经农科人员测定该片土壤需补充钾元素39 kg，氮元素42 kg。请你帮小明算算，至少需购买硝酸钾101kg，硝酸铵80kg。
【解析】 需KNO3的质量＝39 kg÷×100%＝101 kg；101 kg KNO3中，氮元素的质量＝101 kg××100%＝14 kg，42 kg－14 kg＝28 kg，需NH4NO3的质量＝28 kg÷×100%＝80 kg。
4．湛江徐闻有”菠萝之乡”的美称，菠萝能发散出特殊的香味是因为菠萝中含有香味物质戊酸乙酯(C7H14O2)，请回答下列问题：
(1)戊酸乙酯由3种元素组成，属于纯净物(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)戊酸乙酯的相对分子质量为130，其中碳元素和氧元素的质量比为21∶8。
(3)10克戊酸乙酯中碳元素的质量与23.7 g CO2中碳元素的质量相等。(结果精确到0.1)
【解析】 (1)戊酸乙酯是由碳、氢、氧三种元素组成的；戊酸乙酯是由戊酸乙酯一种物质组成的，属于纯净物。(2)戊酸乙酯的相对分子质量＝12×7＋1×14＋16×2＝130.其中碳元素和氧元素的质量比为(12×7)∶(16×2)＝21∶8。(3)设需要二氧化碳的质量为x。10g××100%＝x××100%，x≈23.7 g。
专题二 化学方程式的计算
5．(2018·四川广安)某材料只含金属镁和铝，课外小组的成员为测定该材料中Mg的含量做了如下实验：取102 g材料完全溶于盐酸得到溶液，将溶液分成两等份，向其中一份中逐渐加入NaOH固体，NaOH固体与溶液中产生沉淀的质量关系如图所示，则该材料中Mg的质量分数为(D)
[查阅资料：Al(OH)3 沉淀可以和NaOH反应生成无色溶液，反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O]
(第5题)
A．23.53% B．42.65% C．21.32% D．47.06%
【解析】 设Al(OH)3沉淀的质量为x。
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
78 40
x 240 g－200 g＝40 g
＝ x＝78 g
则Al(OH)3中铝元素的质量为78 g××100%＝27 g，
材料中Mg的质量分数为×100%＝47.06%。
6．(2018·黑龙江绥化)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5.6 g金属铁，在右边烧杯中加入5.5 g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(B)
A．36∶19 B．12∶43
C．24∶31 D．13∶42
【解析】 设加入5.6 g铁引起的左盘质量增加为x。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 质量增加量
56 56－2＝54
5．6 g x
＝ x＝5.4g
左盘净增加5.4 g，所以右盘也应该净增加5.4 g才能平衡。在右边烧杯中加入5.5 g镁和铜的混合物，故生成氢气的质量为0.1 g，设镁的质量为y。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
24 2
y 0.1 g
＝ y＝1.2 g
所以铜的质量为5.5 g－1.2 g＝4.3 g，
混合物中镁和铜的质量比为1.2 g∶4.3 g＝12∶43。
7．将氧化铜和氧化镁分别放入足量的稀硫酸中，当生成等质量的水时，需要消耗氧化铜和氧化镁的质量比为2∶1，这些参加反应的氧化物中，铜、镁元素的质量比是8∶3。导学号：16786020
【解析】 设生成的水都是18 g，需要氧化铜的质量为x，氧化镁的质量为y。
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 18
x 18 g
＝ x＝80 g
MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O
40 18
y 18 g
＝ y＝40 g
所以氧化铜和氧化镁的质量比为80 g∶40 g＝2∶1。参加反应的铜元素的质量为m(铜)＝80 g×＝64 g，参加反应的镁元素的质量为m(镁)＝40 g×＝24 g，所以参加反应的铜元素和镁元素的质量比为64 g∶24 g＝8∶3。
8．(2018·四川达州)取一定质量的碳酸钙，高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物，其中碳、氧元素的质量比为3∶14。该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7∶25；取该固体混合物25.6 g，加入溶质质量分数10%的稀盐酸219 g，恰好完全反应，将所得溶液蒸发、结晶，最后得到固体的质量为33.3g。
导学号：16786021
【解析】 反应后的碳元素全部存在于碳酸钙中，碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为12∶(16×3)＝3∶12，假如混合物中碳元素质量为3a，则氧化钙中氧元素的质量为2a，碳酸钙的质量为3a÷＝25a，氧化钙的质量为2a÷＝7a，故该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7∶25。
加入稀盐酸后碳酸钙和氧化钙都生成氯化钙，反应的化学方程式如下：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
设反应后生成氯化钙的质量为x。
2HCl ～ CaCl2
73 111
219 g×10% x
＝ x＝33.3 g。
9．(2018·山东济宁)长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组利用图甲装置测定水垢中碳酸钙的质量分数，将足量的盐酸加入到10.0 g水垢中。随着反应的进行，装置C质量的变化如图乙所示。请回答下列问题：
甲
乙
(第9题)
(1)向图甲装置A中不断通入氮气的目的是将装置A、B中的二氧化碳全部排入C装置中，并被吸收。
(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分，水垢中碳酸钙的质量是7.5 g，水垢中氢氧化镁的质量分数是25.0%。(结果精确到0.1)
(3)若考虑盐酸的挥发，则水垢中碳酸钙质量分数的测量结果偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】 (1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳被C中氢氧化钠完全吸收，用于计算，所以用氮气将装置A、B中的二氧化碳全部排入C装置，并被吸收。(2)设参加反应的碳酸钙的质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
x 3.3 g
＝ x＝7.5 g
水垢中氢氧化镁的质量分数是×100%＝25.0%。
(3)若考虑盐酸的挥发，挥发出的氯化氢气体与氢氧化钠反应会使溶液质量增加，即会使参与计算的二氧化碳质量偏大，造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果偏大。
10．(2018·四川广元)某硫酸铵肥料中混入了少量生石灰后，因生成的NH3全部逸出，导致损失了部分氮(生石灰已作用完全)，取质量均为10 g的该肥料两份进行实验：
①将其中一份干燥，除去水分后测得质量为9.9 g。
②将另一份与足量生石灰混合加热，充分反应，并将产生的气体全部通过装有足量碱石灰的干燥管，充分反应后，测得干燥管和管内物质的总质量比通入气体前增加了1.18 g。
提示：①(NH4)2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O＋NH3↑(肥料中杂质不参与反应)；②碱石灰不与氨气反应，常用作氨气的干燥剂。
(1)实验②中产生的水的质量为1.08 g。
(2)计算肥料中氮元素的质量分数。(写出计算过程)
【解析】 (1)根据题意中的信息可知，原10 g硫酸铵样品中含水为10 g－9.9 g＝0.1 g，混合加热，碱石灰干燥管内增加的质量为1.18 g，则硫酸铵与氧化钙完全反应生成水的质量为1.18 g－0.1 g＝1.08 g。
(2)设参加反应的硫酸铵质量为x。
(NH4)2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O＋NH3↑
132 18
x 1.08 g
＝ x＝7.92 g
硫酸铵中氮元素质量为7.92 g××100%＝1.68 g，
化肥中氮元素的质量分数为×100%＝16.8%。
11．(2018·内蒙古包头)某兴趣小组的成员为测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取12 g石灰石样品加入烧杯中，将120 g稀盐酸平均分四次加入，充分反应后(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)，测得实验数据如表所示。求：
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
30
30
30
30
剩余固体的质量/g
9
6
3
2
(1)该样品中碳酸钙的质量分数。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
(3)12 g样品中的碳酸钙恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。
【解析】 (1)碳酸钙的质量为12 g－2 g＝10 g，质量分数为×100%≈83.3%。(2)由分析可知，30 g稀盐酸恰好能与石灰石中的3 g碳酸钙完全反应。
设第一次参与反应的HCl质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73
3 g x
＝ x＝2.19 g
所用盐酸的溶质质量分数为×100%＝7.3%。
(3)30 g盐酸消耗3 g碳酸钙，100 g盐酸消耗10 g碳酸钙，设10 g碳酸钙恰好反应生成氯化钙质量为y，二氧化碳质量为z。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
10 g y z
＝＝ y＝11.1 g，z＝4.4 g
所得溶液质量分数为×100%≈10.5%。
12．向200 g一定质量分数的CuSO4溶液中先后逐滴滴加100 g Ba(OH)2溶液后再加入一定量的HCl溶液，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀质量的关系如图所示。请回答相关问题：
(第12题)
(1)O～a溶液导电性逐渐减弱(填“增强”或“减弱”)。
(2)通过计算确定m的值。
(3)d点溶液的溶质成分有BaCl2、CuCl2、HCl(用化学式表示)。
(4)能否计算出Ba(OH)2溶液的溶质质量分数？若能，请写出计算过程；若不能，请说明理由。
【解析】 (1)CuSO4与Ba(OH)2发生反应CuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓，图中Oa段溶液中离子数目逐渐减少至最低，溶液导电性逐渐减弱。(2)m是溶液中最终生成沉淀的质量，即生成的Cu(OH)2和BaSO4质量之和，由图可知，生成的BaSO4质量为2.33 g。设反应生成的Cu(OH)2的质量为x。
CuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓
98 233
x 2.33 g
＝ x＝0.98 g
m＝0.98 g＋2.33 g＝3.31 g。
(3)图中Oa段CuSO4与Ba(OH)2反应，之后加入盐酸，开始时沉淀质量并未减少，说明是Ba(OH)2过量，ac段是HCl与Ba(OH)2反应，c之后沉淀质量开始减少，说明Ba(OH)2反应完全，HCl与Cu(OH)2反应，沉淀减少至不再变化，Cu(OH)2反应完全，d点处HCl过量，溶液中的溶质有HCl、BaCl2、CuCl2。
(4)不能计算。因为与硫酸铜反应后氢氧化钡有剩余，剩余部分先和盐酸反应，该部分氢氧化钡无法计算，所以不能计算出氢氧化钡的质量分数。
13．“钾泻盐”的化学式为MgSO4·KCl·xH2O，是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到KCl与MgSO4的混合溶液。某科学实践活动小组为了测定“钾泻盐”中的KCl含量及x值，设计了如下两种实验方案：
方案一：
方案二：
请回答下列问题：
(1)你认为方案二比较合理，理由是方案一只能测出MgSO4的质量或方案二能测出MgSO4和KCl_的质量。
(2)计算24.85 g“钾泻盐”样品中MgSO4的质量。
(3)计算“钾泻盐”的化学式MgSO4·KCl·xH2O中x的值。导学号：16786022
【解析】 (1)方案一首先加入足量NaOH溶液，将Mg2＋全部转化为Mg(OH)2沉淀，后加入Ba(NO3)2溶液，将SO42－转化为BaSO4沉淀，根据Mg(OH)2沉淀或BaSO4沉淀均可求出MgSO4的质量。方案二首先加入足量Ba(NO3)2溶液，将SO42－全部转化为BaSO4沉淀，由BaSO4沉淀质量可以求出MgSO4的质量；后加入AgNO3溶液，将Cl－全部转化为AgCl沉淀，由AgCl沉淀质量可求得KCl的质量。
(2)设该样品中MgSO4的质量为m。
MgSO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋Mg(NO3)2
120 233
m 23.3 g
＝ m＝12.0 g
24．85 g “钾泻盐”样品中MgSO4的质量为12.0 g。
(3)MgSO4·KCl·xH2O～MgSO4
120＋74.5＋18x 120
24．85 g 12.0 g
＝ x＝3
“钾泻盐”化学式中x的值为3。
专题三 溶质质量分数的计算
14．盐产品在日常生活、工业生产中用途广泛。
(1)用如图所示的方法可进行粗盐提纯，其中操作②的名称为过滤。
(第14题)
(2)海水晒盐的过程中，还能得到氯化镁(MgCl2)。工业上利用氯化镁在通电条件下分解获得镁和氯气(Cl2)。写出这一反应的化学方程式：MgCl2Mg＋Cl2↑。
(3)腌制咸鸭蛋需要合适溶质质量分数的食盐水。现有10 kg溶质质量分数为25%的食盐水，若将其稀释到20%，需加水多少千克？
【解析】 食盐的质量m食盐＝10 kg×25%＝2.5 kg，20%食盐水的溶液质量m溶液＝2.5 kg÷20%＝12.5 kg，加水质量m水＝12.5 kg－10 kg＝2.5 kg。
15．(2017·广西来宾)取MgCl2和NaCl的固体混合物10 g 做如下实验。
,(第15题))
(1)MgCl2中镁元素和氯元素的质量比为24∶71。
(2)计算溶液B中NaCl的质量分数。
(3)要配制与溶液B相同质量分数的NaCl溶液200 g，需要质量分数为24.4%的NaCl溶液的质量是多少？
【解析】 (1)MgCl2中Mg元素和Cl元素的质量比为24∶(35.5×2)＝24∶71。
(2)设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 5.8 g y
＝＝ x＝9.5 g，y＝11.7 g
溶液B中NaCl的质量分数为×100%＝6.1%。
(3)设需要质量分数为24.4%的NaCl溶液的质量为z。由于稀释过程中溶质的质量不变，则有24.4%×z＝200 g×6.1%，解得z＝50 g。
要配制与溶液B相同质量分数的NaCl溶液200 g，需要质量分数为24.4%的NaCl溶液50 g。
16．(2017·江苏苏州)实验室常会产生含硫酸的废水，需处理至中性。某兴趣小组的同学配制了一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。
(1)定性检测废水。
检测废水呈酸性的方法是取样，滴入紫色石蕊试液，若变红则呈酸性。
(2)配制200 g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液。
①计算：
m(KOH)＝11.2g，V(H2O)＝188.8mL。
②称取氢氧化钾：
调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量，然后BA(按操作先后顺序，填字母)，直至天平平衡。
A．向烧杯中加氢氧化钾固体
B．按需要添加砝码、移动游码
C．量取水 D．溶解 E．转移
(3)定量测定废水：
取酸性废水样品100 g，逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液，废水中硫酸的质量分数变化如图所示。(假设废水中的其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾)
(第16题)
①P点对应溶液中一定存在的阳离子有K＋、H＋(填离子符号)。
②酸性废水中硫酸的质量分数为4.9%(结果精确到0.1%)。
③计算当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
【解析】 (2)①氢氧化钾的质量为200 g×5.6%＝11.2 g，水的质量为200 g－11.2 g＝188.8 g，折合体积为188.8 mL。②调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量，添加需要的砝码和拨动游码后向烧杯中添加氢氧化钾固体，直至天平平衡。(3)由图可以看出逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液100 g时硫酸恰好完全反应。P点对应溶液硫酸还有剩余，此时溶液中有生成的硫酸钾和剩余的硫酸，所以一定存在的阳离子有 K＋、H＋。100 g 5.6%的氢氧化钾溶液中氢氧化钾的质量为100 g×5.6%＝5.6 g。设100 g硫酸中溶质的质量为x，生成的硫酸钾的质量为y。
2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O
112 98 174
5．6 g x y
＝＝ x＝4.9 g，y＝8.7 g
酸性废水中硫酸的质量分数为×100%＝4.9%。
当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数为×100%≈4.4%。
17．医学上利用不同密度的硫酸铜溶液来测定人体血浆的密度(如图所示)。分别配制如下表所示的六种硫酸铜溶液，分别装在六个瓶中，用毛细血管吸取血浆，在距离瓶内硫酸铜液面1 cm处滴入一滴，血浆小球的沉浮情况如下表所示。
(第17题)
瓶子序号
1
2
3
4
5
6
瓶内硫酸铜溶液的体积/mL
500
500
500
500
500
500
硫酸铜溶液密度/(g/cm3)
1.020
1.022
1.024
1.026
1.028
1.030
血浆小球的浮沉情况
下沉
下沉
下沉
悬浮
上浮
上浮
(1)请判断出该血浆的密度为1.026g/cm3。
(2)硫酸铜溶液的密度不同，其溶质质量分数也不同。查询得知，1号瓶内的硫酸铜溶液的质量分数为2%，则该溶液的溶质质量是多少？
(3)若要将1号瓶的硫酸铜溶液配制成1%的溶液，需加入水的质量是多少？
【解析】 (1)由物体的浮沉条件可知，该血浆的密度等于4号瓶中硫酸铜溶液的密度。(2)1号瓶中溶质的质量为500 mL×1.020 g/cm3×2%＝10.2 g。(3)设需要加水的质量为x。(500 mL×1.020 g/cm3＋x)×1%＝10.2 g，解得x＝510 g，即需加入510 g水。
专题四 综合计算
18．现有10g CuO和ZnO的混合物，下列实验方案中，不能确定CuO的质量分数的是(C)
A. 将混合物与足量H2充分反应，冷却后测出剩余固体质量
B. 将混合物与足量CO充分反应，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值
C. 将混合物完全溶解于稀H2SO4中，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量
D. 将混合物完全溶解于稀H2SO4中，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥，测出所得固体质量
导学号：16786023
【解析】 A选项，设CuO和ZnO的质量分别为x、y，则有x＋y＝10 g，x＋y＝剩余固体质量，可以计算出CuO的质量分数；B选项，混合物在高温下通入足量CO气体，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值(即为生成二氧化碳的质量)，设CuO和FeO的质量分别为x、y，则有x＋y＝10 g，x＋y＝二氧化碳的质量，可以计算出CuO的质量分数；C选项，氧化铜、氧化锌与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液，加入足量铁粉，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，铁不与硫酸锌溶液反应，但铁粉足量，反应后有剩余，无法确定生成铜的质量，不能计算出CuO的质量分数；D选项，氧化铜、氧化锌与稀硫酸反应分别生成硫酸铜、硫酸锌溶液，加入足量NaOH溶液，分别生成氢氧化铜、氢氧化锌沉淀，与A、B选项同理，可以计算出CuO的质量分数。
19．(2018·重庆)化学反应在防治环境污染中扮演了重要角色。某工厂废气中的SO2，可用以下方式处理：
方式一：2SO2＋O2＋2CaO===2CaSO4。
方式二：2SO2＋O2＋4NaOH===2Na2SO4＋2H2O。
已知CaSO4的价格为每吨700元，试回答下列问题：
(1)CaSO4中有两种元素的质量分数呈整数倍关系，这两种元素是硫元素和氧元素。
(2)若用方式一处理9.6 t SO2，所得产品价值多少元？
(3)若用方式二处理9.6 t SO2，刚好用去50 t一定溶质质量分数的NaOH溶液，求所得溶液的溶质质量分数。(结果精确到0.1%)
【解析】 (1)CaSO4中三种元素的质量比为Ca∶S∶O＝40∶32∶64，所以是硫元素和氧元素的质量分数呈整数倍关系。
(2)若用方式一处理9.6 t SO2，生成硫酸钙的质量为x。
2SO2＋O2＋2CaO===2CaSO4
128 272
9．6 t x
＝ x＝20.4 t
所得产品价值700×20.4＝14280(元)。
(3)若用方式二处理9.6 t SO2，设生成硫酸钠的质量为y，消耗氧气质量为z。
2SO2＋O2＋4NaOH===2Na2SO4＋2H2O
128 32 284
9．6 t z y
＝＝ y＝21.3 t，z＝2.4 t
所得溶液的溶质质量分数为×100%≈34.4%。
20．(2017·四川眉山)某科学兴趣小组的成员为测定某有机物(含C、H、O三种元素)中各元素的质量比，用如图所示的实验装置(部分夹持装置略去)进行探究，实验数据如表所示。(提示：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2)
,(第20题))
读数
反应前质量/g
反应后质量/g
电子天平a
217.0
222.4
电子天平b
150.0
158.4
请计算该有机物中各元素的质量比。(写出计算过程)
【解析】 反应生成H2O的质量为222.4 g－217.0 g＝5.4 g，生成的H2O中H元素全部来自原有机物，所以原有机物中氢元素质量为5.4 g×＝0.6 g，C装置增重为158.4 g－150.0 g＝8.4 g。
设有机物和O2反应生成CO2的质量为x。
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 C装置增重
88 32 56
x 8.4 g
＝ x＝13.2 g
CO2中C元素质量为13.2 g××100%＝3.6 g，
有机物中O元素质量为9.0 g－3.6 g－0.6 g＝4.8 g，
该有机物中C、H、O元素的质量比为3.6 g∶0.6 g∶4.8 g＝6∶1∶8。
21．(2017·浙江模拟)某校研究性学习小组的成员进行了一个有趣的实验探究：
【提出问题】 实验室中有一瓶久置的NaOH，其变质程度如何？
【设计方案】 先称取21.2 g的NaOH样品(杂质为Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸直至过量，根据生成CO2的质量计算出Na2CO3的质量，从而进一步确定样品中NaOH的质量分数。
【进行实验】 实验测得加入稀硫酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。
【数据处理】 回答下列问题：
①该样品中Na2CO3的质量为多少？
②该样品中NaOH的质量分数为多少？
【反思与交流】 从图中O～A点说明：在NaOH与Na2CO3的混合溶液中，加入强酸，首先反应的物质是NaOH；根据化学方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，反应时消耗强酸的量相同(填“相同”或“不相同”)。
(第21题)
【解析】 由图像可知，在检验样品中的杂质时加入稀硫酸，并无二氧化碳气体产生，原因是在碱性溶液中，硫酸与碱发生中和反应，不产生气体，当加入的硫酸的质量为50 g时，开始与样品中的碳酸钠发生反应，生成二氧化碳气体，并随着反应的进行，当继续滴加硫酸时，产生的气体为2.2 g，并且不再变化，说明样品中的碳酸钠完全反应完毕，由此可根据二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钠的质量，同时也可计算出原样品中氢氧化钠的质量，从而得出样品中氢氧化钠的质量分数。过程如下：
【数据处理】 从图中得知：产生CO2的最大量为2.2 g。
设该样品中Na2CO3的质量为x，则：
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
106 44
x 2.2 g
＝ x＝5.3 g
样品中Na2CO3的质量为5.3 g。
则样品中NaOH质量分数为×100%＝75.0%
【反思与交流】 假设碳酸钠先与酸反应，反应时生成二氧化碳，但是生成的二氧化碳接着被氢氧化钠吸收变为碳酸钠，所以推出酸先与氢氧化钠反应；由于变质过程中钠元素不损失也不增加，并且钠元素最终都变为硫酸钠，所以可以推出消耗酸的质量相同。