浙江省2016-2020年科学中考(化学)试题分类(5)——质量守恒定律与化学方程式的计算(含答案)

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名称 浙江省2016-2020年科学中考(化学)试题分类(5)——质量守恒定律与化学方程式的计算(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-12-22 18:49:54

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浙江省2016-2020年科学中考(化学)试题分类(5)——质量守恒定律与化学方程式的计算
一.选择题(共3小题)
1.(2019?舟山)科学兴趣小组对金属R的活动性探究时发现:将R放入稀硫酸中,有气泡产生,同时生成正二价的盐:将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。根据以上信息,下列化学方程式正确的是(  )
A.R+MgCl2═RCl2+Mg B.R+2AgCl═RCl2+2Ag
C.R+2HCl═RCl2+H2↑ D.Al+RSO4═AlSO4+R
2.(2017?衢州)质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2016?舟山)科研人员研发出一种能将二氧化碳转化为甲烷的新技术,该技术以纳米镍粒子为催化剂,将二氧化碳和氢气混合加热发生反应,生成甲烷等物质,从而减少碳排放。该反应前后发生变化的是(  )
A.元素的种类 B.碳原子的数目
C.氢元素的化合价 D.纳米镍粒子的化学性质
二.填空题(共2小题)
4.(2019?温州)一些心脏病患者安装心脏起搏器,以在心跳骤停时刺激心脏,恢复心跳。一种用于心脏起搏器的锂电池,工作时发生的反应为4Li+2SOCl2═4LiCl+X+SO2↑.则X的化学式为   。
5.(2017?温州)水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一.人造水草中的硝化细菌将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质,该过程涉及到的化学反应之一是:2NH3+3O2 硝化细菌?2HNO2+2X.则X的化学式为   .
三.实验探究题(共8小题)
6.(2020?衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1.加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ.据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是   。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因   。
(3)根据实验数据计算发现:m1﹣m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是   。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
7.(2019?绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了”燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实
:   。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自   的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是   。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是   。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
8.(2017?嘉兴)实验室有一瓶由氯化钾和硝酸钾组成的化肥,但标注的质量分数已模糊不清,小明想通过实验重新标注,以下是他进行的实验步骤:
①取10克样品于烧杯中,加入蒸馏水充分溶解,配制成60克溶液;
②在配制的溶液中,加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应;
③将上述混合液过滤,沉淀经洗涤、干燥后,称得质量为14.35克。
请根据上述实验回答:(相关反应的化学方程式为:KCl+AgNO3═AgCl↓+KNO3)
(1)在过滤操作中使用的玻璃仪器有:烧杯、   和玻璃棒。
(2)样品中氯化钾的质量分数为多少?(要求列式计算)
(3)完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是多少克?
(4)为了回收硝酸钾,小明对滤液进行蒸发、结晶、称量,发现所得的晶体质量小于计算得出的理论值。造成这种结果的原因可能是   。(选填编号)
A.晶体没有干燥
B.蒸发时液体飞溅
C.硝酸钾残留在玻璃棒上
9.(2017?金华)为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前
反应后
烧杯和样品溶液总质量/g
加入的氯化钡溶液质量/g
过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95
65
140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是   
A.钠元素
B.碳元素
C.钡元素
D.氧元素
(2)反应共生成沉淀   克
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少?
10.(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,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(分钟)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
产生气体质量(克)
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。(假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素,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?   (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。
11.(2016?金华)实验室新购买了一批双氧水(H2O2)溶液,某兴趣小组的同学要测定其质量分数,他们设计如图所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;
③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;
④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;
⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;
⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是   
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断,操作⑤中鼓入的X气体是   。
A.氦气 B.经干燥处理的空气 C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数,写出计算过程。
12.(2016?衢州)以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验:
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,称量容器的总质量为m2。
③打开容器,听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”,称量所得白色物质的质量为m3。
④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态),重新称量容器的总质量为m4
(1)根据所学知识判断,锡的燃烧是   变化。
(2)罗蒙诺索夫分析数据后发现,生成白色物质的质量m3=   ,于是提出了“参加反应的物质的总质量,等于反应后产物的总质量”的观点。
(3)后经多位科学家的共同努力,最终确立了质量守恒定律,请从微观角度解释该定律:   。
13.(2016?宁波)活性碳酸钙(CaCO3)和炭黑(C)常用作橡胶的填充料,用来改良橡胶性能.在不同的橡胶制品中,对活性碳酸钙和炭黑的投料比有不同的要求.现有一份由活性碳酸钙和炭黑组成的橡胶填充料样品,为测定其中活性碳酸钙的含量,小科用如图所示的实验装置进行实验
实验步骤如下:
①按图连接装置并检查装置的气密性;
②取样品4.0g,置于甲中的硬质玻璃管内,乙中加入足量的氢氧化钠溶液;
③通入干燥的氧气一段时间后,电子称的示数稳定在150.0g;
④继续保持氧气通入,点燃酒精喷灯,加强热;
⑤充分反应后(C被完全氧化,CaCO3被完全分解),最终电子称的示数稳定在152.2g;
⑥实验结束后,根据实验所得的数据进行计算.
请回答下列问题:
(1)实验中所用的氧气可以在实验室中利用   分解得到.
(2)步骤③中先通入干燥的氧气一段时间的目的是   .
(3)计算样品中活性CaCO3的质量分数(结果精确到0.1%).
四.计算题(共11小题)
14.(2020?杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2g X在O2中完全燃烧后只生成8.0g CuO、8.0g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为   克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
15.(2019?台州)如图表示某国际空间站的水气整合系统,其中“氧气生成系统”能电解水,产生氢气和氧气;“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳反应生成液态水和甲烷气体;液态水即时循环利用,甲烷排放到外太空。
(1)图中化学式标注的物质,属于有机物的是   。
(2)已知一个航天员平均一天要消耗约0.8千克的氧气,请计算一个航天员在空间站30天,理论上至少需要给该水气整合系统补充多少质量的水?(已知二氧化碳足量)
16.(2019?舟山)黄铜(铜和锌的合金)因性能优良,被广泛用于制作钱币、饰品和生产中,铜的质量分数在59%﹣65%之间的黄铜性能优良。兴趣小组为了解某黄铜螺母的材料性能进行如下实验:取多个黄铜螺母放入烧杯中,另取80克19.6%的稀硫酸,分四次等质量加入,每次均充分反应,实验过程数据记录如表。
实验次数
1
2
3
4
稀硫酸的用量/克
20
20
20
20
剩余固体的质量/克
20.0
17.4
14.8
13.5
分析上述数据,请回答下列问题:
(1)第4次实验结束后溶液的pH   7(选填“>”“=”或“<”)。
(2)配制80克溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,需98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)多少毫升?(精确到小数点后一位)
(3)通过计算说明该黄铜螺母的材料性能是否优良。
17.(2018?湖州)海洋是一个巨大的宝库,从海水中得到的食盐不仅可作调料,还可作化工原料。氯碱工业就是以电解食盐水为基础的,化学方程式为:2NaCl+2H2O通电?Cl2↑+H2↑+2NaOH.某科学兴趣小组模拟氯碱工业,将一定浓度的氯化钠溶液通电一段时间(只发生上述反应),收集到0.02克H2.停止通电,向所得溶液中加入10克盐酸后,溶液恰好为中性。求:
(1)电解过程中消耗氯化钠的质量。
(2)所加盐酸中溶质的质量分数(用化学方程式计算)。
18.(2018?杭州)用“盐酸﹣﹣硫化钡法”生产BaCl2会放出有毒气体H2S(其水溶液有酸性),可用NaOH吸收H2S制取Na2S进行处理。如表为H2S回收工艺的各项生产成本:
表:H2S回收工艺的各项生产成本
项目
单价(元/吨)
NaOH
2500
Na2S
5000
辅助费用(以处理1吨H2S计)
1114
(1)工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S的方法是   (选填“盈利”或“亏损”)的。
(2)若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH多少吨?(写出计算过程,结果保留1位小数)
19.(2018?宁波)丁酸乙酯是无色有菠萝香味的液体,其密度为0.87g/cm3,难溶于水,可与油类互溶。现取11.6g丁酸乙酯在氧气中完全燃烧,只产生26.4gCO2和10.8gH2O。
(1)含有丁酸乙酯的物品应远离火源。若丁酸乙酯燃烧,    (填“能”或不能”)用水来灭火。
(2)丁酸乙酯可与油类互溶,这种性质属于   性质。
(3)丁酸乙酯中碳元素和氢元素的质量比为   。
20.(2018?台州)某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
碳酸钠质量/克
0.53
1.06
2.12
反应前装置总质量/克
66.33
66.86
67.92
反应后装置总质量/克
66.19
66.62
67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
21.(2018?嘉兴)洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
(1)查阅资料得知:洁厕灵有效成分是HCl.HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定,其它成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+   +CO2↑。
(2)配制一定溶质质量分数的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、滴管和   。
(3)向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的 NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量,数据记录如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入NaHCO3溶液的质量/g
40
40
40
40
40
反应后溶液的总质量/g
138.9
177.8
216.7
255.6
295.6
试分析计算下列问题:
①第一次实验时,所加 NaHCO3溶液中溶质质量是多少克?
②该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少?
22.(2017?舟山)在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为:Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到有   产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成如图所示图象。
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2克。根据如图可知,“银粉”是   。请计算:本实验所用稀盐酸的溶质质量分数为多少?
23.(2017?杭州)在海底和冻土层存在着储量巨大的“天然气水合物“,具有良好开发和应用前景。有科学家开采得到一种天然气水合物样品,取95.6克样品放置在一密闭容器内,该样品迅速转化为甲烷气体(CH4)和水,将甲烷气体分离并完全燃烧,得到35.2 克二氧化碳。求该天然气水合物样品中甲烷的质量分数。(精确到0.1%)
24.(2017?丽水)BaCl2是一种重金属盐,其水溶液具有很强的毒性,若误服了BaCl2溶液,可立即服用MgSO4溶液解毒,为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数,现取100克BaCl2溶液,不断加入MgSO4溶液,反应过程中溶液总质量与加入MgSO4溶液的质量关系如图所示,请回答:
(1)P点时溶液的溶质名称是   ;
(2)反应生成沉淀的最大质量为   克;
(3)求原BaCl2溶液的溶质质量分数。
五.解答题(共26小题)
25.(2020?绍兴)将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入CaCl2溶液质量/克
15
15
15
15
15
生成沉淀的总质量/克
3
m
9
10
10
求:(1)表格中m的数值是   。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第   次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
26.(2020?衢州)小科用如图所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,注射器水平放置,夹持装置未画出。他在试管中加入lg石灰石样品和足量的稀盐酸(石灰石中其它成分不与稀盐酸反应产生气体),快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口,实验结果如下表。(忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响)
反应时间/min
0
1
2
3
4
活塞对应的刻度/mL
0
98
152
176
176
(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是   。
(2)当时实验条件下二氧化碳的密度约为2g/L.请利用表格中的数据,根据化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
27.(2020?台州)某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的   装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有   产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因   (写出两点)。
28.(2020?嘉兴)复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物,口服后能迅速中和或缓冲胃酸,减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠(与盐酸反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑)。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验:先将复方碳酸氢钠片制成粉末,取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量,两者质量关系如图所示。
(1)实验后,兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末,观察到   ,说明上述实验结束时稀盐酸过量。
(2)计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
(3)计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。(计算结果精确到0.1%)
29.(2020?宁波)某科学兴趣小组同学取8.5g铁,放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中,完全反应后,最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量,同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中,得到数据如表:
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
剩余固体质量/g
8.5
7.8
a
6.4
6.4
请分析计算:
(1)表中a的值是   。
(2)9.2g固体中铁的质量是   。
(3)稀盐酸的溶质质量分数是多少?
(4)与硫酸铜反应的铁的质量是多少?
30.(2020?舟山)“84消毒液”是一种常用含氯消毒用品,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。使用时,可根据实际需求进行配比,并规范使用,以防引发危险。
(1)“84消毒液”中的有效氯来自次氯酸钠,计算次氯酸钠中氯元素的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)现需要5L有效氯浓度为500mg/L的稀溶液,选用有效氯浓度为50000mg/L的某品牌“84消毒液”进行配制,需加水多少升?( 忽略混合前后溶液体积的变化)
(3)“84消毒液”不能与洁厕灵混合使用,因为“84消毒液”里的次氯酸钠与洁厕灵里的盐酸会发生化学反应,产生的氯气对人体有害,不同浓度氯气对人体的影响如表所示。
浓度(mg/m3)
对人体的影响
3000
可立即麻痹呼吸中枢,导致瞬间死亡
120﹣170
极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎
40﹣60
在1小时内便可致人严重中毒
通过计算分析,在10米3密闭空间里,若将1.49克次氯酸钠与盐酸完全反应,产生的氯气会对人体造成怎样的影响?(次氯酸钠与盐酸反应的化学方程式为:NaClO+2HCl═NaCl+Cl2↑+H2O)
31.(2020?湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种,为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1 克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为   。
(2)这包白色粉末的成分为   。
(3)求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)
32.(2020?舟山)随着手机、电脑等移动设备的普及,人们对充电设备的要求越来越高。最近,某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。
(1)氮化镓(GaN)是充电设备中的核心材料。查阅资料得知:氮化镓中氮元素的化合价与氨气(NH3)中氮元素的化合价相同。由此可知,氮化镓中镓元素的化合价为   。
(2)氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现,其反应的化学方程式为   。
33.(2020?金华)面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味,为使食品更美味,可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠(Na2CO3),为测定某品牌碱面中碳酸钠的质量分数,小金按照如图甲所示实验装置,利用碱面与盐酸反应生成二氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数(杂质不与盐酸反应)。
完成下列问题:
(1)为完成碳酸钠质量分数的测定实验,气体发生装置应选择图乙中的   装置(填字母)。
(2)小金各取11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验,三次实验所采集的数据见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数;
实验次数
碱面样品质量/克
稀盐酸质量/克
二氧化碳质量/克
1
11.0
50.0
1.1
2
11.0
200.0
4.4
3
11.0
250.0
4.4
(3)按照图甲实验装置测定的CO2气体质量,可能导致CO2质量测定结果偏小的原因   (写出一种即可)。
34.(2019?湖州)实验室里有一瓶氢氧化钙粉末由于较长时间敞口放置,已部分变质为碳酸钙。某课外兴趣小组为测定该瓶粉末中碳酸钙的质量分数,进行实验操作、数据收集和计算。
(1)配制稀盐酸:配制500克7.3%的稀盐酸,需要36.5%的浓盐酸   克。
(2)抽样测定:将瓶中粉末搅拌均匀后称取20克样品放入烧杯并置于电子秤上,再加入足量稀盐酸充分反应,总质量与反应时间的关系如下表所示:
反应时间/秒
0
10
20
30
40
总质量/克
310.0
309.6
308.6
307.8
307.8
完全反应后,生成的CO2气体的质量为   克
(3)计算出该样品中CaCO3的质量分数(要有计算过程)。
(4)经过分析讨论,同学们觉得这样测得的结果有可能偏大,原因是   (指出一点即可)
35.(2019?舟山)用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】。兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为   (填化学式)。
(2)样品中CaCO3的质量分数是多少?
(3)反应结束时溶液中MgCl2的质量分数是多少?(精确到0.1%)。
36.(2019?杭州)工业合成氨的相关反应式为:N2+3H2一定条件?2NH3
(1)合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是   。
(2)当前,原料气H2可用天然气来制取,理论上每生产1吨H2会同时产生5.5吨CO2,有科学家正在研究一种不生成CO2的新方法来制取原料气H2.若需要合成8.5万吨氨,改用新方法制取原料气H2可以减少排放多少万吨CO2?
37.(2019?温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2═2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为   。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议:   。
(3)某次实验中,当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少?(滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计,计算结果精确到1%)
38.(2019?绍兴)为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50克滤液于烧杯中,先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)滤液X的pH   7(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)CD段发生反应的化学方程式为   。
(3)滤液X中含有的溶质是   。
(4)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
39.(2019?宁波)实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为1.5g某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液,然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表所示:
测量次数
第1次
第6次
第16次
第21次
第26次
滴加的盐酸总质量/g
0
5
15
20
25
溶液总质量/g
50
55
m
69.78
74.78
溶液pH
12.4
12.1
7.0
2.2
2.1
请分析计算:
(1)第   次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表中m=   。
(3)样品中碳酸钠的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(4)1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
40.(2019?衢州)小科为测定某石灰石样品(主要成分为碳酸钙,其它成分不与稀盐酸反应)中碳酸钙的含量,利用气密性良好的图甲装置进行实验:①称取石灰石样品6克,加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,从左侧持续缓慢鼓入空气;②一段时间后打开分液漏斗活塞,注入足量的稀盐酸,开始计时;③待装置D总质量不再增加时停止鼓入空气。实验过程中测得装置D增加的质量随时间变化图象如图乙。(碱石灰能吸收二氧化碳和水)
(1)根据图乙,运用化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)下列情况中,会导致测得的碳酸钙质量分数偏大的是   。
①去掉装置A,将空气直接鼓入装置B
②去掉装置C,将B与D装置直接相连
③当气泡停止产生时立即停止鼓入空气
41.(2018?温州)工业生产常用“苛化法”制取氢氧化钠其原料为碳酸钠、石灰乳[由Ca(OH)2和水组成的混合物],大致流程如图1。
科学兴趣小组模拟上述流程,在实验室中制备氢氧化钠。
(1)实验室进行“操作1”时,需要用到下列器材(图2)中的   (可多选)。
(2)制备氢氧化钠的化学方程式为,Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓.将53克溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液与17克石灰乳混合,若二者恰好完全反应出计算所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
42.(2018?宁波)为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数,进行如下实验:
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到143.5g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表。
实验组别





混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的m值为   。
(2)第   组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
43.(2018?绍兴)实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈   性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为   克。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10克乙瓶中的固体样品,用100克15%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,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
44.(2018?舟山)大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某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(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体不选用硫酸,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。请根据曲线b分析计算出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。(结果精确到0.1%)
(4)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大会对实验结果造成较大影响,其原因是   。
45.(2018?金华)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的   质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是   (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实
验数据如表:
实验序号
1
2
3
碳酸氢钠样品质量/克
3.0
3.0
3.0
反应前总质量/克
193.8
194.6
193.6
反应后总质量/克
192.6
193.6
192.5
二氧化碳质量/克
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
46.(2017?衢州)有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是:利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内的气压,利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。
Ⅰ.取样品20g,倒入容积为200mL的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入水,置于电子天平上测出总质量m1。
Ⅱ.打开活塞,加入足量的水充分反应,直到没有固体剩余,静置一段时间,测出总质量m2。
Ⅲ.实验数据如下表:
反应前总质量m1
反应后总质量m2
371.84g
371.24g
回答下列问题:
(1)配平化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O加热?   NaAlO2+3H2↑
(2)根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。
(3)以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有   。
A.向锥形瓶中倒入样品时,撒出了部分粉末
B.在反应过程中有水蒸气逸出
C.没有等装置中氢气全部排尽就称量
47.(2017?杭州)小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V.(实验中操作正确。O2的密度为ρg/cm3)
实验序号
1
2

m1(MnO2)/g



m2(KClO3)/g



m3(试管)/g



m4(试管+加热后剩余固体)/g



量筒内收集气体的体积V/cm3



(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是   。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、ρ和V之间应存在的等量关系为   。
(3)每次实验结束后,小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的 MnO2分离并测量其质量。发现总小于加热前MnO2的质量,查阅资料后发现,一般认为加热KC1O3,和MnO2混合物的反应过程如下:
第1步:2MnO2+2KC1O3△?2KMnO4+Cl2↑+O2↑;(其中Cl2有刺激性气味)
第 2 步 2KMnO4△?K2MnO4+MnO2+O2↑:
第3 步:K2MnO4+Cl2△?2KCl+MnO2+O2↑。
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因   。
48.(2017?湖州)钛(Ti)被称为“21世纪金属”,工业上可利用钛酸亚铁(FeTiO3)在一定条件下通过下面两步反应制得:①2FeTiO3+6C+7Cl2一定条件?2FeCl3+2TiCl4+6X,②2Mg+TiCl4800℃?2MgCl2+Ti
(1)X的化学式为   
(2)反应②属于基本反应类型中的   反应.
49.(2017?温州)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质,且成分均匀),为测量样品中Na2CO3的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克;
②向上述3个烧杯中分别加入3份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据如下:
实验一
实验二
实验三
反应前稀盐酸+烧杯质量(克)
150
150
150
反应前固体样品质量(克)
4
8
12
反应后烧杯内物质+烧杯质量(克)
m
155.8
158.7
已知实验中发生的化学反应:NaOH+HCl═NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
(1)分析表中数据,写出判断实验二中的样品已完全反应的理由:   。
(2)表中的m值为   。
(3)根据实验二中的数据计算样品中Na2CO3的质量分数。
50.(2016?湖州)某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4,小明想测定样品中Na2CO3的质量分数,取该样品20克放入烧杯,加入100克水使样品全部溶解,再向烧杯中滴加稀硫酸,当滴加的稀硫酸质量为50克时,恰好完全反应,称得烧杯中溶液的质量是165.6克.
请通过计算回答:
(1)滴加的稀硫酸中溶质的质量分数.
(2)该样品中Na2CO3的质量分数.
浙江省2016-2020年科学中考(化学)试题分类(5)——质量守恒定律与化学方程式的计算
参考答案与试题解析
一.选择题(共3小题)
1.(2019?舟山)科学兴趣小组对金属R的活动性探究时发现:将R放入稀硫酸中,有气泡产生,同时生成正二价的盐:将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。根据以上信息,下列化学方程式正确的是(  )
A.R+MgCl2═RCl2+Mg B.R+2AgCl═RCl2+2Ag
C.R+2HCl═RCl2+H2↑ D.Al+RSO4═AlSO4+R
【答案】C
【解答】将R放入稀硫酸中,有气泡产生,说明在金属活动顺序中R在氢的前面;将R放入ZnSO4溶液中无任何变化,说明R在Zn的后面。
A.根据以上分析可知,在金属活动顺序中,R在镁的后面,R不能置换出氯化镁中的镁,故A错误;
B.因为氯化银不溶于水形不成溶液,所以R不能置换出氯化银中的银,故B错误;
C.在金属活动顺序中,R在氢的前面,能置换出盐酸中的氢,R在化合物中显+2价,R+2HCl=RCl2+H2↑能够反应,故C正确;
D.铝在金属活动顺序中排在锌的前面,所以也排在R的前面,铝能把R从其化合物的溶液中给置换出来,铝在形成化合物时显+3价,与RSO4反应的化学方程式为:2Al+3RSO4=Al2(SO4)3+3R,故D错误。
故选:C。
2.(2017?衢州)质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A.盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,能够用来验证质量守恒定律;
B.水中加入红墨水没有生成新物质,没有发生化学变化,不能用来验证质量守恒定律;
C.镁带在空气中燃烧,反应后固体质量会明显增大,因为有氧气参加,故不能直接验证质量守恒定律;
D.过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,反应物处在一个敞口容器中,生成的氧气会扩散到空气中,不能用来验证质量守恒定律。
故选:A。
3.(2016?舟山)科研人员研发出一种能将二氧化碳转化为甲烷的新技术,该技术以纳米镍粒子为催化剂,将二氧化碳和氢气混合加热发生反应,生成甲烷等物质,从而减少碳排放。该反应前后发生变化的是(  )
A.元素的种类 B.碳原子的数目
C.氢元素的化合价 D.纳米镍粒子的化学性质
【答案】C
【解答】解:A、根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,故选项错误;
B、根据质量守恒定律可知,反应前后碳原子的数目不变,故选项错误;
C、根据化合价原则可知,反应前氢气中氢元素的化合价为零,反应后甲烷中氢元素的化合价为+1价,故选项正确;
D、反应中,纳米镍粒子为催化剂,化学性质不变,故选项错误。
故选:C。
二.填空题(共2小题)
4.(2019?温州)一些心脏病患者安装心脏起搏器,以在心跳骤停时刺激心脏,恢复心跳。一种用于心脏起搏器的锂电池,工作时发生的反应为4Li+2SOCl2═4LiCl+X+SO2↑.则X的化学式为 S 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由4Li+2SOCl2═4LiCl+X+SO2↑可知,反应前后锂原子都是4个,氧原子都是2个,氯原子都是4个,反应前硫原子是2个,反应后应该是2个,其中1个包含在X中,因此X的化学式是S。
故填:S。
5.(2017?温州)水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一.人造水草中的硝化细菌将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质,该过程涉及到的化学反应之一是:2NH3+3O2 硝化细菌?2HNO2+2X.则X的化学式为 H2O .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由2NH3+3O2 硝化细菌?2HNO2+2X可知,反应前后氮原子都是2个,反应前氢原子是6个,反应后应该是6个,其中4个包含在2X中,反应前氧原子是6个,反应后应该是6个,其中2个包含在2X中,因此X的化学式为H2O.
故填:H2O.
三.实验探究题(共8小题)
6.(2020?衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1.加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ.据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是 便于直接读出氧气的体积 。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因 高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成溶液 。
(3)根据实验数据计算发现:m1﹣m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 BCD 。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)实验中用量筒收集气体的好处是便于直接读出氧气的体积;故填:便于直接读出氧气的体积;
(2)高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液是紫红色的,所以实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,故填:高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成溶液;
(3)A.试管中高锰酸钾没有完全分解不会造成m1﹣m2≠ρV,不合题意;
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体导致部分氧气没有收集起来,会造成m1﹣m2≠ρV,符合题意;
C.未调节量筒内外液面相平就读数会造成氧气的体积读数不准确,造成m1﹣m2≠ρV,符合题意;
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯造成继续加热过程中生成的氧气逸散到空气中,没有收集在量筒内,会造成m1﹣m2≠ρV,符合题意;
故选BCD。
7.(2019?绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了”燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实
: 铁丝燃烧后固体质量增大 。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 空气 的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 打开容器前没有称量容器的总质量 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 ACD 。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)可以推翻“燃素学说”的事实:铁丝燃烧后固体质量增大。
故填:铁丝燃烧后固体质量增大。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。
故填:空气。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。
故填:打开容器前没有称量容器的总质量。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是:分析问题应该全面、严谨,定量方法是科学研究的重要方法,科学研究既要尊重事实,也要勇于创新。
故填:ACD。
8.(2017?嘉兴)实验室有一瓶由氯化钾和硝酸钾组成的化肥,但标注的质量分数已模糊不清,小明想通过实验重新标注,以下是他进行的实验步骤:
①取10克样品于烧杯中,加入蒸馏水充分溶解,配制成60克溶液;
②在配制的溶液中,加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应;
③将上述混合液过滤,沉淀经洗涤、干燥后,称得质量为14.35克。
请根据上述实验回答:(相关反应的化学方程式为:KCl+AgNO3═AgCl↓+KNO3)
(1)在过滤操作中使用的玻璃仪器有:烧杯、 漏斗 和玻璃棒。
(2)样品中氯化钾的质量分数为多少?(要求列式计算)
(3)完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是多少克?
(4)为了回收硝酸钾,小明对滤液进行蒸发、结晶、称量,发现所得的晶体质量小于计算得出的理论值。造成这种结果的原因可能是 BC 。(选填编号)
A.晶体没有干燥
B.蒸发时液体飞溅
C.硝酸钾残留在玻璃棒上
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在过滤操作中使用的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒。
故填:漏斗。
(2)设氯化钾质量为x,生成硝酸钾质量为y,
KCl+AgNO3═AgCl↓+KNO3,
74.5 143.5 101
x 14.35g y
74.5x=143.514.35g=101y,
x=7.45g,y=10.1g,
样品中氯化钾的质量分数为:7.45g10g×100%=74.5%,
答:样品中氯化钾的质量分数为74.5%。
(3)完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是:10g﹣7.45g+10.1g=12.65g,
答:完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是12.65g。
(4)A.晶体没有干燥会导致结果偏大;
B.蒸发时液体飞溅会导致结果偏小;
C.硝酸钾残留在玻璃棒上会导致结果偏小。
故选:BC。
9.(2017?金华)为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前
反应后
烧杯和样品溶液总质量/g
加入的氯化钡溶液质量/g
过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95
65
140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是 A 
A.钠元素
B.碳元素
C.钡元素
D.氧元素
(2)反应共生成沉淀 19.7 克
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据质量守恒定律可得,生成的碳酸钡的质量为95g+65g﹣140.3g=19.7g
设样品中碳酸钠的质量为x
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
106197=x19.7g
x=10.6g
样品中氢氧化钠的质量为15g﹣10.6g=4.4g
样品中氢氧化钠的质量分数为4.4g15g×100%≈29.3%
由于反应前后钠元素都是以离子形式存在,没有减少,所以
在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是钠元素。
答:(1)A;
(2)反应共生成沉淀 19.7克;
(3)原样品中NaOH的质量分数约为29.3%。
10.(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,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(分钟)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
产生气体质量(克)
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。(假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素,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。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(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
100x=443.96g
x=9g
所以鸡蛋壳中钙元素的质量分数为9g×40100×100%10g×100%=36%;
(2)A、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,故A正确;
B、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,故B错误;
C、等质量的碳酸镁比碳酸钙生成的二氧化碳多,会导致二氧化碳的质量增大,会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大,故C正确;
D、鸡蛋壳没有充分研磨不会与影响生成二氧化碳的质量,故D错误。
故选:AC。
故答案为:(1)鸡蛋壳中钙元素的质量分数为36%;
(2)AC。
11.(2016?金华)实验室新购买了一批双氧水(H2O2)溶液,某兴趣小组的同学要测定其质量分数,他们设计如图所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;
③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;
④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;
⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;
⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是 分液漏斗 
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断,操作⑤中鼓入的X气体是 B 。
A.氦气 B.经干燥处理的空气 C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数,写出计算过程。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)根据实验室常用仪器可知:A仪器的名称是分液漏斗;故填:分液漏斗;
(2)鼓入X气体的目的是将装置中的氧气排除,为了不影响装置反应后的质量,要通入经干燥处理的空气;故填:B;
(3)生成氧气的质量为:498.6g﹣497g=1.6g,
2H2O2MnO2?2H2O+O2↑,
68 32
x 1.6g
6832=x1.6g
x=3.4g,
该双氧水溶液中质量的质量分数为:3.4g50g×100%=6.8%,
答:该双氧水溶液中质量的质量分数为6.8%。
12.(2016?衢州)以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验:
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,称量容器的总质量为m2。
③打开容器,听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”,称量所得白色物质的质量为m3。
④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态),重新称量容器的总质量为m4
(1)根据所学知识判断,锡的燃烧是 化学 变化。
(2)罗蒙诺索夫分析数据后发现,生成白色物质的质量m3= m4﹣m2+m1 ,于是提出了“参加反应的物质的总质量,等于反应后产物的总质量”的观点。
(3)后经多位科学家的共同努力,最终确立了质量守恒定律,请从微观角度解释该定律: 因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,有新物质生成,锡的燃烧是化学变化;
(2)将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,称量容器的总质量为m2.把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态),重新称量容器的总质量为m4,则参加反应的气体的质量为m4﹣m2,生成白色物质的质量m3=m4﹣m2+m1;
(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等。
答案:
(1)化学;
(2)m4﹣m2+m1;
(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等。
13.(2016?宁波)活性碳酸钙(CaCO3)和炭黑(C)常用作橡胶的填充料,用来改良橡胶性能.在不同的橡胶制品中,对活性碳酸钙和炭黑的投料比有不同的要求.现有一份由活性碳酸钙和炭黑组成的橡胶填充料样品,为测定其中活性碳酸钙的含量,小科用如图所示的实验装置进行实验
实验步骤如下:
①按图连接装置并检查装置的气密性;
②取样品4.0g,置于甲中的硬质玻璃管内,乙中加入足量的氢氧化钠溶液;
③通入干燥的氧气一段时间后,电子称的示数稳定在150.0g;
④继续保持氧气通入,点燃酒精喷灯,加强热;
⑤充分反应后(C被完全氧化,CaCO3被完全分解),最终电子称的示数稳定在152.2g;
⑥实验结束后,根据实验所得的数据进行计算.
请回答下列问题:
(1)实验中所用的氧气可以在实验室中利用 过氧化氢(或氯酸钾、高锰酸钾) 分解得到.
(2)步骤③中先通入干燥的氧气一段时间的目的是 排尽装置内的空气,避免空气中的二氧化碳对实验造成干扰 .
(3)计算样品中活性CaCO3的质量分数(结果精确到0.1%).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)实验中所用的氧气可以在实验室中利用过氧化氢(或氯酸钾、高锰酸钾)分解得到.
(2)通入干燥的氧气一段时间,能排尽装置内的空气,避免空气中的二氧化碳对实验造成干扰.
(3)设样品中碳酸钙的质量为x,高温分解生成二氧化碳的质量为y
CaCO3高温?CaO+CO2↑ C+O2点燃?CO2
100 44 12 44
x y 4g﹣x 2.2g﹣y
10044=xy 1244=4g-x2.2g-y 解得:x=8522g
样品中活性CaCO3的质量分数为8522g4g×100%≈96.6%.
答:(1)过氧化氢(或氯酸钾、高锰酸钾);(2)排尽装置内的空气,避免空气中的二氧化碳对实验造成干扰;(3)样品中活性CaCO3的质量分数为96.6%.
四.计算题(共11小题)
14.(2020?杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2g X在O2中完全燃烧后只生成8.0g CuO、8.0g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 4.8 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)根据参加反应的物质等于生成物的质量,可知消耗氧气的质量为8g+8g﹣11.2g=4.8g;故填:4.8;
(2)8.0g CuO中含有铜元素的质量8.0g×6480×100%=6.4g
8.0g MgO中含有镁元素的质量8.0g×2440×100%=4.8g
因为m铜+m镁=6.4g+4.8g=11.2g
所以X中只含有铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuxMgy;
因为m铜m镁=64x24y=6.4g4.8g
所以x:y=1:2。
则X中铜、镁元素的原子个数比为1:2。
答:X中铜、镁元素的原子个数比为1:2。
15.(2019?台州)如图表示某国际空间站的水气整合系统,其中“氧气生成系统”能电解水,产生氢气和氧气;“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳反应生成液态水和甲烷气体;液态水即时循环利用,甲烷排放到外太空。
(1)图中化学式标注的物质,属于有机物的是 甲烷 。
(2)已知一个航天员平均一天要消耗约0.8千克的氧气,请计算一个航天员在空间站30天,理论上至少需要给该水气整合系统补充多少质量的水?(已知二氧化碳足量)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)图中化学式标注的物质,属于有机物的是甲烷。
故填:甲烷。
(2)设生成0.8kg氧气需要水的质量为x,
2H2O通电?2H2↑+O2↑,
36 32
x 0.8kg
36x=320.8kg,
x=0.9kg,
氢气和二氧化碳反应的化学方程式为:CO2+4H2一定条件?2H2O+CH4,
结合2个反应的化学方程式可知,水汽整合系统电解的水有一半可以循环利用,因此理论上至少需要给该水气整合系统补充水的质量:0.9kg×0.5×30=13.5kg,
答:理论上至少需要给该水气整合系统补充13.5kg水。
16.(2019?舟山)黄铜(铜和锌的合金)因性能优良,被广泛用于制作钱币、饰品和生产中,铜的质量分数在59%﹣65%之间的黄铜性能优良。兴趣小组为了解某黄铜螺母的材料性能进行如下实验:取多个黄铜螺母放入烧杯中,另取80克19.6%的稀硫酸,分四次等质量加入,每次均充分反应,实验过程数据记录如表。
实验次数
1
2
3
4
稀硫酸的用量/克
20
20
20
20
剩余固体的质量/克
20.0
17.4
14.8
13.5
分析上述数据,请回答下列问题:
(1)第4次实验结束后溶液的pH < 7(选填“>”“=”或“<”)。
(2)配制80克溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,需98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)多少毫升?(精确到小数点后一位)
(3)通过计算说明该黄铜螺母的材料性能是否优良。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
根据第二次和第三次固体都是减少了2.6g,所以第一次也是减少2.6g,所以样品质量为20.0g+2.6g=22.6g,而第四次只减少了1.3g,所以此时硫酸过量。所以第4次实验结束后溶液的pH<7。
根据溶液稀释过程中溶质的质量不变,配制80克溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,需98%的浓硫酸(密度为1.84克厘米3)。设需要的浓硫酸的体积为x
x×1.84克/厘米3×98%=80g×19.6%
x≈8.7厘米3=8.7mL
样品中铜的质量分数为13.5g22.6g×100%≈59.7%介于59%﹣65%之间,所以性能优良。
故答案为:
(1)<;
(2)8.7mL;
(3)优良。
17.(2018?湖州)海洋是一个巨大的宝库,从海水中得到的食盐不仅可作调料,还可作化工原料。氯碱工业就是以电解食盐水为基础的,化学方程式为:2NaCl+2H2O通电?Cl2↑+H2↑+2NaOH.某科学兴趣小组模拟氯碱工业,将一定浓度的氯化钠溶液通电一段时间(只发生上述反应),收集到0.02克H2.停止通电,向所得溶液中加入10克盐酸后,溶液恰好为中性。求:
(1)电解过程中消耗氯化钠的质量。
(2)所加盐酸中溶质的质量分数(用化学方程式计算)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设电解过程中消耗硫化钠的质量为x,生成氢氧化钠质量为y,
2NaCl+2H2O通电?Cl2↑+H2↑+2NaOH,
117 2 80
x 0.02g y
117x=20.02g=80y,
x=1.17g,y=0.8g,
答:电解过程中消耗氯化钠的质量是1.17g。
(2)所加盐酸中溶质质量为z,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 36.5
0.8g z
400.8g=36.5z,
z=0.73g,
所加盐酸中溶质的质量分数为:0.73g10g×100%=7.3%,
答:所加盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
18.(2018?杭州)用“盐酸﹣﹣硫化钡法”生产BaCl2会放出有毒气体H2S(其水溶液有酸性),可用NaOH吸收H2S制取Na2S进行处理。如表为H2S回收工艺的各项生产成本:
表:H2S回收工艺的各项生产成本
项目
单价(元/吨)
NaOH
2500
Na2S
5000
辅助费用(以处理1吨H2S计)
1114
(1)工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S的方法是 盈利 (选填“盈利”或“亏损”)的。
(2)若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH多少吨?(写出计算过程,结果保留1位小数)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氢氧化钠和硫化氢反应的化学方程式及其质量关系为:
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O,
80 34 78
由以上质量关系可知,处理1t硫化氢时,需要氢氧化钠质量为:80÷34t=2.4t,生成硫化钠质量为:78÷34t=2.3t,
处理1t硫化氢需要投入资金:2500元×2.4+1114元=7114元,
收入资金:5000元×2.3=11500元,
单从经济效益考虑,这种处理H2S的方法是盈利的。
故填:盈利。
(2)设需要氢氧化钠质量为x,
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O,
80 34
x 10t
80x=3410t,
x=23.5t,
答:若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH23.5t。
19.(2018?宁波)丁酸乙酯是无色有菠萝香味的液体,其密度为0.87g/cm3,难溶于水,可与油类互溶。现取11.6g丁酸乙酯在氧气中完全燃烧,只产生26.4gCO2和10.8gH2O。
(1)含有丁酸乙酯的物品应远离火源。若丁酸乙酯燃烧, 不能  (填“能”或不能”)用水来灭火。
(2)丁酸乙酯可与油类互溶,这种性质属于 物理 性质。
(3)丁酸乙酯中碳元素和氢元素的质量比为 6:1 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)含有丁酸乙酯的物品应远离火源,若丁酸乙酯燃烧,不能用水来灭火,这是因为丁酸乙酯密度比水小。
故填:不能。
(2)丁酸乙酯可与油类互溶,这种性质不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质。
故填:物理。
(3)丁酸乙酯中碳元素和氢元素的质量比为:(26.4g×1244):(10.8g×218)=6:1,
故填:6:1。
20.(2018?台州)某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
碳酸钠质量/克
0.53
1.06
2.12
反应前装置总质量/克
66.33
66.86
67.92
反应后装置总质量/克
66.19
66.62
67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
设第1次反应产生的二氧化碳质量为x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
0.53g x
10644=0.53gx
x=0.22g
对应的体积为0.22g2.0g/L=0.11L
对应的气球排开的空气的质量1.3g/L×0.11L=0.14g
反应后托盘内的质量为66.19g+0.14g(浮力导致天平减小的示数)=66.33g,所以遵循质量守恒定律。
答:(1)第1次反应产生的二氧化碳质量为0.22g。
(2)以第1次反应为例,通过计算说明该反应是遵循质量守恒定律。
21.(2018?嘉兴)洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
(1)查阅资料得知:洁厕灵有效成分是HCl.HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定,其它成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+ H2O +CO2↑。
(2)配制一定溶质质量分数的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、滴管和 玻璃棒、量筒 。
(3)向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的 NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量,数据记录如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入NaHCO3溶液的质量/g
40
40
40
40
40
反应后溶液的总质量/g
138.9
177.8
216.7
255.6
295.6
试分析计算下列问题:
①第一次实验时,所加 NaHCO3溶液中溶质质量是多少克?
②该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)HCl与NaHCO3反应生成氯化钠、水和二氧化碳,对应的化学方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑。
(2)配制一定溶质质量分数的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、滴管、量筒和玻璃棒。
(3)
①第一次实验时,生成的二氧化碳的质量为100g+40g﹣138.9g=1.1g
设所加 NaHCO3溶液中溶质质量为x
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑。
84 44
x 1.1g
8444=x1.1g
x=2.1g
②设该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是y
生成二氧化碳的质量为100g+160g﹣255.6g=4.4g
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑。
36.5 44
100gy 4.4g
36.544=100gy4.4g
y=3.65%
故答案为:
(1)H2O。
(2)玻璃棒、量筒。
(3)①2.1g;②3.65%。
22.(2017?舟山)在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为:Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到有 气泡 产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成如图所示图象。
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2克。根据如图可知,“银粉”是 Al 。请计算:本实验所用稀盐酸的溶质质量分数为多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由于银不和盐酸反应,而给出的结论是不含银,说明对应的现象应该有气泡产生。
(3)由于生成0.2g氢气对应的铝由图可知小于2g,而对应的锌的质量为6.5g。根据加入的银粉的质量为1.8g对应的氢气的质量为0.2g,说明该金属为铝。
由于50g盐酸恰好完全反应生成0.2g氢气
设50g盐酸中HCl的质量为x
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
219 6
x 0.2g
2196=x0.2g
x=7.3g
本实验所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3g50g×100%=14.6%。
故答案为:
(1)气泡
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2克。根据如图可知,“银粉”是 Al. 实验所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%。
23.(2017?杭州)在海底和冻土层存在着储量巨大的“天然气水合物“,具有良好开发和应用前景。有科学家开采得到一种天然气水合物样品,取95.6克样品放置在一密闭容器内,该样品迅速转化为甲烷气体(CH4)和水,将甲烷气体分离并完全燃烧,得到35.2 克二氧化碳。求该天然气水合物样品中甲烷的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:设生成35.2g二氧化碳需要的甲烷的质量为x
CH4+2O2点燃?CO2+2H2O
16 44
x 35.2g
1644=x35.2g
x=12.8g
该天然气水合物样品中甲烷的质量分数为:12.8g95.6g×100%≈13.4%
答:该天然气水合物样品中甲烷的质量分数约为13.4%
24.(2017?丽水)BaCl2是一种重金属盐,其水溶液具有很强的毒性,若误服了BaCl2溶液,可立即服用MgSO4溶液解毒,为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数,现取100克BaCl2溶液,不断加入MgSO4溶液,反应过程中溶液总质量与加入MgSO4溶液的质量关系如图所示,请回答:
(1)P点时溶液的溶质名称是 氯化镁 ;
(2)反应生成沉淀的最大质量为 23.3 克;
(3)求原BaCl2溶液的溶质质量分数。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)P点时氯化钡和硫酸镁恰好完全反应,生成硫酸钡沉淀和氯化镁,因此溶液的溶质名称是氯化镁。
故填:氯化镁。
(2)反应生成沉淀的最大质量为:100g+100g﹣176.7g=23.3g。
故填:23.3。
(3)设氯化钡质量为x,
BaCl2+MgSO4═BaSO4↓+MgCl2,
208 233
x 23.3g
208x=23323.3g,
x=20.8g,
原BaCl2溶液的溶质质量分数为:20.8g100g×100%=20.8%,
答:原BaCl2溶液的溶质质量分数为20.8%。
五.解答题(共26小题)
25.(2020?绍兴)将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入CaCl2溶液质量/克
15
15
15
15
15
生成沉淀的总质量/克
3
m
9
10
10
求:(1)表格中m的数值是 6 。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第 4 次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由表中的数据可知,每加入15g的CaCl2溶液生成沉淀的质量是3g,第三次生成沉淀是9g,则第二次生成沉淀的知识6g,所以m=6。
(2)由表中的数可知,第四次加入的氯化钙溶液若完全反应应生成沉淀的质量应为12g,而实际只产生了10g沉淀,说明了碳酸钠已完全发生了反应。
(3)设原混合物中碳酸钠的质量为x,生成的氯化钠的质量为y
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 10 g y
106x=10010g=117y 解得:x=10.6g y=11.7g
固体混合物中Na2CO3的质量分数是:10.6g12.9g×100%≈82.2%
答:固体混合物中Na2CO3的质量分数是82.2%。
(4)由上述计算可知,原混合物中氯化钠的质量为12.9g﹣10.6g=2.3g,氯化钠的总质量为:2.3g+11.7g=14g。反应的氯化钙溶液的总质量为a,3g:15g=10g:a,解得:a=50g。
由上述数据可作出反应过程中溶液中NaCl质量的变化图为:
故答案为:(1)6。
(2)4。
(3)82.2%。
(4)见上图。
26.(2020?衢州)小科用如图所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,注射器水平放置,夹持装置未画出。他在试管中加入lg石灰石样品和足量的稀盐酸(石灰石中其它成分不与稀盐酸反应产生气体),快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口,实验结果如下表。(忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响)
反应时间/min
0
1
2
3
4
活塞对应的刻度/mL
0
98
152
176
176
(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是 活塞对应的刻度不变 。
(2)当时实验条件下二氧化碳的密度约为2g/L.请利用表格中的数据,根据化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳是气体,反应完全后气体体积不再变化,此时刻度就不再变化;
故答案为:活塞对应的刻度不变。
(2)根据活塞体积变化,可知生成二氧化碳体积为176mL=0.176L,所以二氧化碳质量=2g/L×0.176L=0.352g,设碳酸钙质量为x,
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.352g
10044=x0.352g x=0.8g,
碳酸钙质量分数=0.8g1g×100%=80%;
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
故答案为:80%。
27.(2020?台州)某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 BD 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 气泡,松手后导管口有一段水柱 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因 反应放热使反应容器内的气体受热膨胀;镁与水发生反应产生气体(或气体中含有水蒸气) (写出两点)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由于实验室制氢气的反应物为固体和液体,常温下进行,故选择B作为气体发生装置,由于氢气难溶于水,故选择D作为收集装置。
故答案为:BD;
(2)手握法检查气密性的具体操作为:将导管伸入水面,双手握住试管,当观察到水中导管口有气泡,松手后导管口有一段水柱,说明气密性良好。
故答案为:气泡,松手后导管口有一段水柱;
(3)盐酸中氯化氢的质量为:7.3g×5%=0.365g
设生成氢气的质量为x
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
73 2
0.365g x
x0.365g═273 解得x=0.01g
则氢气的体积为0.01g0.09g/L=0.11L
答:能收集到0.11升氢气。
(4)由于实际收集到的气体体积比计算值要大,分析得排出水的量大于理论上生成氢气的体积,可能是由于金属与酸反应为放热反应,导致容器内气体受热膨胀,排出更多的水,也可能是镁与水反应,生成了氢气,排出更多的水,还可能是生成的氢气中混有水蒸气,导致氢气的实际体积偏大。
故答案为:反应放热使反应容器内的气体受热膨胀;镁与水发生反应产生气体(或气体中含有水蒸气)。
28.(2020?嘉兴)复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物,口服后能迅速中和或缓冲胃酸,减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠(与盐酸反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑)。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验:先将复方碳酸氢钠片制成粉末,取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量,两者质量关系如图所示。
(1)实验后,兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末,观察到 固体继续溶解,产生气泡 ,说明上述实验结束时稀盐酸过量。
(2)计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
(3)计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。(计算结果精确到0.1%)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)实验后,兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末,观察到固体继续溶解,产生气泡,是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,说明上述实验结束时稀盐酸过量。
故填:固体继续溶解,产生气泡。
(2)设碳酸氢钠质量为x,生成氯化钠质量为y,
反应生成二氧化碳质量:10g+100g﹣105.6g=4.4g,
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,
84 58.5 44
x y 4.4g
84x=58.5y=444.4g,
x=8.4g,y=5.85g,
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是:8.4g10g×100%=84%,
答:复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
(3)反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是:5.85g105.6g×100%=5.5%,
答:反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
29.(2020?宁波)某科学兴趣小组同学取8.5g铁,放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中,完全反应后,最终得到9.2g固体。为测定所得固体中各成分的含量,同学们将62.5g稀盐酸分五次加入到该固体中,得到数据如表:
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
剩余固体质量/g
8.5
7.8
a
6.4
6.4
请分析计算:
(1)表中a的值是 7.1 。
(2)9.2g固体中铁的质量是 2.8g 。
(3)稀盐酸的溶质质量分数是多少?
(4)与硫酸铜反应的铁的质量是多少?
【答案】(1)7.1。
(2)2.8g。
(3)7.3%。
(4)5.6g。
【解答】解:(1)由表中的数据可知,每12.5g的稀盐酸完全反应,反应掉的铁的质量为0.7g,所以a=7.8g﹣0.7g=7.1g。
(2)由表中的数据可知,第四次加入的稀盐酸反应的铁的质量是7.1g﹣6.4g=0.7g。第五次加入的稀盐酸没有反应,说明了铁已完全反应,所以,9.2g固体中铁的质量是:9.2g﹣6.4g=2.8g;
(3)设12.5g的稀盐酸中溶质的质量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 73
0.7g x
5673=0.7gx 解得:x=0.9125g
稀盐酸的溶质质量分数是:0.9125g12.5g×100%=7.3%
答:稀盐酸的溶质质量分数是7.3%;
(4)设与硫酸铜反应的铁的质量是y
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56 64
y 6.4g
5664=y6.4g 解得:y=5.6g。
答:与硫酸铜反应的铁的质量是5.6g。
故答案为:(1)7.1。
(2)2.8g。
(3)7.3%。
(4)5.6g。
30.(2020?舟山)“84消毒液”是一种常用含氯消毒用品,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。使用时,可根据实际需求进行配比,并规范使用,以防引发危险。
(1)“84消毒液”中的有效氯来自次氯酸钠,计算次氯酸钠中氯元素的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)现需要5L有效氯浓度为500mg/L的稀溶液,选用有效氯浓度为50000mg/L的某品牌“84消毒液”进行配制,需加水多少升?( 忽略混合前后溶液体积的变化)
(3)“84消毒液”不能与洁厕灵混合使用,因为“84消毒液”里的次氯酸钠与洁厕灵里的盐酸会发生化学反应,产生的氯气对人体有害,不同浓度氯气对人体的影响如表所示。
浓度(mg/m3)
对人体的影响
3000
可立即麻痹呼吸中枢,导致瞬间死亡
120﹣170
极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎
40﹣60
在1小时内便可致人严重中毒
通过计算分析,在10米3密闭空间里,若将1.49克次氯酸钠与盐酸完全反应,产生的氯气会对人体造成怎样的影响?(次氯酸钠与盐酸反应的化学方程式为:NaClO+2HCl═NaCl+Cl2↑+H2O)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)次氯酸钠中氯元素的质量分数为:35.535.5+23+16×100%≈47.7%;
(2)设需要该原液的体积为V,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
5L×500mg/L=V×50000mg/L,
解得:V=0.05L,
水的体积为V水=5L﹣0.05L=4.95L,
答:需加水4.95L。
(3)设1.49g次氯酸钠与足量盐酸反应产生氯气的质量为x,
NaClO+2HCl═NaCl+Cl2↑+H2O
74.5 71
1.49g x
74.51.49g=71x,
解得:x=1.42g,
氯气浓度:1.42g10m3=0.142g/m3=142mg/m3,
查表可知,氯气浓度在120mg/m3~170mg/m3之间,所以此时极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎。
31.(2020?湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种,为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1 克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
(2)这包白色粉末的成分为 碳酸钠、氢氧化钠 。
(3)求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】见试题解答内容
【解答】解:(1)产生二氧化碳气体,是因为盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
故填:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)设碳酸钠质量为x,消耗氯化氢质量为y,生成氯化钠质量为z,
反应生成二氧化碳质量:9.3g+100g﹣107.1g=2.2g,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
106 73 117 44
x y z 2.2g
106x=73y=117z=442.2g,
x=5.3g,y=3.65g,z=5.85g,
设氢氧化钠质量为m,反应生成氯化钠质量为n,
用pH试纸检测溶液呈中性,说明过量的盐酸和氢氧化钠反应,即样品中含有氢氧化钠,
与氢氧化钠反应的氯化氢质量:100g×7.3%﹣3.65g=3.65g,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 36.5 58.5
m 3.65g n
40m=36.53.65g=58.5n,
m=4g,n=5.85g,
样品中氯化钠质量:9.3g﹣5.3g﹣4g=0,说明样品中不含有氯化钠,即样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
故填:碳酸钠、氢氧化钠。
(3)所得溶液中溶质的质量分数是:5.85g+5.85g107.1g×100%=10.9%,
答:所得溶液中溶质的质量分数是10.9%。
32.(2020?舟山)随着手机、电脑等移动设备的普及,人们对充电设备的要求越来越高。最近,某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。
(1)氮化镓(GaN)是充电设备中的核心材料。查阅资料得知:氮化镓中氮元素的化合价与氨气(NH3)中氮元素的化合价相同。由此可知,氮化镓中镓元素的化合价为 +3 。
(2)氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现,其反应的化学方程式为 2Ga+2NH3高温?2GaN+3H2 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氮化镓(GaN)是充电设备中的核心材料。查阅资料得知:氮化镓中氮元素的化合价与氨气(NH3)中氮元素的化合价相同,因此N的化合价是﹣3价。由此可知,氮化镓中镓元素的化合价为+3价;故答案为:+3;
(2)镓与氨气在高温下反应生成氮化镓和氢气,配平即可;故答案为:2Ga+2NH3高温?2GaN+3H2;
33.(2020?金华)面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味,为使食品更美味,可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠(Na2CO3),为测定某品牌碱面中碳酸钠的质量分数,小金按照如图甲所示实验装置,利用碱面与盐酸反应生成二氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数(杂质不与盐酸反应)。
完成下列问题:
(1)为完成碳酸钠质量分数的测定实验,气体发生装置应选择图乙中的 B 装置(填字母)。
(2)小金各取11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验,三次实验所采集的数据见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数;
实验次数
碱面样品质量/克
稀盐酸质量/克
二氧化碳质量/克
1
11.0
50.0
1.1
2
11.0
200.0
4.4
3
11.0
250.0
4.4
(3)按照图甲实验装置测定的CO2气体质量,可能导致CO2质量测定结果偏小的原因 二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收 (写出一种即可)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)为完成碳酸钠质量分数的测定实验,气体发生装置应选择图乙中的B装置,是因为反应物是固体和液体,不需要加热。
故填:B。
(2)设碳酸钠质量为x,
可以用实验2中的数据进行计算,是因为实验2中碳酸钠已经完全反应,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
106 44
x 4.4g
106x=444.4g,
x=10.6g,
碱面中碳酸钠的质量分数是:10.6g11.0g×100%=96.4%,
答:碱面中碳酸钠的质量分数是96.4%。
(3)按照图甲实验装置测定的CO2气体质量,可能导致CO2质量测定结果偏小的原因:二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。
故填:二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。
34.(2019?湖州)实验室里有一瓶氢氧化钙粉末由于较长时间敞口放置,已部分变质为碳酸钙。某课外兴趣小组为测定该瓶粉末中碳酸钙的质量分数,进行实验操作、数据收集和计算。
(1)配制稀盐酸:配制500克7.3%的稀盐酸,需要36.5%的浓盐酸 100 克。
(2)抽样测定:将瓶中粉末搅拌均匀后称取20克样品放入烧杯并置于电子秤上,再加入足量稀盐酸充分反应,总质量与反应时间的关系如下表所示:
反应时间/秒
0
10
20
30
40
总质量/克
310.0
309.6
308.6
307.8
307.8
完全反应后,生成的CO2气体的质量为 2.2 克
(3)计算出该样品中CaCO3的质量分数(要有计算过程)。
(4)经过分析讨论,同学们觉得这样测得的结果有可能偏大,原因是 二氧化碳逸出时会带出水分或者盐酸具有挥发性 (指出一点即可)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)根据溶液稀释过程溶质的质量不变,配制500克7.3%的稀盐酸,需要36.5%的浓盐酸 500g×7.3%36.5%=100g。
(2)完全反应后,生成的CO2气体的质量为310.0g﹣307.8g=2.2g
(3)设该样品中CaCO3的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
20gx 2.2g
10044=20gx2.2g
x=25%
(4)经过分析讨论,同学们觉得这样测得的结果有可能偏大,原因是 二氧化碳逸出时会带出水分或者盐酸具有挥发性。
故答案为:
(1)100。
(2)2.2。
(3)25%。
(4)二氧化碳逸出时会带出水分或者盐酸具有挥发性。
35.(2019?舟山)用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】。兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为 CaCl2和MgCl2 (填化学式)。
(2)样品中CaCO3的质量分数是多少?
(3)反应结束时溶液中MgCl2的质量分数是多少?(精确到0.1%)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:恰好完全反应时,碳酸钙转化为氯化钙,氢氧化镁转化为氯化镁,所以对应的溶质的化学式为 CaCl2和MgCl2。
根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为25g+100g+150g﹣268.4g=6.6g
设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
10044=x6.6g
x=15g
样品中CaCO3的质量分数为15g25g×100%=60%
则样品中氢氧化镁的质量为25g﹣15g﹣4.2g=5.8g
设生成的氯化镁的质量为y
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
58 95
5.8g y
5895=5.8gy
y=9.5g
反应结束时溶液中MgCl2的质量分数为9.5g25g-4.2g+150g-6.6g×100%=5.8%
故答案为:
(1)CaCl2和MgCl2。
(2)60%。
(3)5.8%。
36.(2019?杭州)工业合成氨的相关反应式为:N2+3H2一定条件?2NH3
(1)合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是 氮气(N2) 。
(2)当前,原料气H2可用天然气来制取,理论上每生产1吨H2会同时产生5.5吨CO2,有科学家正在研究一种不生成CO2的新方法来制取原料气H2.若需要合成8.5万吨氨,改用新方法制取原料气H2可以减少排放多少万吨CO2?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是 氮气(N2)。
(2)设需要的氢气的质量为x
N2+3H2一定条件?2NH3
6 34
x 8.5万吨
634=x8.5万吨
x=1.5万吨
原料气H2可用天然气来制取,理论上每生产1吨H2会同时产生5.5吨CO2,若需要合成8.5万吨氨改用新方法制取原料气H2可以减少排放CO2的质量为1.5万吨×5.5=8.25万吨。
故答案为:
(1)氮气(N2)。
(2)8.25万吨。
37.(2019?温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2═2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 氧气不易溶于水 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议: 在pH约为3~
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