中考化学复习专题化学计算题 5页

化学计算题 例1 某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的几种杂质。取该样品6.9g，加入50g稀盐酸中，恰好完全反应得到无色溶液，同时产生2.2g气体。下列判断正确的是( )‎ A.反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4‎ B.NaCl不与盐酸反应，说明样品中一定没有NaCl C.所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%‎ D.Na2CO3和MgCO3都能和稀盐酸反应生成气体，说明样品中一定有Na2CO3和MgCO3‎ 分析 铜的盐溶液都是蓝色溶液，A正确；NaCl与盐酸混合无明显现象，无法确定NaCl是否存在，B错误；稀盐酸可与碳酸盐(K2CO3、Na2CO3、MgCO3)反应生成二氧化碳气体，由生成二氧化碳气体‎2.2g，根据关系式2HCl~CO2，可求出‎50g稀盐酸中溶质的质量为‎3.65g，则稀盐酸中的溶质质量分数为‎3.65g/‎50g×100%=7.3%，C正确；与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，可说明样品中一定有碳酸盐，但不能确定样品中一定有Na2CO3和MgCO3，D错误。‎ 答案 AC 例2 湿法冶金是我国古代劳动人民智慧的结晶。若向a g含杂质的铁粉中(假设杂质不溶于水，也不与其他物质反应)加入l‎60g溶质的质量分数为l0％的硫酸铜溶液，恰好完全反应后，过滤得到‎6.8g干燥固体，同时得到一种不饱和溶液(滤液损失忽略不计)。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出上述反应的化学方程式__________________________________；‎ ‎(2)根据硫酸铜质量列出求解样品中铁的质量(x)的比例式________________；学科王 ‎(3)a的数值为__________；‎ ‎(4)若向反应后的滤液中加入‎40.‎‎8 g水，则所得溶液中溶质的质量分数为__________；‎ ‎(5)工业上若要得到120 t上述铁粉，需要含杂质(杂质不含铁元素)20％的赤铁矿的质量是_____________。‎ 分析 (1)铁与硫酸溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。‎ ‎(2)设参加反应铁的质量为x，生成铜的质量为y、硫酸亚铁的质量为z。‎ Fe + CuSO4 = Cu+ FeSO4‎ ‎56 160 64 152‎ x ‎160g×10% y z ‎56﹕160=x﹕‎160g×10% 解得x=‎5.6g。‎ ‎(3)160﹕64=‎160g×10%﹕y，解得y=‎6.4g，即样品中杂质的质量=‎6.8g－‎6.4g=‎0.4g；因此含杂质铁粉的质量=‎5.6g+‎0.4g=‎6g，即a的数值为6。‎ ‎6g‎+‎160g+‎40.8g－‎6.8g ‎ ‎15.2g‎ ‎ ‎(4)160﹕152=‎160g×10%﹕z，解得z=‎15.2g。‎ 所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=7.6%。‎ ‎(5)根据铁元素守恒，设需要含杂质20%的赤铁矿的质量为m。‎ m×(1－20%)×112/160×100%=120t×‎5.6g/‎6g×100%，解得m=200t。‎ 答案 (1)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (2) (3)6 (4)7.6% (5)200t 例3 课外活动时，同学们采用以下两种方法测定某氯化钠溶液的溶质质量分数。‎ ‎(1)【化学方法】向一定量氯化钠溶液中加入足量硝酸银溶液，得到‎2.87g氯化银固体，则该氯化钠溶液中氯化钠的质量为多少？(根据化学方程式列式计算)‎ 经多次实验测定，该溶液的溶质质量分数为10%。学科王 ‎(2)【物理方法】取一定量该溶液进行蒸发，测量实验数据如下：‎ 蒸发皿的质量(g)‎ ‎25.0‎ 蒸发皿+食盐溶液(g)‎ ‎45.0‎ 蒸发皿+食盐晶体(g)‎ ‎27.4‎ 数据处理 溶液的溶质质量分数为__________‎ 若化学方法测定结果准确，则物理方法测定结果产生误差的原因是__________。‎ A.蒸发时未用玻璃棒搅拌 ‎ B.所取氯化钠溶液质量较大 ‎ C.蒸发时出现少量晶体时就停止加热 ‎ D.实验后未将玻璃棒上的白色固体移入蒸发皿 分析 (1)设生成氯化钠质量为x。‎ NaCl+AgNO3=AgCl↓ +NaNO3 ‎ ‎58.5 143.5‎ x ‎2.87g ‎ ‎45.0g‎－‎25.0g ‎ 解得x=‎1.17g。‎ ‎(2)食盐溶液中溶质的质量分数为 ×100%=12%。蒸发时若未用玻璃棒搅拌，会有液体溅出，使测得的结果偏小；溶液具有均一性，所取氯化钠溶液质量的多少不会影响实验结果；蒸发时出现少量晶体时就停止加热，晶体中仍有水存在，故使测得的结果偏大；实验后未将玻璃棒上的白色固体移入蒸发皿，会使测得的结果偏小。‎ 答案 (1)‎1.17g (2)12% C 例4 小明在协助老师清理实验室时，发现有一瓶碳酸钠和氯化钠组成的混合液。他想测定该溶液中碳酸钠和氯化钠的质量分数，为此设计并进行了如下实验。‎ ‎【实验1】取该混合液‎50 g，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入稀盐酸的质量为‎20 g、‎40 g、‎60 g时，生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)。‎ ‎【实验2】另取该溶液‎50 g，加入一定量稀盐酸充分反应后，测得溶液的pH=7，然后再加入硝酸银溶液，测得实验数据见右图。‎ 第Ⅰ组 第Ⅱ组 第Ⅲ组 稀盐酸的质量/g ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ 生成气体的质量/g ‎2.2‎ m ‎5.5‎ 试分析计算：‎ ‎(1)【实验1】中，第二组数据m为__________g。‎ ‎(2)混合液中碳酸钠的质量分数是多少？‎ ‎(3)混合液中氯化钠的质量分数是多少？(计算结果精确至0.1%)‎ 分析 (1)在碳酸钠足量的情况下，产生气体(CO2)的质量应与所加稀盐酸的量成正比，第Ⅰ组加入‎20g稀盐酸，产生‎2.2g气体，第Ⅱ组加入‎40g稀盐酸，应产生‎4.4g气体，而第Ⅲ组加入‎60g稀盐酸，应产生‎6.6g气体，但实际第Ⅲ组产生‎5.5g气体，说明当加入‎60g稀盐酸后，原溶液中的碳酸钠已反应完全，最后会有稀盐酸剩余，而‎5.5g＞‎4.4g，说明第Ⅱ组加入40gg稀盐酸时，碳酸钠是足量的，从而确定第Ⅱ组数据m为4.4。‎ ‎(2)设‎50g混合溶液中碳酸钠的质量为x，同时与盐酸反应生成氯化钠的质量为y。‎ Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O ‎106 117 44‎ x y ‎‎5.5g ‎106﹕44=x﹕‎5.5g 解得x=‎‎13.25g ‎117﹕44=y﹕‎5.5g 解得y≈‎‎14.63g ‎50g‎ ‎ ‎27.4g‎－‎25.0g ‎ ‎13.25g‎ ‎ 混合液中碳酸钠的质量分数= ×100%=26.5%‎ ‎(3)设生成‎57.4g氯化银沉淀需要氯化钠的质量为z。‎ NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3‎ ‎58.5 143.5‎ z ‎‎57.4g ‎50g‎ ‎ ‎27.4g‎－‎25.0g ‎ ‎23.4g‎－‎14.63g ‎ ‎58.5﹕143.5=z﹕‎57.4g 解得z=‎‎23.4g 混合液中氯化钠的质量分数= ×100%≈17.5%。‎ 答案 (1)4.4 (2)26.5% (3)17.5% ‎ 例5 用胶头滴管向盛有20.0g稀硝酸的烧杯中滴加2滴酚酞试液，再向其中缓缓加入20.0g 5.6%的氢氧化钾溶液；边滴加边用玻璃棒搅拌，待滴入最后1滴碱液时，混合液刚好由无色变为粉红色，且30s颜色不变，即可认为恰好完全反应。‎ ‎(1)请列式计算反应后溶液中溶质的质量分数。‎ ‎(2)将反应后的溶液冷却到室温，若要配置室温时的饱和溶液，还需向其中加入‎10.0g硝酸钾固体，按规范操作，用托盘天平称取‎10.0g硝酸钾时，若指针略向左偏转，要使指针居中的恰当操作是：__________________。‎ ‎(3)根据上述情境，列式计算此时硝酸钾的溶解度(计算结果保留小数点后一位)。‎ 分析 (1)‎20.0g 5.6%的氢氧化钾溶液中氢氧化钾的质量=‎20.0g×5.6%=‎1.12g，设生成硝酸钾的质量为x。‎ KOH+HNO3=KNO3+H2O ‎56 101‎ ‎1.12g‎ x 解得x=‎‎2.02g 反应后溶液中溶质的质量分数是×100%=5.05%。‎ ‎(2)在称取‎10.0g硝酸钾时，天平指针略向左偏转，说明添加的硝酸钾的质量偏多，要使天平平衡，可用药匙从左盘取下少许硝酸钾固体，直到天平平衡。‎ ‎(3)溶解度是一定温度下，‎100g水中最多溶解物质的质量，设该温度下硝酸钾的溶解度为y，此时饱和溶液中硝酸钾的质量=‎2.02g+‎10.0g=‎12.02g，水的质量是‎20.0g+‎20.0g－‎2.02g=‎37.98g，则有=，解得y≈‎31.6g。‎ 答案 (1)5.05% (2)用药匙从左盘取下少许硝酸钾固体 (3)‎‎31.6g 例6 工业上侯氏制碱法得到的纯碱产品中常含有少量的氯化钠杂质，化验员要对每批次的纯碱产品进行检验。在实验室中取27g纯碱样品，平均分成五份依次加入到盛有100g稀盐酸的锥形瓶中(锥形瓶的质量为60g)，每次充分反应后都进行称量，得到的实验数据如下表：学科王学科王 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 加入纯碱样品的质量/g ‎5.4‎ ‎5.4‎ ‎5.4‎ ‎5.4‎ ‎5.4‎ 电子天平的示数/g ‎163.2‎ ‎166.4‎ ‎169.6‎ ‎175‎ ‎180.4‎ ‎(1)第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量是_______g。‎ ‎(2)计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？(计算结果精确到0.1%)‎ ‎(3)计算所用稀盐酸的质量分数是多少？‎ 分析 (1)根据质量守恒定律，第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量=‎100g+‎60g+‎5.4g－‎163.2g=‎2.2g。‎ ‎(2)第二次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量=‎163.2g+‎5.4g－‎166.4g=‎2.2g，说明第二次加入的‎5.4g纯碱样品已经完全反应；第三次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量=‎166.4g+‎5.4g－‎169.6g=‎2.2g，说明第三次加入的‎5.4g纯碱样品已经完全反应；第四次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量=‎169.6g+‎5.4g－‎175g=0，说明第四次加入的‎5.4g纯碱样品没有参与反应，进而说明‎100g稀盐酸与前面三次加入的纯碱样品恰好完全反应，生成气体的总质量为‎6.6g。设前三次样品中含有碳酸钠的质量为x，所用稀盐酸中溶质的质量为y。‎ Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑‎ ‎106 73 44‎ x y ‎‎6.6g ‎ 解得x=‎‎15.9g ‎ 解得y=‎‎10.95g 纯碱样品中碳酸钠的质量分数=×100%=98.1%。‎ ‎(3)所用稀盐酸的质量分数=×100%=10.95%。‎ 答案 (1)2.2 (2)98.1% (3)10.95%‎ 强化训练 ‎1.在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，在两只烧杯里分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，将天平调节至平衡。然后向左盘的烧杯中加入8.4g铁，反应物之间恰好完全反应．欲使天平恢复平衡，则可向右盘的烧杯中加入( )‎ A.‎8.4‎g铝 B.‎8.4g氧化钙 C.‎8.4g镁 D.‎8.4g碳酸镁 ‎2.实验室有一瓶硫酸溶液，老师请小红同学设计方案测定该废液中硫酸的质量分数。小红同学先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2g，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2g，之后，将一枚质量为10.8g的铁钉(已用砂纸打磨去年铁锈)放入该小烧杯中反应，待铁钉表面不再有气泡产生后，再次称量，总质量为43.9 g。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出上述反应的化学方程式是________________________。‎ ‎(2)反应中产生的气体的质量是____________g。‎ ‎(3)计算该废液中硫酸的质量分数(写出计算过程，计算结果保留一位小数)。‎ ‎(4)如果铁钉的铁锈未除净，对计算结果的影响是___________(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”)，原因是____________________________________。‎ ‎3.为测定锌铜合金中锌的含量，取该合金放入如图盛有稀硫酸的锥形瓶中，发生反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。多次实验后，取平均值所得数据如下表：‎ 反应前 充分反应后装置及反应剩余物质质量 装置和足量的稀硫酸质量 锌铜合金质量 ‎342.10g ‎16.00g ‎357.70g 若不考虑干燥剂吸收空气中的水蒸气，计算：‎ ‎(1)根据质量守恒定律求生成氢气的质量。‎ ‎(2)该合金中锌的质量分数。‎ ‎4.实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。现取10g稀硫酸样品，将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中，边加边搅拌，随着NaOH溶液的不断 加入，溶液的pH的变化如右图所示。试回答：‎ ‎(1)a点溶液中含有的离子有___________________。‎ ‎(2)当pH=7时，消耗NaOH溶液中NaOH的质量为_________。‎ ‎(3)计算稀H2SO4的溶质质量分数。‎ ‎5.某纯碱样品中含有杂质NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，称取纯碱样品6 g，放入‎20 g水中使其完全溶解，再加入稀盐酸‎26.2 g，恰好完全反应，反应后溶液的总质量为‎50 g。‎ 试计算：(写出计算过程，结果保留一位小数)‎ ‎(1)生成二氧化碳的质量；‎ ‎(2)样品中Na2CO3的质量分数；‎ ‎(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。‎ 答案 1.AC 2.(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (2)0.1 (3)32.7% (4)偏小 硫酸与铁锈反应，生成氢气的质量变小 3.(1)‎0.4g (2)81.25% 4.(1)Na+、H+、SO42－ (2)0.8 (3)9.8% 5.(1)‎2.2 g (2)88.3% (3)13.1%‎