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- 2021-05-13 发布
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专题九 计算题
类型一 已知溶液(或不纯物质)质量和质量分数计算纯净物质量型
1.(2016·江西)小新用20 g含碳酸钠53%的天然碱制取氢氧化钠用于制作“叶脉书签”(杂质不参加反应)。操作过程如下:
请计算:
第1题图
(1)20 g样品中碳酸钠的质量为____________g。
(2)反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)将200 g滤液浓缩成制作“叶脉书签”所需质量分数为10%的氢氧化钠溶液,需蒸发水__________g。
2.食醋是厨房常用的调味品。小明为判断某品牌9°米醋含酸量是否合格,拟配制一定质量分数的氢氧化钠溶液对其进行检测,产品的部分信息如图所示。请回答相关问题:
产品名称:9°米醋
规 格:420 mL
总酸含量:≥9.00 g/100 mL
保 质 期:36个月
生产日期:见瓶底
(1)配制100 g质量分数为4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠______g,水________mL(水的密度为1 g/cm3)。
(2)若将该米醋中的酸均看成是醋酸,醋酸与氢氧化钠反应的化学方程式为CH3COOH+NaOH=== CH3COONa+H2O,小明取出10 mL该米醋,加入4%的氢氧化钠溶液12 g,恰好完全反应。请通过计算判断该米醋含酸量是否合格。(写出计算过程)
(3)可溶性物质溶于水形成溶液后,凝固点会发生变化。纯净的醋酸凝固点是16.6 ℃,而家中的米醋在温度低于0 ℃时也不易结冰,其原因是________
________________________。
3.做电解水实验时,常向水中加入稀硫酸以增强导电性,但硫酸并未参加反应。
(1)小明量取40 mL溶质质量分数为34%的硫酸溶液(密度为1.25 g/mL),其中溶质的质量为________g。
(2)将(1)中量取的硫酸溶液加水稀释成5%的稀硫酸,应加入水的质量为__________g。
(3)取90 g 5%的稀硫酸做电解水实验,通电一段时间后,收集到氢气的质量为2 g,求此时溶液中溶质的质量分数。
4.某氢氧化钠样品中混有氯化钠,为测定样品中氢氧化钠的质量分数,称取5 g样品,加入27 g水完全溶解后,缓慢加入稀盐酸,同时测定溶液的pH。当pH=7时,刚好用去10%的稀盐酸36.5 g。试计算:
(1)将100 g质量分数为36%的稀盐酸稀释成10%的稀盐酸,需加水的质量为__________g。
(2)样品中氢氧化钠的质量分数。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数__________。
5.如图是配制好的碳酸钠溶液的标签。请根据标签上的文字信息,进行计算:
名称:碳酸钠溶液
化学式:Na2CO3
溶质质量分数10%
溶液质量:500 g
第5题图
(1)配制该碳酸钠溶液,需要称量________g碳酸钠。
(2)取氯化钡固体样品(含有少量氯化钠)26 g,放入烧杯中加水完全溶解,往烧杯中滴加上述配制好的碳酸钠溶液至恰好完全反应,然后过滤、烘干,称得沉淀19.7 g。该样品中氯化钡的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)农业上常用10%~20%的氯化钠溶液来选种,上述反应后过滤所得氯化钠溶液______(填“能”或“不能”)直接用于选种。
6.有一道作业题:取100 g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液倒入烧杯中,向其中加入100 g 19.6%的稀硫酸,充分反应后,求所得溶液中硫酸钠的质量分数。批改时老师发现两种答案:
结果编号
①
②
计算结果
14.2%
7.1%
请你分析并回答问题:
(1)氢氧化钠与硫酸反应时的质量比为________。
(2)请判断哪个结果是正确的。(写出计算过程)
(3)反应前后钠元素的质量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
7.某地一辆满载浓硫酸的罐车翻倒,导致25 t溶质的质量分数为98%的浓硫酸泄漏,并向路基两边蔓延,接到报警后消防官兵立即赶来并用石灰浆(主要成分为氢氧化钙)中和硫酸解除了险情。请回答:
(1)25 t溶质的质量分数为98%的浓硫酸中含H2SO4的质量为________________。
(2)计算:中和泄漏的硫酸,理论上需要多少吨氢氧化钙。
(3)处理一定量的硫酸,理论上既可用m1吨的氢氧化钙粉末,也可选用m2吨的氧化钙粉末,还可用m3
吨碳酸钙粉末,则m1、m2、m3的数值大小关系为________。
类型二 根据读图计算纯净物质量型
1.为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,小龙和他的同学用足量的一氧化碳与在10 g样品充分反应(杂质不能与反应),并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
第1题图
(1)上述反应产生二氧化碳的质量为__________g。
(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
(3)若上述反应后剩余固体质量为m克,写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的表达式:______________________(用m表示)。
2.(2018·江西样卷)为测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,小红称取了11 g样品(杂质仅有氯化钠)加入足量的氯化钙溶液,使其充分反应。反应生成的沉淀质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。
第2题图
(1)反应生成沉淀的质量为________g。
(2)计算样品中纯碱的质量分数。(写出计算过程,精确到0.1%)
(3)恰好完全反应后生成的溶液的溶质质量分数为__________。
3.(2018·萍乡一模)我市某玻璃厂排放的废水中含有碳酸钠,易造成环境污染。化学兴趣小组根据该厂设计的废水处理方案进行了如下实验:取过滤后的水样100 g,逐滴加入稀盐酸至恰好不再产生气体为止。反应过程中生成气体与所加稀盐酸的质量关系如图所示。
请回答下列问题(不考虑水样中杂质的影响)。
第3题图
(1)反应生成CO2气体的质量是______________。
(2)100 g水样中碳酸钠的质量是多少?(写出计算过程)
(3)加入稀盐酸的质量为a g时,溶液中的钠元素的质量是__________g。
4.(2018·淮安改编)对销售的化肥,国家有明确的质量要求。某兴趣小组对市售的某钾肥进行了检测,称取2.0 g样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐渐加入10%的BaCl2溶液,产生沉淀的质量与所加入BaCl2溶液质量的关系如图所示(假定杂质不参加反应)。已知:K2SO4+BaCl2=== BaSO4↓+2KCl。
(1)反应生成沉淀的质量为____________g。
(2)样品中K2SO4的质量分数是多少?
(3)通过计算,该化肥是否符合国家质量要求______(填“是”或“否”)。
5.(2018·甘肃改编)用溶质质量分数为5%的NaOH溶液中和73 g稀盐酸,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示。请计算:
第5题图
(1)用质量分数为10%的氢氧化钠溶液配制5%的氢氧化钠溶液100 g,需要加水________克。
(2)当a为80 g时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(3)加入过量的氢氧化钠后,溶液中的溶质为______________________(填化学式)。
6.(2018·梧州改编)为了测定某硫酸铜溶液的质量分数,小杨同学取50.0 g样品置于烧杯中,逐滴加入氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液的质量和生成沉淀质量的关系如图所示。请计算:
第6题图
(1)NaOH的化学式量为________。
(2)硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)硫酸铜刚好完全反应时,所得溶液的质量为____________g(保留一位小数)。
7.(2018·黔南州)化学实验小组同学为研究某公共场所铁制护栏锈蚀的程度,将12.8 g已生锈的铁片,放入一定浓度的稀盐酸中充分反应,测得产生的气体质量与稀盐酸的质量关系如图所示(假设铁片除有Fe2O3外,不含其他杂质)。
第7题图
(1)生成氢气的质量为__________g。
(2)所得稀盐酸中溶质的质量分数为______________。
(3)计算该铁片中Fe2O3的质量分数(写出计算过程)。
类型三 利用差量法计算纯净物质量型
1.(2018·德州)向盛有10 g纯碱样品(含有少量的氯化钠)的烧杯中加入稀盐酸。加入80 g稀盐酸时恰好完全反应,反应后烧杯内物质总质量为86.7 g。
(1)该反应生成二氧化碳的质量为__________g。
(2)求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数?
2.(2018·长沙)小英同学用某铁合金样品做了如下实验:称量11.4g样品,放入质量为40 g的烧杯中,再往烧杯中加入200 g稀硫酸,恰好完全反应(杂质不与酸反应,也不溶于水)。反应完毕后称量烧杯及烧杯内物质总质量为251g。求:
(1)反应产生的氢气质量为__________g。
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
3.(2018·绍兴节选)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)
第3题图
(1)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为__________克。
(2)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(3)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈______性。
4.(2018·河北)小明用某纯碱样品(含少量氯化钠)进行了如图所示的实验。请计算:
第4题图
(1)生成二氧化碳的总重量为__________g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
5.(2018·陕西改编)某补钙剂的主要成分是碳酸钙。欲测定该补钙剂中碳酸钙的质量分数,某同学进行了如图所示的操作(假设其他成分可溶于水但不参与反应)。
第5题图
(1)生成二氧化碳的质量为__________g。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。
(3)该实验中,装置的气密性对测定结果______(填“有”或“无”)影响。
6.请根据如图所示的实验过程和提供的数据,解答下列问题。
第6题图
(1)实验过程中,产生沉淀的质量为__________g。
(2)最终所得溶液的溶质质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)原固体混合物中钠元素的质量为____________g。
类型四 分析表格数据计算纯净物质量型
1.(2015·江西)为测定某氮肥中硫酸铵的纯度(即质量分数)是否与如图所示标签相符,小林取一定量该氮肥样品于烧杯中配成溶液,与足量氯化钡溶液反应,记录有关数据如下表:
[反应的化学方程式为(NH4)2SO4+BaCl2=== BaSO4↓+2NH4Cl,其他成分能溶于水但不参加反应]
(1)反应共生成BaSO4的质量为____________g。
(2)若所取氮肥样品的质量为15 g,试通过计算确定该氮肥中硫酸铵的纯度是否与标签相符。(请写出计算过程)
(3)反应前后,溶液中硫元素的质量________(选填“不变”“增大”或“减小”)。
2.某会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”:为测定其中碳酸钙的含量,课外活动小组的同学称取50 g碎纸样品。分别在5只烧杯中进行了实验,实验数据见下表(假设纸张其他成分既不溶于水,也不与水反应):
烧杯序号
烧杯①
烧杯②
烧杯③
烧杯④
烧杯⑤
加入样品的质量/g
10
10
10
10
10
加入稀盐酸的质量/g
10
20
30
40
50
充分反应后生成气体的质量/g
0.88
1.76
2.64
3.52
3.52
(1)10 g样品与足量稀盐酸反应最多生成____________g气体。
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。
(3)烧杯④中物质充分反应后所得溶液的质量为______________g。
3.(2018·达州)实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有100 g碳酸钠溶液,将150 g氯化钙溶液分四次加入,充分反应,四次测量所得数据如表所示:
次数
累计加入氯化钙
溶液的质量/g
烧杯中溶液的总质量/g
一
40
134
二
80
168
三
120
202
四
150
232
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为________g。
(2)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程)
(3)第四次测量时,所得溶液中的溶质有________________________(填化学式)。
4.(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200 g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到143.5 g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200 g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
一
二
三
四
五
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)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
5.小明同学从家中带来了一个废弃的水龙头,其成分为黄铜(铜锌合金)。为了测定黄铜中铜的质量分数,他在老师的指导下做了如下实验,有关实验数据记录如下:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
所取黄铜样品的质量/g
32.0
32.0
32.0
32.0
加入稀硫酸的质量/g
40.0
80.0
120.0
160.0
反应后烧杯内剩
余物质的质量/g
71.9
a
151.7
191.7
请分析实验数据,完成下列问题:
(1)第2次实验中a的数值为______________。
(2)计算该黄铜样品中铜的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
(3)第4次实验中,充分反应后溶液中溶质的成分为___________________
_______(写化学式)。
6.为了探究石灰石的纯度(假设样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应),称取40 g石灰石样品分为4等份进行实验。所得数据如表所示:
实验编号
①
②
③
④
稀盐酸的质量/g
25
50
m
150
乘余固体的质量/g
7.5
5
2
2
(1)石灰石的纯度是__________。
(2)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)表中m的值________(填“大于”“小于”或“等于”)100 g。
参考答案
类型一
1.(1)10.6
(2)解:设反应后生成氢氧化钠的质量为x
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
106 80
10.6 g x
=
x=8 g
反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为×100%=4%
答:反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为4%。
(3)120
2.(1)4 96
(2)解:设10 mL该米醋中醋酸的质量为x
CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O
60 40
x 12 g×4%
=
x=0.72 g
该米醋的含酸量为=<
答:该米醋的含酸量不合格。
(3)醋酸溶于水后溶液的凝固点降低
3.(1)17 (2)290
(3)解:设生成氧气的质量为x
2H2O 2H2↑+O2↑
4 32
2 g x
=
x=16 g
所得溶液的质量为90 g-2 g-16 g=72 g
此时溶液中溶质的质量分数为×100%=6.25%
答:此时溶液中溶质的质量分数为6.25%。
4.(1)260
(2)解:设样品中氢氧化钠的质量为x
NaOH+HCl ===NaCl+H2O
40 36.5
x 36.5 g×10%
=
x=4 g
样品中氢氧化钠的质量分数为×100%=80%
答:样品中氢氧化钠的质量分数为80%。
(3)10%
5.(1)50
(2)解:设样品中氯化钡的质量为x
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
208 197
x 19.7 g
=
x=20.8 g
样品中氯化钡的质量分数为×100%=80%
答:样品中氯化钡的质量分数为80%。
(3)能
6.(1)40∶49
(2)解:设所得溶液中硫酸钠的质量为x
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
80 142
100 g×8% x
=
x=14.2 g
所得溶液中硫酸钠的质量分数为×100%=7.1%
答:计算结果②正确。
(3)不变
7.(1)24.5 t
(2)解:设理论上需要氢氧化钙的质量为x
Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
74 98
x 24.5 t
=
x=18.5 t
答:中和泄漏的硫酸,理论上需要约18.5吨氢氧化钙。
(3)m3>m1>m2
类型二
1.(1)6.6
(2)解:设赤铁矿石中氧化铁质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
160 132
x 6.6 g
=
x=8.0 g
赤铁矿石中氧化铁的质量分数为:×100%=80%
答:该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%。
(3)×100%
2.(1)10
(2)解:设11 g该样品中碳酸钠的质量为x
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10 g
=
样品中碳酸钠的质量分数为×100%=96.4%
答:该样品中碳酸钠的质量分数为96.4%。
(3)10%
3.(1)4.4 g
(2)解:设100 g水样中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4 g
=
x=10.6 g
答:100 g水样中碳酸钠的质量是10.6 g。
(3)4.6
4.(1)2.33
(2)解:设样品中硫酸钾的质量为x
K2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2KCl
174 208
x 20.8 g×10%
=
x=1.74 g
样品中硫酸钾的质量分数为×100%=87%
答:样品中K2SO4的质量分数为87%。
(3)是
5.(1)50
(2)解:设所得溶液中氯化钠的质量为x
NaOH+HCl===NaCl+H2O
40 58.5
80 g×5% x
=
x=5.85 g
所得溶液中溶质的质量分数为×100%≈3.8 %
答:所得溶液中溶质的质量分数约为3.8%。
(3)NaCl、NaOH
6.(1)40
(2)解:设样品中硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 4.9 g
=
x=8 g
硫酸铜溶液中溶质的质量分数为×100%=16.0%
答:硫酸铜溶液中溶质的质量分数为16.0%。
(3)65.1
7.(1)0.4 (2)14.6%
(3)解:设该铁片中铁的质量为x
Fe+2HCl===2FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4 g
=
x=11.2 g
铁片中Fe2O3的质量分数为×100%=12.5%
答:该铁片中Fe2O3的质量分数为12.5%。
类型三
1.(1)3.3
(2)解:设生成3.3 g二氧化碳,需要碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 3.3 g
=
x=7.95 g
纯碱样品中碳酸钠的质量分数为×100%=79.5%
答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数为79.5%。
2.(1)0.4
(2)解:设稀硫酸中溶质的质量为x
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
98 2
x 0.4 g
=
x=19.6 g
所用稀硫酸的溶质质量分数为×100%=9.8%
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
3.(1)2.2
(2)解:设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2 g
=
x=5.3 g
固体样品中碳酸钠的质量分数为×100%=53%
答:固体样品中碳酸钠的质量分数为53%。
(3)酸
4.(1)4.4
(2)解:设所用稀盐酸中溶质的质量为x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
x 4.4 g
=
x=7.3 g
所用稀盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
5.(1)6.6
(2)解:设补钙剂中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6 g
=
x=15 g
补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%=75%
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数是75%。
(3)无
6.(1)5.8
(2)解:设所得溶液中溶质硫酸钠的质量为x,原固体中氢氧化钠的质量为y
2NaOH+MgSO4===Na2SO4+Mg(OH)2↓
80 142 58
y x 5.8 g
= x=14.2 g
= y=8 g
所得溶液中溶质硫酸钠的质量为9.42 g-8 g+14.2 g=15.62 g
所得溶液的溶质质量分数为×100%=7.81%
答:所得溶液的溶质质量分数为7.81%。
(3)5.06
类型四
1.(1)23.3
(2)解:设15 g氮肥样品中(NH4)2SO4的质量为x
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
132 233
x 23.3 g
=
x=13.2 g
氮肥样品中(NH4)2SO4的纯度为×100%=88%<96%
答:该氮肥中硫酸铵的纯度与标签不相符。
(3)减小
2.(1)3.52
(2)解:设10 g样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.52 g
=
x=8 g
“石头纸”样品中碳酸钙的质量分数为×100%=80%
答:“石头纸”样品中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)44.48
3.(1)18
(2)解:以第一次实验数据计算如下:此时生成的沉淀质量为6 g,对应的氯化钙溶液的质量为40 g。
设氯化钙溶液的溶质质量为x
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 6 g
=
x=6.66 g
氯化钙溶液的溶质质量分数为×100%=16.65%
答:氯化钙溶液的溶质质量分数为16.65%。
(3)NaCl和CaCl2
4.(1)12.8 (2)四
(3)解:设原混合溶液中CuCl2的质量为x
Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
135 64
x 16 g
=
x=33.75 g
原混合溶液中FeCl2的质量分数为×100%≈83.1%。
答:原混合溶液中FeCl2的质量分数约为83.1%。
5.(1)111.8
(2)解:设参加反应的锌的质量为x
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.3 g
=
x=9.75 g
该黄铜样品中铜的质量分数=×100%≈69.5%
答:该黄铜样品中铜的质量分数约为69.5%。
(3)H2SO4、ZnSO4
6.(1)80%
(2)解:设盐酸的质量分数为x
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2.5 g x×25 g
=
x=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
(3)小于