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- 2021-05-13 发布
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课题3 利用化学方程式的简单计算
1.(2018•黄冈)一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧,甲烷完全反应,生成物只有CO、CO2和H2O,且总质量为20.8g,其中H2O的质量为10.8g,则CO2的质量为( )
A.5.6g B.8.8g C.4.4g D.4.8g
【解析】甲烷中碳和氢元素的质量之比是12:4=3:1;所以甲烷的质量应该是氢元素质量的4倍,
则生成物中氧元素的质量为:20.8g﹣10.8g××4=16g,
设二氧化碳的质量是x,
根据题意有:x×+(20.8g﹣10.8g﹣x)×+10.8g×=16g,
x=4.4g,
故选:C。
2.(2018•苏州)一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2gCO2和1.8gH2O,另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8gO2,该有机化合物的化学式可能是( )
A.C2H4 B.CH4O C.CH4 D.C2H4O
【解析】因为“一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2gCO2和1.8gH2O,另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8gO2”,由质量守恒定律可知,3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8gO2,同时生成4.4gCO2和3.6gH2O,该有机物中含碳元素的质量为:4.4g×=1.2g;含氢元素的质量为:3.6g×=0.4g
80
;则其中含氧元素的质量为:3.2g﹣1.2g﹣0.4g=1.6g。则该有机物中,碳、氢、氧的原子个数比为:::=1:4:1,分析各选项可知,B符合题意。
故选:B。
3.(2018•天津)在反应A+3B═2C+3D中,已知A和B的相对分子质量之比为7:8,当2.8gA与一定量B恰好完全反应后,生成3.6gD,则C的质量为( )
A.9.6g B.8.8g C.6.8g D.4.4g
【解析】根据“反应A+3B=2C+3D中,已知A和B的相对分子质量之比为7:8”,则可假设A和B的相对分子质量分别为7a、8a,
设2.8gA与B反应的质量为x
A+3B=2C+3D
7a 3×8a
2.8g x
,
x=9.6g;
根据质量守恒定律:2.8g+9.6g=C+3.6g,故C=8.8g。
故选:B。
4.(2018•河南)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是( )
A.0.2g B.0.6g C.0.8g D.0.9g
【解析】设7.2g镁完全反应生成的氢气质量为x
Mg﹣﹣﹣﹣﹣H2,
24 2
7.2g x
解得:x=0.6g
设7.2g铝完全反应生成的氢气质量为y
2Al﹣﹣﹣﹣﹣﹣3H2,
54 6
80
7.2g y
解得:y=0.8g
设7.2g锌完全反应生成的氢气质量为z
Zn﹣﹣﹣﹣﹣H2,
65 2
7.2g z
解得:z≈0.22g
由于金属是镁、铝和锌的混合物,由题中的数据可知,得到氢气的质量可能为0.6g,
故选:B。
5.(2018•哈尔滨)实验室有一包含杂质的碳酸氢钠样品100g(杂质不含钠元素,受热不变化),其中钠元素质量分数为23%,180℃时,将样品加热一段时间后称得固体质量为87.6g,则分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠的质量分数为(2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑)( )
A.33.6% B.40% C.47.3% D.60%
【解析】碳酸氢钠样品100g,其中钠元素质量分数为23%,样品中钠元素的质量为:23%×100g=23g,碳酸氢钠的质量为:=84g,
固体减少的质量是二氧化碳和水的质量之和,所以
设分解的碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少的质量
168 106 168﹣106=62
x 100g﹣87.6g
=
x=33.6g
所以分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠的质量分数为:×100%=40%。
80
故选:B。
6.(2018•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5.6g金属铁,在右边烧杯中加入5.5g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( )
A.36:19 B.12:43 C.24:31 D.13:42
【解析】左侧:
设加入5.6g的铁引起的左盘质量增加为x
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 质量增加量
56 2 56﹣2=54
5.6g x
x=5.4g
左盘净增加了5.4g,所以右盘也应该净增加5.4g才能平衡。
在右边烧杯中加入5.5g镁和铜的混合物,所以需要生成0.1g氢气,
设镁的质量为y
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
y 0.1g
y=1.2g
所以铜的质量为5.5g﹣1.2g=4.3g
混合物中镁和铜的质量比为1.2g:4.3g=12:44
故选:B。
7.(2018•海南)现有一份氧元素质量分数为 89.5%的过氧化氢溶液,加入MnO2充分反应后,得到液体的质量为90g(不考虑操作过程中液体的损失),则生成氧气的质量为 5.2 g(精确到小数点后1位)。
【解析】
80
过氧化氢溶液在分解制取氧气的过程中,氢元素的质量不变,所以过氧化氢溶液溶液的质量为:=95.2g,
依据质量守恒定律可知,生成氧气的质量为:95.2g=90g=5.2g。
故答案为:5.2g。
8.(2018•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、氧元素质量比为3:14.那么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25.6g,加入溶质质量分数10%的稀盐酸219g,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 33.3 g,
【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,故氧化钙中氧元素的质量为2,因此碳酸钙的质量为:3÷=25,氧化钙的质量为:2=7,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
设反应后生成氯化钙的质量为x
则有:
2HCl﹣﹣﹣﹣CaCl2
73 111
219g×10% x
x=33.3g
故填:7:25;33.3。
9.(2018•绥化)现有MgCO3和BaCO3组成的固体混合物6g,放入到100g某浓度的稀盐酸中恰好完全反应,得到不饱和溶液的质量为103.8g,则原固体混合物中Mg、Ba两种元素的质量分数总和为 46.7% 。
【解析】根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为6g+100g﹣103.8g=2.2g,
根据MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑,BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑,可得CO3~CO2,
设原固体混合物中碳酸根的质量为x
CO3~CO2,
64 44
80
x 2.2g
x=3.2g
则原固体混合物中Mg、Ba两种元素的质量为6g﹣3.2g=2.8g
原固体混合物中Mg、Ba两种元素的质量分数总和为×100%≈46.7%
故填:46.7%。
10.(2018•河南)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ ;充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体,若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3:4,则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为 6 g。
【解析】
根据碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,对应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑;
充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体,则得到纯净的氧化铜,氧化铜中铜元素的质量分数为×100%=80%,根据反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3:4,可知反应前铜元素的质量分数为60%,则反应前铜元素的质量为24g×60%=14.4g,则反应后固体的质量为14.4g=18g,则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为 24g﹣18g=6g。
故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑; 6。
11.(2018•广西)将20.0g稀盐酸逐滴加入到10.0g溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌,随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化情况如图所示,溶液的温度变化如表所示(不考虑反应过程中热量散失)
反应时间(s)
0
10
20
30
40
50
60
溶液温度(℃)
20.5
20.6
20.7
20.8
20.9
20.8
20.7
(1)当稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应时,溶液的温度是 20.9 ℃
(2)计算稀盐酸中溶质的质量分数(精确到0.1%)
80
【解析】
(1)由表格可看出,刚开始随着反应的进行溶液的温度逐渐升高,这说明酸碱中和是放热反应,故酸碱恰好完全反应时放出的热量最多,此时溶液的温度最高。
(2)酸碱恰好完全反应时,溶液的pH等于7,此时盐酸溶液的质量为10g。氢氧化钠的质量=10.0g×4.0%=0.4g
则设盐酸溶液的溶质的质量分数为x
NaOH HCl=NaCl+H2O
40 36.5
0.4g 20.0gx
=
x=1.8%
答:(1)20.9
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为1.8%
12.(2018•安徽)尿素[CO(NH2)2]是一种常见的氮肥,工业上制备反应如下:
CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,请计算:
(1)尿素中氮元素的质量分数。
(2)生产6t尿素,理论上需要氨气的质量是多少?
【解析】(1)尿素中氮元素的质量分数为:≈46.7%;
(2)设理论上需要氨气的质量是x
CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
80
34 60
x 6t
解得:x=3.4t
答:(1)尿素中氮元素的质量分数为46.7%;
(2)理论上需要氨气的质量是2.4t。
13.(2018•潍坊)工业纯碱中常含有少量的氯化钠。某学习小组对其组成展开探究。现取24g纯碱样品,加入100g水使其完全溶解,再加入96g过量的氯化钙溶液,完全反应后,过滤、洗涤、干燥得沉淀20g。完成下列问题:
(1)反应后溶液中含有的溶质是 CaCl2、NaCl 。(写化学式)。
(2)通过已知数据,能求出的量有 ABC (写字母序号)。
A.反应后溶液的总质量
B.参加反应的氯化钙的质量
C.样品中碳酸钠的质量分数
D.氯化钙溶液中溶质的质量分数
(3)计算反应后溶液中氯化钠的质量分数。(写出计算过程,结果保留到0.1%)
【解析】由于氯化钙溶液过量,所以反应后溶液中含有的溶质是 剩余的CaCl2、和生成的NaCl以及原混合物中的NaCl。
根据质量守恒定律可得,反应后溶液的质量为24g+100g+96g﹣20g=200g
设参加反应的氯化钙的质量为x,碳酸钠的质量为y,生成的氯化钠的质量为z。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 106 100 117
x y 20g z
===
x=22.2g
y=21.2g
z=23.4g
样品中碳酸钠的质量分数为×100%≈88.3%
80
氯化钙溶液中溶质的质量分数由于氯化钙溶液是过量的,所以不能根据消耗的氯化钙求算对应的质量分数。
故选:ABC。
反应后溶液中氯化钠的质量分数为×100%=13.1%
故答案为:(1)CaCl2、NaCl;
(2)ABC;
(3)13.1%。
14.(2018•聊城)实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图。请回答:
(1)二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的 质量和化学性质 都没有发生变化;
(2)反应生成氧气的质量为 1.6 g;
(3)参加反应过氧化氢溶液的质量分数是多少?
【解析】(1)由催化剂的定义可知,二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质 都没有发生变化;
(2)根据质量守恒定律,反应产生氧气的质量=70g﹣68.4g=1.6g
(3)设产生1.6g氧气需要H2O2的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
解得:x=3.4g
所用过氧化氢溶液的溶质质量分数=×100%=5%。
80
故答为:(1)质量和化学性质;(2)1.6g;(3)参加反应过氧化氢溶液的质量分数是5%。
15.(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
试计算:
(已知:CaSO4的价格为700元/吨,相对分子质量为CaSO4 136 Na2SO4 142)。
(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9.6tSO2,所得产品价值多少元?
(3)若用方式二处理9.6tSO2,刚好用去50t一定浓度的NaOH溶液,求所得溶液的溶质质量分数(最终结果精确到0.1%)。
【解析】
(1)CaSO4中有两种元素的质量分数呈整数倍关系,为32:(16×4)=1:2,这两种元素是硫元素和 氧元素。
(2)若用方式一处理9.6tSO2,生成的硫酸钙的质量为x
2SO2+O2+2CaO═2CaSO4
128 272
9.6t x
=
x=20.4t
所得产品价值700元/t×20.4t=14280元
(3)若用方式二处理9.6tSO2,设生成的硫酸钠的质量为y,消耗的氧气质量为z
2SO2+O2+4NaOH═2Na2SO4+2H2O
128 32 284
9.6t z y
==
y=21.3t
z=2.4t
80
所得溶液的溶质质量分数为×100%≈34.4%
答:(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9.6tSO2,所得产品价值14280元。
(3)若用方式二处理9.6tSO2,刚好用去50t一定浓度的NaOH溶液,所得溶液的溶质质量分数为34.4%。
16.(2018•呼和浩特)实验室中发现一瓶因长期放置而被氧化的铝粉。取6.0克铝粉样品,将100克稀硫酸逐滴加入其中,固体质量随加入硫酸溶液质量的变化情况如图所示,实验过程中测得产生氢气0.1克。请计算:
(1)样品中铝单质的质量。(写出计算过程)。
(2)硫酸溶液的溶质质量分数为 24.5% 。
【解析】(1)设铝的质量为x,
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
x 0.1g
x=0.9g
答:样品中铝的质量为0.9g。
(2)设与铝反应的硫酸溶质的质量为m,与氧化铝反应的硫酸溶质质量为n,
因铝的质量为0.9g,所以样品中氧化铝的质量为6g﹣0.9g=5.1g
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
98×3 6 102 3×98
m 0.1g 5.1g n
80
m= n=
m=4.9g n=14.7g
总共消耗硫酸溶质为4.9g+14.7g=19.6g,根据图象可看到共用去硫酸溶液为80g,
硫酸的溶质质量分数为=%=24.5%
答:(1)样品中铝单质的质量为0.9g,(2)硫酸溶液的溶质质量分数为24.5%。
17.(2018•乐山)某粗盐中除NaCl以外还含有少量杂质MgCl2,为了测定粗盐中MgCl2的质量分数。取固体样品50.0g完全溶解于150.0g水中,并向其中逐渐加入一定浓度的NaOH溶液,实验过程中生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量的关系如图所示:
注:发生反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
请根据相关信息完成下列计算:
(1)反应完全时,生成氢氧化镁的质量为 5.8 g;
(2)在粗盐中氯化镁的质量分数;
(3)恰好完全反应时得到的溶液中溶质的质量分数。
【解析】由图可知生成的氢氧化镁的质量为5.8g
设样品中MgCl2的质量为 x,生成NaCl的质量为y
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
95 58 117
x 5.8g y
==
80
x=9.5g
y=11.7g
MgCl2的质量分数=×100%=19.0%
反应后所得溶液中NaCl的质量分数=×100%=17.4%
答:(1)反应完全时,生成氢氧化镁的质量为 5.8g;
(2)样品中MgCl2的质量分数为19.0%;
(3)反应后所得溶液中NaCl的质量分数为17.4%。
18.(2018•天津)现有一定质量的硝酸钠和氯化钠的混合物,其中含钠元素9.2g。将此混合物加足量水配成溶液,再加入一定量硝酸银溶液,恰好完全反应,生成氯化银白色沉淀28.7g。计算:
(1)原混合物中氯化钠的质量;
(2)原混合物中硝酸钠的质量分数(结果保留至0.1%)。
【解析】设氯化钠的质量为x,对应的钠元素的质量为y。
Na﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
23 58.5 143.5
y x 28.7g
==
x=11.7g
y=4.6g
则硝酸钠中的钠元素的质量为9.2g﹣4.6g=4.6g
则对应的硝酸钠的质量设为z
Na﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣NaNO3
23 85
4.6g z
=
z=17g
80
原混合物中硝酸钠的质量分数为×100%≈59.2%。
答:(1)原混合物中氯化钠的质量为11.7g;
(2)原混合物中硝酸钠的质量分数为59.2%。
19.(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40g的烧杯中,再往烧杯中加入200g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 0.4 g;
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【解析】(1)由质量守恒定律可知,反应产生的氢气的质量是11.4g+40g+200g﹣251g=0.4g,故填;0.4;
(2)设稀硫酸中溶质的质量为x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
x 0.4g
x=19.6g
所用稀硫酸的溶质质量分数为:=9.8%
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
20.(2018•淮安)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2.0g样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐滴加入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1所示(假定杂质不参加反应)。
已知:K2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2KC1。
80
(1)20.8g BaCl2溶被中所含溶质的质量为 2.08 g。
(2)通过计算,判断该钾肥中K2SO4的质量分数是否符合图2的包装说明?(写出计算过程)
【解析】20.8g BaCl2溶被中所含溶质的质量为20.8g×10%=2.08g。
设样品中硫酸钾的质量分数为x
K2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2KC1
174 208
2.0gx 2.08g
=
x=87%>86%符合说明
答:(1)20.8g BaCl2溶被中所含溶质的质量为 2.08g。
(2)通过计算,该钾肥中K2SO4的质量分数符合图2的包装说明。
21.(2018•云南)请回答并完成下列计算。
(1)实验室要配制50g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,需称取 4 g氢氧化钠固体。
(2)向上述配制好的溶液中加入50g稀硫酸,恰好完全反应,求反应后所得溶液中溶质的质量分数(反应的化学方程式:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O)
【解析】
实验室要配制50g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,需称取50g×8%=4g氢氧化钠固体。
设反应后所得溶液中溶质的质量分数为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 142
4g (50g+50g)x
=
x=14.2%
答:(1)实验室要配制50g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,需称取 4g氢氧化钠固体。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数为14.2%。
80
22.(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)
【解析】
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
=
x=0.22g
对应的体积为=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
80
,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)分 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。
23.(2018•枣庄)往100g硫酸和硫酸铜的混合液中,逐滴加入8%的氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制了如图所示曲线,分析并计算:
(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 硫酸 发生反应。
(2)求反应前混合液中硫酸铜的质量分数。(写出计算过程)
【解析】
(1)根据溶质的变化可以看出,ab段是硫酸和氢氧化钠的反应,所以a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 硫酸发生反应。
(2)根据图,可以看出与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为150g﹣50g=100g。
设反应前混合液中硫酸铜的质量分数为x。
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
80 160
8%×100g 100gx
=
x=16%
答:(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 硫酸发生反应。
(2)反应前混合液中硫酸铜的质量分数为16%。
24.(2018•临沂)请你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据,并进行计算。
80
(1)生成氢气 0.4 g。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)。
【解析】(1)设消耗11.2g铁生成的氯化亚铁的质量为x,生成的氢气的质量为y。
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
56 127 2
11.2g x y
x=25.4g,y=0.4g
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数是×100%=12.7%,
答:(1)生成氢气0.4g,(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数是12.7%。
25.(2018•岳阳)小兰进行水的电解实验时,在水中加入少许硫酸钠以增强导电性。她将2.7g硫酸钠固体加入52.7g水中充分溶解,倒入电解器中通电,当正极产生4.8g氧气时结束实验。忽略气体在水中的溶解,请计算(写出计算过程):
(1)负极产生氢气的质量;
(2)实验结束时所得溶液的溶质质量分数。
【解析】设生成的氢气的质量为x,消耗的水的质量为y
2H2O2H2↑+O2↑
36 4 32
y x 4.8g
==
x=0.6g
80
y=5.4g
实验结束时所得溶液的溶质质量分数为×100%=5.4%
答:(1)负极产生氢气的质量为0.6g;
(2)实验结束时所得溶液的溶质质量分数为5.4%。
26.(2018•包头)某兴趣小组为测定石灰石中碳酸钙的质量分数,取12g石灰石样品加入烧杯中,将120g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),测得实验数据如下:
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
分析数据计算(结果精确到0.1%):
(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)12g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12g﹣2g=10g,质量分数为:×100%=83.3%;
(2)由分析可知30g稀盐酸恰好能与石灰石中的3g碳酸钙完全反应,溶液具有均一性
设第一次参与反应的HCl质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
3g x
x=2.19g
所用盐酸的溶质质量分数为:×100%=7.3%;
(3)30g盐酸消耗3克碳酸钙,100克盐酸消耗10克碳酸钙,
设10克碳酸钙恰好反应生成氯化钙质量为y,二氧化碳质量为z,
80
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
10g y z
y=11.1g,z=4.4g
所得溶液质量分数为:×100%≈10.5%
故答案为:(1)该样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
(3)12g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为10.5%。
27.(2018•泰安)厨房中使用的食用碱(主要成分碳酸钠)中往往含有少量的氯化钠,化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的食用碱样品中碳酸钠的质量分数。他们实验的过程和数据如图所示。
计算:该食用碱中碳酸钠的质量分数是多少?(计算结果精确至0.1%)
【解析】生成碳酸钙沉淀的质量为5.0g
设该食用碱中碳酸钠的质量分数为x
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
106 100
6.0gx 5.0g
=
x≈88.3%
答:该食用碱中碳酸钠的质量分数为88.3%。
80
28.(2018•荆门)某固体样品可能含有NaCl、NaHCO3、Na2CO3中的一种、二种或三种。某兴趣小组取出100g固体与足量的稀硫酸反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水。生成沉淀100g。然后又取出等质量的样品加水溶解,再加入足量的CaCl2又生成沉淀50g(己知:NaHCO3与CaCl2不反应)。
(1)该固体样品成分是 NaC1、NaHCO3、Na2CO3 。
(2)求该固体样品中Na2CO3质量分数为多少?(写出计算过程)
【解析】根据取出等质量的样品加水溶解,再加入足量的CaCl2又生成沉淀50g,可知混合物含有碳酸钠(根据NaHCO3与CaCl2不反应);而100g固体与足量的稀硫酸反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水。生成沉淀100g,说明固体一定含有碳酸氢钠。
设样品中碳酸钠的质量为x,碳酸氢钠的质量为y
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 50g
=
x=53g
根据2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
可得关系式为
NaHCO3∽∽∽∽CO2∽∽∽∽CaCO3↓
84 100
y 50g
=
x=42g
可知含有氯化钠的质量为100g﹣53g﹣42g=5g
所以混合物是 NaC1、NaHCO3、Na2CO3。
该固体样品中Na2CO3质量分数为×100%=53%
故答为:(1)NaC1、NaHCO3、Na2CO3
80
(2)53%。
29.(2018•辽阳)根据如图信息进行计算(已知石灰石中的杂质既不入于水,也不与酸反应)
(1)15g石灰石中碳酸钙的质量为 10 g。
(2)所得溶液中溶质的质量分数。
【解析】根据滤渣为5g,可得碳酸钙的质量为:15g﹣5g=10g;
设所得溶液中溶质的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 111
10g 111gx
=
x=10%
答:(1)15g石灰石中碳酸钙的质量为 10g。
(2)所得溶液中溶质的质量分数为10%。
30.(2018•黄石)取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。所加盐酸的质量与烧杯中剩余固体的质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6 g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?(精确到0.01%,请写出计算过程)
【解析】由图可以看出氧化铁的质量为15.0g﹣5.4g=9.6g
80
设稀盐酸中溶质的质量分数为x
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
160 219
9.6g 200gx
=
x=6.57%
答:(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为 6.57%
31.(2018•海南)实验室常用氯酸钾制备氧气,反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑.现加热 24.5g氯酸钾,最多可制得氧气多少克?
【解析】设生成氧气的质量为 x
2KClO32KCl+3O2↑。
245 96
24.5g x
=
x=9.6g
答:生成氧气的质量为 9.6g。
32.(2018•广安)某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其它物质不与NaOH反应),消耗氢氧化钠溶液的质量与反应过程中溶液的pH值关系如图所示。
(1)图中A点表示的意义是 酸碱恰好中和 。
(2)A点消耗氢氧化钠溶液的溶质的质量为 4 g。
(3)求石油产品中残余硫酸的质量(写出计算过程)。
80
【解析】(1)图中A点时pH=7,表示溶液呈中性,酸碱恰好中和;
(2)A点消耗氢氧化钠溶液的溶质的质量为40g×10%=4g;
(3)解:设石油产品中残余硫酸质量为x
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O
98 80
x 4g
x=4.9g
答:石油产品中残余硫酸质量为4.9g。
故答案为:(1)酸碱恰好中和(或溶液呈中性);(2)4;(3)4.9g。
33.(2018•德阳)某工厂利用废硫酸与废铁屑反应制取硫酸亚铁,现取废硫酸4.9t与足量的废铁屑反应,得到硫酸亚铁(FeSO4)1.52t。计算废硫酸中H2SO4的质量分数。
【解析】废硫酸中H2SO4的质量分数
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
98 152
4.9tx 1.52t
=
x=20%
答:废硫酸中H2SO4的质量分数为20%。
34.(2018•菏泽)某化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如下实验:取25.0g洗净、粉碎后的鸡蛋壳样品放于烧杯中,向绕杯中滴加稀盐酸(整个过程不考虑盐酸的挥发和气体的溶解),实验测得烧杯中剩余物质的质量与加入盐酸的质量之间的关系如图所示:求:
80
(1)产生CO2的总质量为 9.9 g。
(2)鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知反应前后减少的质量就是生成二氧化碳的质量,产生CO2的总质量为25g+150g﹣165.1g=9.9g;故填:9.9;
(2)设鸡蛋壳中碳酸钙的质量是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 9.9g
x=22.5g
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数==90%
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为90%。
35.(2018•衡阳)氯化钠是一种重要的化工原料。电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH.现取一定质量的氯化钠溶液进行电解,当氯化钠完全反应时,得到85.4g溶液,生成氢气的质量与时间的关系如图所示。请计算:
(1)氯化钠完全反应时,生成氢气的质量是 0.4 g。
(2)氯化钠完全反应时,生成氢氧化钠的质量是 16 g。
(3)原氯化钠溶液中溶质的质量分数是多少?
80
【解析】(1)由图可知:氯化钠完全反应时,生成氢气的质量是0.4g,故填:0.4;
(2)设生成氢氧化钠的质量是x,生成氯气的质量为y,氯化钠的质量为z
2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
117 71 2 80
z y 0.4g x
x=16g;y=14.2g;z=23.4g;
故填:16;
(3)原氯化钠溶液中溶质的质量分数是:=23.4%
答:原氯化钠溶液中溶质的质量分数是23.4%。
36.(2018•凉州区)用溶质质量分数为5%的NaOH溶液中和73g的稀盐酸,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示。请计算
(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100g,需要水 50 克。
(2)当a为80g时,所得溶液中溶质的质量分数是多少(结果精确到0.1%)?
【解析】(1)设需要质量分数为10%的氢氧化钠溶液的质量为x,则
80
x×10%=100g×5% 解得x=50g,需要水的质量为100g﹣50g=50g。
(2)设生成氯化钠的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
80g×5% x
解得:x=5.85g
反应后所得溶液中溶质的质量分数为×100%=3.8%。
故答为:(1)50;(2)当a为80g时,所得溶液中溶质的质量分数是3.8%。
37.(2018•乌鲁木齐)碳酸氢钠用于焙制糕点,在270℃时分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑.现取NaHCO316.8g,在敞口容器中加热到质量不再改变。计算容器中剩余固体物质的质量(计算结 果保留一位小数)。
【解析】设生成的碳酸钠的质量为x
2NaHCO3+Na2CO3+H2O+CO2↑
168 106
16.8g x
=
x=10.6g
答:容器中剩余固体物质的质量为10.6g。
38.(2018•黑龙江)为测定某黄铜(铜锌合金)样品中铜的含量,某化学活动小组分三次进行实验,实验数据如表,请回答下列问题:
所取药品
第一次
第二次
第三次
黄铜样品质量(g)
12
10
10
稀盐酸质量(g)
100
100
150
生成气体质量(g)
0.2
0.2
0.2
(1)第 2 次实验中,药品成分恰好完全反应。
80
(2)黄铜样品中铜的质量分数是多少?恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是多少?(精确到0.1%)
【解析】(1)依据质量守恒定律可知:三次放出氢气的质量都是0.2g,第一次黄铜样品中的质量多,第三次中稀盐酸质量多,所以第二次取用的稀盐酸和样品恰好完全反应;
(2)设参加反应的锌的质量为x,反应后得到溶液中溶质的质量为y
丙中盐酸的质量=129g﹣56g=73g
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 136 2
x y 0.2g
解得:x=6.5g y=13.6g
黄铜样品中铜的质量分数是:=35%
所得溶液的溶质质量分数是:≈12.8%。
答:(1)二;(2)黄铜样品中铜的质量分数是35%;恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是12.8%。
39.(2018•贵阳)我国南海蕴藏着丰富的油气资源。工业上可用甲烷(CH4)裂解制取高质量炭黑和氢气,反应的化学方程式为:CH4C+2H2,现将32吨甲烷裂解,可制得氢气的质量是多少?
【解析】设生成的氢气的质量为x
CH4C+2H2,
16 4
32t x
=
x=8t
答:32吨甲烷裂解,可制得氢气的质量为8t。
80
40.(2018•黄冈)为测定某石灰石矿中碳酸钙的含量,现称取12.5g石灰石矿样品与足量的稀盐酸反应(杂质不溶于水,也不参与反应),得到二氧化碳气体4.4g(假设生成的气体全部逸出)。请计算:该石灰石样品含CaCO3的质量分数?
【解析】设该石灰石样品含CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
x=10g
该石灰石样品含CaCO3的质量分数==80%
答:该石灰石样品含CaCO3的质量分数为80%。
41.(2018•巴中)小华有一只银手镯(银锌合金),她想用实验探究手镯中银的含量。先用电子秤称得手镯的质量是25.00克,再用稀盐酸分多次与此手镯充分反应。实验数据如下表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的质量(克)
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
充分反应后剩余固体的质量(克)
24.35
23.70
23.05
23.00
23.00
根据上表中数据分析,完成下列问题:
(1)手镯中银的质量是 23.00 克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
【解析】
根据前三次都是减少0.65g,而第四次只减少了0.05g,第五次没有减少,说明第四次锌已经完全反应,剩余的23.00g为银。结合10.00g稀盐酸导致锌反应0.65g进行计算。
设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
0.65g 10.00gx
80
=
x=7.30%
答:(1)手镯中银的质量是 23.00克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.30%。
42.(2018•昆明)已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,向100g NaOH溶液中加入足量Si,充分反应后生成0.4g H2.求:
(1)参加反应的Si的质量。
(2)该NaOH溶液中溶质的质量分数。
【解析】设参加反应的Si的质量为x,该NaOH溶液中溶质的质量分数为y。
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
28 80 4
x 100gy 0.4g
==
x=2.8g
y=8%
答:(1)参加反应的Si的质量为2.8g。
(2)该NaOH溶液中溶质的质量分数为8%。
43.(2018•孝感)某化学兴趣小组同学们与老师一起探究铝的化学性质时发现,铝还能与氢氧化钠溶液反应,其反应的化学方程式为:2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.现取某氢氧化钠溶液样品50g倒入烧杯中,再向其中放入足量打磨好的铝片,生成气体质量与加入铝片质量的变化关系如图所示。
试回答下列问题:
(1)反应完成后生成氢气的质量为 0.6 g。
(2)求原氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数。(请写出计算过程)
80
【解析】由图看出生成的氢气的质量为0.6g。
设原氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为x
2A1+2NOH+2H2O═2NaAlO3+3H2↑
80 6
50gx 0.6g
=
x=16%
答:(1)反应完成后生成氢气的质量为 0.6g。
(2)原氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质最分数为16%。
44.(2018•桂林)将氯酸钾和二氧化锰的固体混合物20g加入试管中,加热。待完全反应后,将试管冷却、称量,试管内固体物质为15.2g。计算:
(1)反应生成的氧气质量为 4.8 g。
(2)列式计算原固体混合物中氯酸钾的质量。
【解析】根据质量守恒定律可得,生成氧气的质量为20g﹣15.2g=4.8g
设固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO3 2KCl+3O2↑
245 96
x 4.8g
=
x=12.25g
80
答:(1)反应生成的氧气质量为4.8g。
(2)原固体混合物中氯酸钾的质量为12.25g。
45.(2018•威海)向20g铜锌合金中不断加入一定溶质质量分数的稀盐酸,加入稀盐酸的质量与固体质量的关系如图所示。请计算:
(l)合金中锌的质量分数为 32.5% 。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留一位小数)
【解析】根据图可以看出锌的质量为20g﹣13.5g=6.5g
合金中锌的质量分数为为×100%=32.5%。
设所用稀盐酸的溶质质量分数为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
6.5g 60gx
=
x≈12.2%
答:(l)合金中锌的质量分数为 32.5%。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数为12.2%。
46.(2018•宿迁)某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数(假设废水中只含硫酸一一种溶质),取废水样品200g,逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示,
(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 5 g;
(2)计算该废水中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
80
【解析】(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为100g×5%=5g
(2)设该废水中硫酸的质量分数为x
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
98 80
200gx 80g×5%
=
x=2.45%
答:(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 5g;
(2)该废水中硫酸的质量分数为2.45%。
47.(2018•陕西)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(假设其它成分可溶于水但不参与反应)。
(1)该实验中,装置的气密性对测定结果 无 (填“有”或“无”)影响。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。
【解析】由于是让生成的二氧化碳跑掉,借助质量变化求算生成的二氧化碳的质量,该实验中,装置的气密性对测定结果 没有影响。
根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:370g﹣363.4g=6.6g
设该补钙剂中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
80
20gx 6.6g
=
x=75%
答:(1)该实验中,装置的气密性对测定结果无影响。
(2)该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%。
48.(2018•德州)向盛有10g纯碱样品(含有少量氯化钠)的烧杯中加入稀盐酸。加入80g稀盐酸时,恰好完全反应。反应后烧杯内物质总质量为86.7g。
(1)该反应生成二氧化碳的质量为 3.3 g;
(2)求该纯碱样品中碳酸钠质量分数(写出计算过程)。
【解析】(1)由于碳酸钠与稀盐酸的反应放出二氧化碳气体,由质量守恒定律可知,烧杯内物质减少的质量就是生成的二氧化碳的质量为:10g+80g﹣86.7g=3.3g;
(2)设纯碱样品中碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 3.3g
=
解得:x=7.95g
纯碱样品中碳酸钠质量分数为×100%=79.5%;
故答为:(1)3.3;(2)纯碱样品中碳酸钠质量分数79.5%
49.(2018•东营)实验技能训练中,小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液,发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液进行了实验:他分别取50g废液,并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液,三组实验的数据与图象如下:
实验组数
第一组
第二组
第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g
50
100
80
产生沉淀的质量/g
0.98
2.94
2.94
请根据以上信息回答下列问题:
80
(1)氧化铜粉末与稀硫酸反应的现象为 黑色粉末逐渐减少(或消失),溶液由无色变为蓝色 。
(2)废液中的溶质有 H2SO4、CuSO4 (填化学式),并计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)若三组数据中,只有一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应,则上图中a的数值为 127.06 。
【解析】
(1)氧化铜为黑色固体,能够和稀硫酸反应,生成的硫酸铜溶于水得到蓝色溶液,所以对应的实验现象为:黑色粉末逐渐减少(或消失),溶液由无色变为蓝色。
(2)由于加入50g氢氧化钠溶液得到0.98g沉淀,而加入80g氢氧化钠溶液得到2.94g沉淀,所以应该是在加入35g氢氧化钠氢氧化钠溶液时才生成沉淀,前35g氢氧化钠与硫酸反应,后45g氢氧化钠溶液与硫酸铜反应,所以溶质为CuSO4、H2SO4。
设 废液中硫酸铜的质量分数为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
50gx 2.94g
=
x=9.6%
(3)若三组数据中,只有一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应,根据上面分析可知为第三组,所以上图中a的数值为50g+80g﹣2.94g=127.06
故答案为:(1)黑色粉末逐渐减少(或消失),溶液由无色变为蓝色。
(2)H2SO4、CuSO4;9.6%。
(3)127.06
50.(2018•梧州)为了测定某硫酸铜溶液的质量分数,小杨同学取50.0g样品置于烧杯中,逐滴加入氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液质量和生成沉淀质量的关系如图所示。请计算:
80
(1)NaOH的化学式量为 40 。
(2)硫酸铜刚好完全反应时,所得溶液的质量为 65.1 g(保留一位小数)。
(3)硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【解析】(1)NaOH的化学式量为23+16+1=40,故填:40;
(2)所得溶液的质量为50.0g+20.0g﹣4.9g=65.1g,故填:65.1;
(3)设样品中硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 4.9g
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%。
故答案为:(1)40;(3)65.1;16.0%。
1.(2018•湘西州)工业上常用熟石灰(主要成份:Ca(OH)2)和纯碱(主要成份:Na2CO3)混合加工制取烧碱(化学式:NaOH)。请问:工业上制取40吨烧碱,需要消耗含Na2CO3质量分数为90%的纯碱多少吨?(计算结果保留一位小数)
解:设需要的含Na2CO3质量分数为90%的纯碱的质量为x
Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH
106 80
90%x 40t
=
80
x≈58.9t
答:含Na2CO3质量分数为90%的纯碱为58.9t。
2.(2018•重庆)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]用作农药防治小麦黑穗病。实验室用加热法测定某农药中碱式碳酸铜的质量分数(假设杂质受热不参与反应)。充分加热100g样品,得到固体84.5g。已知反应的化学方程式为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为222.试计算:
(1)Cu2(OH)2CO3中质量分数最大的元素是 铜(2)若用100g 98%的浓硫酸充分吸收反应所产生的水,得到硫酸溶液的溶质质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
(3)样品中碱式碳酸铜的质量分数是多少?
解:Cu2(OH)2CO3中铜元素、氧元素、碳元素和氢元素的质量比为:(64×2):(16×5):12:(1×2)=64:40:6:1,所以质量分数最大的是铜元素。
设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,生成的水的质量为y
Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ 固体差量
222 18 18+44=62
100gx y 100g﹣84.5g=15.5g
==
x=55.5%
y=4.5g
100g 98%的浓硫酸充分吸收反应所产生的水,得到硫酸溶液的溶质质量分数为×100%≈93.8%
答:(1)Cu2(OH)2CO3中质量分数最大的元素是 铜
(2)若用100g 98%的浓硫酸充分吸收反应所产生的水,得到硫酸溶液的溶质质量分数是93.8%。
(3)样品中碱式碳酸铜的质量分数是55.5%。
3.(2018•广东)用煤直接做燃料如果不进行处理,会因煤中的硫生成SO2气体造成大气污染。
(1)现有南方产的一种煤含硫8%.某火力发电厂燃烧100t这种煤,假设燃烧时煤中的硫全部转化为SO2,则产生SO2的质量是多少?
80
(2)如在煤中混入粉末状的石灰石,则燃烧产生的SO2会与CaCO3反应生成CaSO3进入炉渣而减少大气污染。取50g此炉渣(含24%CaSO3)逐滴加入20%的盐酸,请在如图坐标中画出相应的曲线图(纵坐标为盐的质量,请设定具体物质;并标出曲线中必要的数据)。
【已知】①设炉渣已不含石灰石,炉渣其它成分不与盐酸反应;
②CaSO3和盐酸反应类似于CaCO3。
(3)向燃烧后的烟气喷洒石灰浆也可吸收SO2生成CaSO3.现用一万元分别购买两种原料来除去SO2,相关数据如表:
方法
物质
相对分子质量
纯度
价格(元/t)
除SO2的量(t)
A
石灰石
100
90%
200
14.4
B
熟石灰
74
94%
500
14.6
方法B比方法A除SO2的量略大,而且工业上多数采用方法B.其原因分别是: 熟石灰是粉末状的,接触充分反应快 。
解:(1)设生成的二氧化硫的质量为x
S+O2SO2
32 64
100t×8% x
解得x=16t
(2)设50g此炉渣(含24%CaSO3)逐滴加入20%的盐酸的质量为x
CaSO3+2HCl═CaCl2+H2O+SO2↑
120 73
50g×24% 20%x
=
80
x=36.5g
而恰好完全反应时剩余固体的质量为50g×(1﹣24%)=38g
剩余盐固体与加入盐酸的关系图为:
(3)由于熟石灰是粉末状的,而生石灰是颗粒状的,这样熟石灰与二氧化硫接触充分,反应快,所以一般更多使用此方法。
故答案为:
(1)16t;
(2)
(3)熟石灰是粉末状的,接触充分反应快。
4.(2018•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。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中。随反应进行,装置C质量的变化如图Ⅱ所示。请回答:
(1)向图I装置A中不断通入氮气的目的是
80
将装置AB中的二氧化碳排入C装置,并被吸收 ;
(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分,请根据图Ⅱ数据计算:
水垢中碳酸钙的质量是 7.5g ,水垢中氢氧化镁的质量分数是 25.0% ; (不要求计算过程,精确到0.1)
(3)若考虑盐酸的挥发,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。
解:(1)碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳被C中氢氧化钡吸收,用于计算,所以用氮气将装置AB中的二氧化碳排入C装置,并被吸收;故填:将装置AB中的二氧化碳排入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 3.3g
x=7.5g
水垢中氢氧化镁的质量分数是×100%=25.0%.故填:7.5g;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,会使溶液质量增加偏大,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果增大。故填:增大。
5.(2018•福建)种新型“人造树叶”可吸收二氧化碳并转化为乙醇(C2H5OH)燃料,化学方程式为:2CO2+3H2OC2H5OH+3O2
研究显示,一升“人造树叶”每天可从空气中吸收968g CO2
(1)一升“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量是多少?
(2)若每天一棵树平均可吸收48.4g CO2,则一升“人造树叶”吸收的CO2相当于 20 棵树吸收的CO2。
解:设生成乙醇的质量为x
2CO2+3H2OC2H5OH+3O2
88 46
80
968g x
=
x=506g
若每天一棵树平均可吸收48.4g CO2,则一升“人造树叶”吸收的CO2相当于=20棵树吸收的CO2
答:(1)一升“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量是506g。
(2)若每天一棵树平均可吸收48.4g CO2,则一升“人造树叶”吸收的CO2相当于 20棵树吸收的CO2。
6.(2018•仙桃)小强称取一定量NaOH固体于烧杯中,观察其在空气中的潮解与变质情况,一段时间后,称得固体质量为15.0g然后向该烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸,过一会后观察到烧杯中有气泡冒出,当烧杯中不再冒出气泡时,所滴加稀盐酸的质量是200.0g此时称得烧杯中溶液的质量为213.9g。请回答
(1)烧杯中冒出的气体的质量是 1.1 g
(2)小强根据NaOH固体表面潮湿及加入稀盐酸有气泡冒出的现象,判断NaOH固体潮解并已变质,NaOH变质的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。求变质后的固体中含碳酸钠的质量。(写出计算过程)
解:氢氧化钠变质是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,对应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为15.0g+200.0g﹣213.9g=1.1g
设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 1.1g
=
x=2.65g
答:(1)烧杯中冒出的气体的质量是 1.1g
(2)NaOH变质的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O. 变质后的固体中含碳酸钠的质量为2.65g。
7.(2018•雅安)某学习小组测定某工业废水(含有H2SO4、HNO3,不含固体杂质)中H2SO4
80
的含量。取100g废水于烧杯中,加入100gBaCl2溶液,恰好完全反应,经过滤得到176.7g溶液。(可溶性杂质不参加反应,过滤后滤液的损失忽略不计)
(1)充分反应后生成沉淀的质量为 23.3 g;
(2)该工业废水中硫酸的质量分数为多少?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
解:
(1)由质量守恒定律可知,生成沉淀的质量=100g+100g﹣176.7=23.3g
(2)设废水中硫酸的质量分数为x
H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
98 233
100gx 23.3g
=
x=9.8%
答:(1)充分反应后生成沉淀的质量为 23.3g;
(2)该工业废水中硫酸的质量分数为9.8%
8.(2018•襄阳)某同学将锌和氧化锌的混合物20g放入烧杯中,加入一定质量分数的稀硫酸,测得加入稀硫酸的质量与产生氢气质量的关系如图所示。求:
(1)恰好完全反应时生成氢气的质量是 0.4 g;
(2)计算原20g混合物中氧化锌的质量分数。
解:(1)根据图象可知恰好完全反应时生成氢气的质量为0.4;故填:0.4;
(2)设原20g混合物中锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
80
x=13g
所以原20g混合物中氧化锌的质量分数为:×100%=35%
答:原20g混合物中氧化锌的质量分数为35%。
9.(2018•遂宁)一些骗子常用黄铜冒充黄金骗取钱财,某同学通过查阅资料得知黄铜是锌和铜的合金,他取一定量的某黄铜样品放入烧杯中,再向其中分4次加入等质量的同一稀硫酸,每次均充分反应。实验过程中有关物质的用量及质量测定记录如表:
实验次数
1
2
3
4
和硫酸的用量/g
20
20
20
20
剩余固体的质量g
10
8.7
7.4
7.2
分析表中数据,完成下列问题。
(1)所取黄铜样品的质量为 11.3 g;
(2)第4次实验结束后溶液的pH > 7(填“>”、“=”或“<”);
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(要求有解答过程)
解:根据第二次和第三次都是减少固体1.3g,而第四次只减少0.2g,说明第一次也减少了1.3g,所以所取黄铜样品的质量为10g+1.3g=11.3g。第四次时酸过量,金属完全反应,所以第4次实验结束后溶液的pH>7。
前三次都是20g稀硫酸对应1.3g的锌。
设所用稀硫酸中溶质的质量分数为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
1.3g 20gx
=
x=9.8%
答:(1)所取黄铜样品的质量为11.3g;
(2)第4次实验结束后溶液的pH>7;
80
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
10.(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100g碳酸钠溶液,将150g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 18 g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有 NaCl和CaCl2 (填化学式)
(3)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程)
解:
根据第一次总质量减少100g+40g﹣134g=6g。第二次总质量减少100g+80g﹣168g=12g,第三次总质量减少100g+120g﹣202g=18g,第四次 总质量减少100g+150g﹣232g=18g,即第三次恰好完全反应,恰好完全反应生成沉淀的质量为18g。据此可知,第四次时氯化钙过量,所以可知此时的溶质为134g=6g有 NaCl和CaCl2。
根据前三次都可以计算氯化钙溶液的溶质质量分数。
以第一次实验数据计算如下:
设氯化钙溶液的溶质质量分数为x,此时生成的沉淀的质量为6g,对应的氯化钙溶液的质量为40g。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 100
40gx 6g
=
x=16.65%
答:(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为18g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有NaCl和CaCl2。
(3)氯化钙溶液的溶质质量分数为16.65%。
80
11.(2018•绥化)某样品由氧化铜和铜组成。取10.0g该样品于烧杯中,向其中加入92.0g稀硫酸,恰好完全反应后,过滤,所得滤液质量为100.0g。
(1)所取样品中铜的质量为 2.0g 。
(2)从反应后所得的100.0g滤液中取出10.0g溶液,将其稀释为10%的溶液,需要加水多少克?
解:根据溶液质量变化可知,氧化铜的质量为100.0g﹣92.0g=8.0g,所以样品中铜的质量为2.0g。
设所得溶液中溶质的质量分数为x
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80 160
8.0g 100.0gx
=
x=16.0%
从反应后所得的100.0g滤液中取出10.0g溶液,将其稀释为10%的溶液,需要加水为﹣10.0g=6.0g
答:(1)所取样品中铜的质量为2.0g。
(2)从反应后所得的100.0g滤液中取出10.0g溶液,将其稀释为10%的溶液,需要加水6g。
12.(2018•滨州)镁在国产大飞机C﹣919”的制造中大显身手,小亮在实验室模拟“海水制镁”的原理来富集镁,他将25g氯化钠和氯化镁的固体混合物全部溶解于盛有70g水的烧杯中,然后向其中加入63.6g氢氧化钠溶液至恰好完全反应(图象如图),过滤,称量滤液质量为147g,求:
(1)图象中m= 11.6 g。
(2)滤液中溶质的质量分数是多少?
80
解:(1)图象中m=25g+70g+63.6g﹣147g=11.6g。
故填:11.6。
(2)设氯化镁质量为x,反应生成氯化钠质量为y,
MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓,
95 117 58
x y 11.6g
==,
x=19g,y=23.4g,
滤液中溶质的质量分数是:×100%=20%,
答:滤液中溶质的质量分数是20%。
13.(2018•烟台)欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数,进行了如下实验:取混合溶液100g于锥形瓶中,向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液(如图一),并不断测定锥形瓶中溶液的pH.反应过程中所得溶液的pH与锥形瓶中物质的总质量的关系如图二所示。其中,当锥形瓶中溶液的质量增加至147.8g时,共消耗碳酸钠溶液的质量为50g。(忽略二氧化碳在水中溶解的量;氯化钙溶液显中性。)
80
(1)m点的数值是 7 。
(2)a→b段表示碳酸钠与混合溶液中的 盐酸 反应。
(3)参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数是 10.6% 。
(4)请计算原混合溶液中CaCl2的质量分数(写计算过程)。
解:根据图可以看出碳酸钠先和盐酸反应然后和氯化钙反应,所以m对应的pH为7.a→b为碳酸钠与混合溶液中的 盐酸反应。
a→b段质量变化为生成的二氧化碳,所以生成的二氧化碳的质量为100g+50g﹣147.8g=2.2g
设参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
50gx 2.2g
=
x=10.6%
而和氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为247.8g﹣147.8g=100g
设原混合溶液中CaCl2的质量分数为y
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 106
100gy 100g×10.6%
=
y=11.1%
答:(1)m点的数值是7。
(2)a→b段表示碳酸钠与混合溶液中的盐酸反应。
(3)参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数是10.6%。
(4)原混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%。
14.(2018•山西)黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似,容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中,加入足量稀硫酸充分反应后,测得生成氢气的质量为0.2g。
80
(1)该反应属于 置换反应 (填基本反应类型)。
(2)求黄铜中锌的质量分数。(写计算过程)
解:(1)是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应;反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,属于置换反应;
(2)设锌的质量为x,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2g
x=6.5g,
求黄铜中锌的质量分数为×100%=32.5%。
故答案为:(1)置换反应;(2)32.5%。
15.(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 。
(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?
80
②该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少?
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
=
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
=
y=3.65%
故答案为:
(1)H2O。
(2)玻璃棒。
(3)①2.1g;②3.65%。
16.(2018•十堰)某兴趣小组对石灰石样品进行如下实验分析:取12g样品放入烧杯中,将100g稀盐酸分4次加入到烧杯中,充分反应后(杂质不溶于水,也不与酸反应),测得剩余固体的质量记录如下。请计算:
80
次数
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量/g
25
25
25
25
剩余固体的质量/g
8
4
2
2
求:
(1)样品中碳酸钙的质量为 10 g:
(2)第4次加入稀盐酸后所得溶液中CaCl2的质量分数。(写出计算过程,最终结果保留0.1%)。
解:根据前两次都是固体减少4g,而第三次只减少2g,说明此时已经完全无反应,说明剩余的固体为杂质,碳酸钙的质量为12g﹣2g=10g。
设生成的氯化钙的质量为想,生成的二氧化碳的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
10g x y
==
x=11.1g
y=4.4g
第4次加入稀盐酸后所得溶液中CaCl2的质量分数为×100%≈10.5%
答:(1)样品中碳酸钙的质量为 10g:
(2)第4次加入稀盐酸后所得溶液中CaCl2的质量分数10.5%。
17.(2018•新疆)某化学兴趣小组取12.5克的大理石样品(杂质不与盐酸反应)加入到一定量的稀盐酸中,产生CO2的质量与稀盐酸的质质量关系如图所示。请计算:
(1)生成CO2的质量是 4.4 g。
(2)该盐酸的溶质质量分数(计算结果保量0.1%)。
解:
80
根据图可以确定生成的二氧化碳的质量为4.4g。
设该盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
100gx 4.4g
=
x=7.3%
答:(1)生成CO2的质量是 4.4g。
(2)该盐酸的溶质质量分数为7.3%。
18.(2018•河北)小明用某纯碱样品(含少量氯化钠)进行了图所示的实验。请计算:
(1)生成二氧化碳的总重量为 4.4 g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
解:(1)根据质量守恒,因纯碱中碳酸钠与盐酸反应会使反应前后烧杯内的质量减少,减少的质量即是产生的二氧化碳的质量:12g+100g﹣107.6g=4.4g,故答案为:4.4;
(2)设50g稀盐酸中溶质质量为x,
第一次加入稀盐酸产生CO2为:12g+50g﹣59.8g=2.2g,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
x 2.2g
x=3.65g
80
所以盐酸的溶质质量分数=×100%=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
故答案为:(1)4.4;(2)7.3%
19.(2018•江西)2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功,航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜,锌)中铜的质量分数,兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,将80g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量(g)
20
20
20
20
烧杯中剩余物的质量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为 0.2 g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为 2 。
解:
(1)根据质量守恒定律可得,黄铜粉末完全反应生成氢气总质量为20g+80g﹣99.80g=0.2g
(2)设20克黄铜中铜的质量分数为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
20g×(1﹣x) 0.2g
=
x=67.5%
(3)
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量(g)
20
20
20
20
反应前质量
40
59.92
79.84
99.80
80
烧杯中剩余物的质量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
质量变化
0.08
0.08
0.04
0
可见第三次时硫酸过量,此时的溶质为生成的硫酸锌和剩余的硫酸。
故答案为:
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为 0.2g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为 2。
20.(2018•自贡)向147克稀硫酸中加入锌粉(仅含不容于酸的杂质),所加锌粉的质量与产生气体的质量关系如图所示。求:
(1)此过程中产生气体的最大质量是 0.6 g。
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
解:由图可以看出生成的氢气的质量为0.6g。
设原稀硫酸中溶质的质量分数为x。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
147gx 0.6g
=
x=20%
答:(1)此过程中产生气体的最大质量是0.6g。
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数为20%。
21.(2018•邵阳)现有一瓶敞口放置在空气中的NaOH固体,欲知其组成成分,取样品9.3克向其中逐渐加入一定质量分数的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如图所示,试回答;
80
(1)产生二氧化碳气体的质量为 2.2 克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数。
(3)求样品中氢氧化钠的质量分数。(精确到0.1%)
解:由图可以看出生成的二氧化碳的质量为2.2g。与碳酸钠反应的盐酸的质量为50g
设所用稀盐酸溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
50gx 2.2g
=
x=7.3%
跟氢氧化钠反应的盐酸的质量也是50g
设样品中氢氧化钠的质量分数为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
9.3gy 50g×7.3%
=
y≈43.0%
答:(1)产生二氧化碳气体的质量为 2.2克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数为7.3%。
(3)样品中氢氧化钠的质量分数为43.0%。
22.(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。下表为H2S回收工艺的各项生产成本:
80
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)
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
=,
x=23.5t,
答:若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH23.5t。
23.(2018•齐齐哈尔)向盛有28g氯化钡和氯化钠固体混合物的烧杯中加入273.3g水,固体完全溶解。再逐滴加入一定质量分数的硫酸钠溶液,反座辻程中生成沉淀的质量与所加硫酸钠溶液的质量关系如图所示。(化学方程式为:Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓)
请計算:
80
(1)固体混合物中氯化钡的质量
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
解:设固体混合物中氯化钡的质量为x,生成的氯化钠的质量y
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓
208 117 233
x y 23.3g
==
x=20.8g
y=11.7g
原混合物中氯化钠为28g﹣20.8g=7.2g
恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为×100%=5%
答:(1)固体混合物中氯化钡的质量为20.8g;
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为5%。
24.(2018•宜昌)铜锌合金又称假黄金。向盛有30g铜锌合金粉末样品的烧杯中逐渐加入稀硫酸,生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,计算:
(1)充分反应后生成氢气的质量为 0.2 g。
(2)合金样品中锌的质量。
(3)恰好完全反应时,所得溶液溶质的质量分数。(结果保留一位小数)
80
解:根据图可知生成的氢气的质量为0.2g。
设合金样品中锌的质量为x,充分反应后生成硫酸锌的质量为y
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161 2
x y 0.2g
==
x=6.5g
y=16.1g
恰好完全反应后所得溶液溶质的质量分数:×100%=15.1%
答:(1)充分反应后生成氢气的质量为 0.2g。
(2)合金样品中锌的质量为6.5g
(3)恰好完全反应时所得溶液溶质的质量分数为15.1%。
25.(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混合溶液加人足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到143.5gAgCl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
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
80
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 12.8 。
(2)第 四 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%)
解:
根据给出的数据可以看出,每加入3g的铁粉,对应的铜的质量为3.2g,所以第三组时m=3.2g×4=12.8g,而第四次加入15g铁粉,铜生成16g后不在增加,说明此时恰好完全反应。
设铁粉中铁的质量分数为x,原混合溶液中FeCl2的质量分数为y
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
56 135 64
15gx 200g×(1﹣y) 16g
==
x≈93.3%
y≈83.1%
答:(1)表中第三组实验的m值为 12.8。
(2)第 四组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为93.3%。
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为83.1%。
26.(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12.8g
80
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)。
(1)生成氢气的质量为 0.4 g;
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6% 。
(3)计算该铁片中FeO3的质量分数(写出计算过程)。
解:
根据图可以看出生成的氢气的质量为0.4g
生成氢气对应的盐酸溶液的质量为115.0g﹣15.0g=100.0g
设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x,该铁片中Fe2O3的质量分数为y
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 73 2
11.2g×(1﹣y) 100.0gx 0.4g
==
x=14.6%
y=12.5%
答:(1)生成氢气的质量为 0.4g;
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6%。
(3)该铁片中Fe2O3的质量分数为12.5%。
27.(2018•青岛)侯氏制碱法生产的碳酸钠中常含有少量的氯化钠。现有碳酸钠和氯化钠的混合物样品12.5g,将其放入干净的烧杯中,加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,烧杯中溶液的质量与加入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)B点时,烧杯中溶液里存在的阳离子为 Na+、H+ (填写离子符号)。
(2)在碳酸钠和氯化钠的混合物样品中,含碳酸钠的质量为 10.6g (结果精确至0.1g)。
80
(3)A点时,求此温度下所得不饱和溶液中溶质质量分数(写出具体计算过程,计算结果精确至0.1%)。
解:(1)由图象可知,当滴入上述稀盐酸至图中B点时,加入的稀盐酸的量是过量的,烧杯中溶液里的溶质为NaCl、HCl,阳离子是:Na+、H+。
(2)由图象可知,当滴入上述稀盐酸至图中A点时,加入的稀盐酸恰好与碳酸钠反应。
设样品中含Na2CO3的质量为x,生成的氯化钠的质量为y,生成的二氧化碳的质量为z。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 117 44
x 100g×7.3% y z
解得:x=10.6g y=11.7g、z=4.4g
(3)当滴入上述稀盐酸至图中A点时,所得不饱和溶液中溶质的质量为:100g+12.5g+100g﹣4.4g=208.1g。
所得不饱和溶液中溶质质量分数是:≈6.5%
故答为:(1)Na+、H+;(2)10.6g;(3)所得不饱和溶液中溶质质量分数是 6.5%
28.(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+2H2OCl2↑+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:
80
(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)。
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+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,
117 2 80
x 0.02g y
==,
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
=,
z=0.73g,
所加盐酸中溶质的质量分数为:×100%=7.3%,
答:所加盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
29.(2018•玉林)某混合溶液中含有硫酸和盐酸,取该混合溶液20g于烧杯中,不断滴加氢氧化钡溶液,反应过程中烧杯中产生沉淀的质量、溶液pH的变化如图所示(BaCl2溶液呈中性)。求:
(1)完全反应后生成沉淀的质量为 4.66 g;
(2)计算20g混合溶液中HCl的质量为多少?
80
解:由图可知生成硫酸钡的质量为4.66g。
设氢氧化钡溶液中溶质的质量分数为x
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
171 233
20gx 4.66g
=
x=17.1%
设20g混合溶液中HCl的质量为y
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
171 73
17.1%×40g y
=
y=2.92g
答:(1)完全反应后生成沉淀的质量为 4.66g;
(2)20g混合溶液中HCl的质量为2.92g。
30.(2018•咸宁)为了测定一瓶硫酸铜溶液的溶质质量分数,取出50克该溶液,向其中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液质量的关量系如图所示,请你仔细分析此关系图,并进行计算:
(1)当滴入氢氧化钠溶液 25 克时,硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应。
(2)计算此硫酸铜溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
80
解:根据图可以看出加入25g氢氧化钠溶液时硫酸铜和氢氧化钠恰好完全生成氢氧化铜沉淀
设此硫酸铜溶液中溶质的质量分数为x。
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
80 160
25g×16% 50gx
=
x=16%
答:(1)当滴入氢氧化钠溶液 25克时,硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应。
(2)此硫酸铜溶液中溶质的质量分数为16%。
31.(2018•武汉)某氯化钠样品中含有氯化镁。为测定其中氯化钠的质量分数,称量5.00g样品于烧杯中,加适量水完全溶解,然后逐滴加入氢氧化钠溶液至恰好完全反应,生成0.58g沉淀。请回答下列问题:
(1)氢氧化钠溶液可使紫色石蕊溶液变成 蓝 色。
(2)计算该样品中氯化钠的质量分数。
解:根据紫色石蕊遇酸变红遇碱变蓝,氢氧化钠溶液是碱性溶液,所以可使紫色石蕊溶液变成 蓝色
设该样品中氯化钠的质量分数为x
2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓
95 58
5.00g×(1﹣x) 0.58g
=
x=81%
80
答:(1)氢氧化钠溶液可使紫色石蕊溶液变成 蓝色。
(2)该样品中氯化钠的质量分数为81%。
32.(2018•安顺)将含有可溶性杂质的某氯化镁样品3g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中逐滴滴入200g一定溶质质量分数的AgNO3溶液(杂质不含镁元素且不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图所示:
试计算:
(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为 5.74 g。
(2)样品中含镁元素的质量是多少?(结果精确到0.01g)
(3)原硝酸银溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
解:(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为5.74g。
故填:5.74。
(2)设氯化镁质量为x,反应的硝酸银质量为y,
MgCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Cu(NO3)2,
95 340 287
x y 5.74g
==,
x=1.9g,y=6.8g,
样品中含镁元素的质量是:1.9g×=0.48g,
答:样品中含镁元素的质量是0.48g。
(3)原硝酸银溶液中溶质的质量分数是:×100%=6.8%,
答:原硝酸银溶液中溶质的质量分数是6.8%。
80
33.(2018•益阳)某研究性学习小组欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品5g,把 60g稀盐酸分四次加入,实验过程所得数据如下表(已知石灰石样品中含有的杂质 不溶于水,也不与稀盐酸反应)。根据实验数据计算:
实验次数
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量/g
15
15
15
15
剩余固体的质量/g
3.50
2.00
0.75
0.75
(1)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 85% 。
(2)求原 60g 稀盐酸中溶质质量分数(要求书写计算过程)。
解:(1)根据数据可知,当固体质量不变时应该为剩余的杂质,所以碳酸钙的质量为5g﹣0.75g=4.25g,石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%=85%;
(2)根据第一次加入15g稀盐酸导致固体减少5g﹣3.50g=1.50g,
设原 60g 稀盐酸中溶质质量分数为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
1.50g 15gx
=
x=7.3%
答:(1)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 85%。
(2)原 60g 稀盐酸中溶质质量分数为7.3%。
34.(2018•荆州)取氯化钙和盐酸的混合溶液51.88g,逐滴滴加10.6%的碳酸钠溶液。所加入碳酸钠溶液的质量和混合溶液pH变化关系如图所示,回答下列问题:
(可能用到的相对分子质量:CaCl2﹣111 HCl﹣36.5 Na2CO3﹣106
NaCl﹣58.5 CaCO3﹣100 CO2﹣44 H2O﹣18)
(1)BC段反应的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 。
(2)CD段溶液pH>7的原因是 碳酸钠溶液本身显碱性,pH>7 。
(3)计算充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
80
解:根据pH变化可知,AB段是碳酸钠和盐酸反应,BC段是碳酸钠和氯化钙反应,CD段是碳酸钠过量。
所以BC段反应是碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,对应的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
CD段是碳酸钠过量由于CD段溶液pH>7的原因是 碳酸钠溶液本身显碱性,pH>7。
设碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳的质量为x,生成的氯化钠的质量为y。而碳酸钠和氯化钙反应生成的碳酸钙的质量为z,生成的氯化钠的质量为a。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
20g×10.6% y x
==
x=0.88g
y=2.34g
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
10g×10.6% z a
==
z=1g
a=1.17g
充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数为×100%≈4.4%
答:(1)BC段反应的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
80
(2)CD段溶液pH>7的原因是 碳酸钠溶液本身显碱性,pH>7。
(3)充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数为4.4%。
35.(2018•南充)某中学化学课外实验兴趣小组欲测定一瓶混有氯化钠的苏打中碳酸钠的质量分数。从该瓶试剂中取出20克样品,放在锥形瓶中加水至全部溶解,再加入稀盐酸,实验相关数据如图,测得所加稀盐酸质量为m时,瓶中溶液总质量为115.6克。
(1)该瓶苏打中碳酸钠的质量分数是 53% ;
(2)所加稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
解:设该瓶苏打中碳酸钠的质量分数为x,所加稀盐酸中溶质的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
20gx 100gy 4.4g
==
x=53%
y=7.3g
所加稀盐酸中溶质的质量分数为×100%
答:(1)该瓶苏打中碳酸钠的质量分数是 53%;
(2)所加稀盐酸中溶质的质量分数是×100%
36.(2018•吉林)现有溶质质量分数为20%的NaOH溶液20g,与一定质量的稀盐酸恰好完全反应。
计算:(1)NaOH溶液中溶质的质量为 4 g
(2)生成NaCl的质量。
80
解:NaOH溶液中溶质的质量为20%×20g=4g
设生成NaCl的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
4g x
=
x=5.85g
答:(1)NaOH溶液中溶质的质量为 4g
(2)生成NaCl的质量为5.85g。
二.解答题(共10小题)
37.(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 BDE (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%)
解:
过滤操作中需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒,所以选择BDE。
80
设生成的碳酸钙的质量为x,生成的氢氧化钠的质量为y
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
106 80 100
53g×20% y x
==
x=10g
y=8g
所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为×100%≈13.3%
故答案为:(1)BDE。
(2)13.3%。
38.(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 二氧化碳 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 二氧化碳逸出时带走部分水蒸气 (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:
80
实验序号
1
3
4
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。
解:
(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 二氧化碳质量。
(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 二氧化碳逸出时带走部分水蒸气。
(3)设药片中碳酸氢钠的质量分数为x
二氧化碳的质量为==1.1g
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 44
3gx 1.1g
=
x=70%
故答案为:
(1)二氧化碳。
(2)二氧化碳逸出时带走部分水蒸气。
(3)70%。
39.(2018•泰州)海水中含有丰富的自然资源,一般是先将海水淡化获得淡水,再通过一系列工艺流程从剩余的浓海水中提取其他产品,从浓海水制取镁的主要反应过程如图所示。
80
请回答下列问题
(1)用浓海水可以制得粗盐,方法是 晒干 。
(2)电解熔融氯化镁的化学方程式为 MgCl2Mg+Cl2↑ 。
(3)溶解1.16吨氢氧化镁至少需要质量分数为10%的稀盐酸多少吨?请写出计算过程。
解:
(1)用浓海水可以制得粗盐,由于氯化钠溶解度受温度影响较小,所以常用的方法是 晒干。
(2)电解熔融氯化镁,生成镁,根据质量守恒定律可得还生成氯气,对应的化学方程式为 MgCl2Mg+Cl2↑。
(3)设溶解1.16吨氢氧化镁至少需要质量分数为10%的稀盐酸的质量为x
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
58 73
1.16t 10%x
=
x=14.6t
故答案为:
(1)晒干。
(2)MgCl2Mg+Cl2↑。
(3)14.6t。
40.(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)
80
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈 酸 性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为 2.2 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。
解:(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈酸性。
(2)根据质量守恒定律,产生的二氧化碳气体质量为80.00g+90g﹣167.80g=2.2g;
(3)设固体样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
x=5.3g
固体样品中碳酸钠的质量分数×100%=53%。
(4)用100g15%稀硫酸进行实验,相比90g10%的稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
故答案为:(1)酸 (2)2.2 (3)53%
(4)用100g15%的稀硫酸进行实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
41.(2018•深圳)(1)化合物可以分为酸、碱、盐及氧化物。在下图中填写不同类别的物质(填化学式)实现Ca(OH)2一步转化为CaCO3。
80
(2)某Ca(OH)2样品部分变质为CaCO3(假设其成分均匀)。化学兴趣小组按以下步骤测定该样品中Ca(OH)2的质量分数。
①配制盐酸:配制500g质量分数为6%的盐酸,需要质量分数为30%的盐酸 100 g。
②实验测定:
称取10.0g样品置于烧杯中,加入足量稀盐酸充分反应,烧杯总质量与反应时间的关系如下表所示:
反应时间/min
0
t1
t2
t3
烧杯总质量/g
280.0
278.9
277.8
277.8
完全反应后,生成的CO2气体的质量为 2.2 g。
③数据处理:计算该样品中Ca(OH)2的质量分数(根据化学方程式的计算写出完整的计算步骤)。
解:
(1)氢氧化钙和二氧化碳以及碳酸可溶性碳酸盐都可以反应生成碳酸钙,所以可以为二氧化碳也可以为其他可溶性碳酸盐,答案不唯一。可为:
(2)①配制盐酸:配制500g质量分数为6%的盐酸,根据溶液稀释过程中溶质的质量不变,需要质量分数为30%的盐酸=100g。
②根据质量守恒定律可得,完全反应后,生成的CO2气体的质量为280.0g﹣277.8g=2.2g。
③设该样品中Ca(OH)2的质量分数为x。
80
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10.0g×(1﹣x) 2.2g
=
x=50%
故答案为:
(1);
(2 )①100。
②2.2。
③50%。
42.(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(方程式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 硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止 。
(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分析计算乙反应时间出大理石样品中碳酸钙的质量。
80
(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。
(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 盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响 。
解:(1)硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止,所以制取二氧化碳时不能使用稀硫酸,
(2)由图象可知:CO2质量为2.2克;
设固体混合物中碳酸钙的质量为x,参加反应的HCl的质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,
100 73 44
x y 2.2g
x=5g
y=3.65g
答:固体混合物中碳酸钙的质量为5g。
(3)实验中所用盐酸的溶质质量分数=18.25%,
答:实验中所用盐酸的溶质质量分数18.25%,
(4)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响。
故答案为:(1)硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止。
(2)5g;(3)18.25%;(4)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响。
43.(2018•绵阳)我市有丰富的石灰石资源,为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数,取7.5g样品放入烧杯,加入稀盐酸至恰好不再产生气体时消耗34.7g,放出的气体在常温下体积为1.1L。
(1)常温下CO2气体的密度为2.0g/L,则上述反应放出气体的质量为 2.2 g。
80
(2)若石灰石中的杂质均不溶于水且不与盐酸反应,计算石灰石中CaCO3的质量分数和反应所得溶液中溶质的质量分数(计算最终结果保留1位小数)。
解:(1)2.0g/L×1.1L=2.2g
(2)设:石灰石中碳酸钙的质量为x,生成氯化钙的质量为y。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 2.2g
x=5g y=5.55g
≈66.7%
=14.8%
答:石灰石中CaCO3的质量分数为66.7%;
反应所得溶液中溶质的质量分数为14.8%。
44.(2018•河南)酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。
(1)焙制糕点所用发酵粉中含有碳酸氢钠,其俗名为 d (填字母代号)。
a.纯碱 b.烧碱 c.苏打 d.小苏打
(2)如图1是氢氧化钠溶液与硫酸反应时溶液pH变化的示意图。
①根据图示判断,该实验是将 硫酸 (填“氢氧化钠溶液”或“硫酸”)滴加到另一种溶液中。
②滴入溶液体积为V2mL时,溶液中的溶质为 硫酸钠和硫酸 。
(3)为除去粗盐水中的可溶性杂质MgSO4、CaCl2,某化学小组设计了如图2方案:
80
①过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
②写出加入Ba(OH)2溶液时反应的化学方程式 MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Mg(OH)2↓ 。(提示:微溶物不形成沉淀)
③溶液X中含有哪些杂质?请设计实验加以证明 溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。取样不断滴入稀盐酸,开始没有气泡产生,一段时间后有气泡产生。 。(简要写出实验步骤和现象)
(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取10g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入100g稀盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为106.7g(气体的溶解忽略不计)。请计算该样品中碳酸钙的质量分数。
解:(1)碳酸氢钠俗名为小苏打,故选 d。
(2)
①由于滴加药品的过程中,pH在变小,所以该实验是将硫酸滴加到另一种溶液中。
②滴入溶液体积为V2mL时,此时pH小于7,说明硫酸过量,溶液中的溶质为生成的硫酸钠和过量的硫酸。
(3)
①过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
②加入Ba(OH)2溶液和硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀,对应的化学方程式 MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Mg(OH)2↓。
③溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。取样不断滴入稀盐酸,开始没有气泡产生,一段时间后有气泡产生。
(4)根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:100g+10g﹣1060.7g=3.3g
设该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10gx 3.3g
=
x=75%
故答案为:
(1)d。
(2)①硫酸。
80
②硫酸钠和硫酸。
(3)
①漏斗。
②MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Mg(OH)2
③溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。取样不断滴入稀盐酸,开始没有气泡产生,一段时间后有气泡产生。
(4)75%。
45.(2018•南京)碳及其氧化物性质的应用。
(1)如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有 吸附 能力,其原因是木炭具有 疏松多孔 的结构。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,原因是 碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼 。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,写出反应的化学方程式 C+O2CO2 ;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量,当金刚石的质量恰好等于 生成的二氧化碳中碳元素的质量 时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)在实验室里,检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是 澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同;氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同 。
(5)写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式,并计算要使80g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是多少?(在答题卡上写出计算过程)
解:
(1)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有 吸附能力,其原因是木炭具有 疏松多孔的结构。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,因为需要长期保存,说明碳的性质稳定,具体描述为 碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
80
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,写出反应的化学方程式 C+O2CO2 ;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量,当金刚石的质量恰好等于 生成的二氧化碳中碳元素的质量时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)在实验室里,检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同;氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同。
(5)碳在高温时还原氧化铜生成铜和二氧化碳,对应的化学方程式C+2CuOCO2↑+2C。
设使80g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是x。
C+2CuOCO2↑+2C
12 160
x 80g
=
x=6g
故答案为:
(1)吸附; 疏松多孔;
(2)碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
(3)C+O2CO2;生成的二氧化碳中碳元素的质量;
(4)澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同;氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同。
(5)6g。
46.(2018•成都)黑火药由硝酸钾、硫磺和木炭组成,爆炸时主要反应的化学反应方程式:
2KNO3+S+3C K2S +N2↑+3CO2↑
(1)反应涉及的物质中,属于空气主要成分的是 N2(2)横线上的物质由离子构成,阴离子的符号是 S2﹣(3)黑火药制作的烟花燃放时,产生的空气污染物有 烟尘 、 二氧化硫 (固体和气体污染物,各填一种)
(4)硝酸钾分解的化学方程式为:2KNO3=2KNO2+O2↑.根据化学反应方程式计算,生成
80
24g氧气需硝酸钾的质量是多少?
解:由化学方程式为2KNO3+S+3CX+↑+3CO2↑,根据质量守恒定律可知,反应前后元素种类、原子个数相等,N、O、C的原子个数前后相等,而反应物中有S、K元素,生成物中应一定有S、K元素,则X中含有S、K元素,反应前共1个S原子,共2个K原子,则X中共1个S原子,共2个K原子,又X的化学计量数为1,则X的化学式为K2S;故填:K2S;
(1)空气的主要成分为氮气、氧气,反应涉及的物质中,属于空气主要成分的是氮气,故填:N2;
(2)横线上的物质是硫化钠,由钠离子和硫离子构成,阴离子的符号是S2﹣;故填:S2﹣;
(3)黑火药制作的烟花燃放时,会产生烟尘和二氧化硫等,造成空气的污染,故填:烟尘;二氧化硫;
(4)设需硝酸钾的质量为x
2KNO3=2KNO2+O2↑。
202 32
x 24g
x=151.5g
答:需硝酸钾的质量为151.5g。
80