一、中考初中化学计算题
1.某纯碱样品中含有少量氯化钠。为测定样品中碳酸钠的质量分数,现称取该样品11g,加入到盛有50g稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,最后称得烧杯中溶液的质量为56.6g。计算:
(1)完全反应后生成CO2的质量_______;
(2)纯碱样品中碳酸钠的质量分数_________(结果精确到0.1%) 【答案】4.4g 96.4% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据质量守恒定律,完全反应后生成二氧化碳的质量=11g+50g-56.6g=4.4g (2)设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 10644x10644= x4.4g x=10.6g
4.4g10.6g×100%≈96.4% 纯碱样品中碳酸钠的质量分数=
11g答:(1)完全反应后生成CO2的质量为4.4g;(2)纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为96.4%.
2.为测定一瓶久置的烧碱中氢氧化钠的含量,某同学取25.0g样品,溶于水得到100g溶液,再加入100g足量稀硫酸,充分反应至不再产生气体,测得溶液质量为197.8g。请计算:
(1)反应产生CO2的质量。
(2)样品中NaOH的质量分数(结果保留至0.1%)。 (3)最后所得溶液中的钠元素的质量(结果保留至0.1)。 【答案】(1)2.2g;(2)78.8%;(3)13.6g 【解析】
(1)根据质量守恒定律,反应过程中所生成的气体的质量等于反应前后溶液质量的减少; (2)样品中NaOH的质量分数等于样品中NaOH的质量除以样品的总质量,所以我们可以根据上一步所求得二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,求得样品中NaOH的质量,而后再求样品中NaOH的质量分数;
(3)根据NaOH的质量、碳酸钠的质量分别乘以它们的质量分数可求得钠元素的质量; 解:(1)根据质量守恒定律,反应前后溶液质量的减少就等于反应过程中所生成的气体的
质量,所以反应产生的CO2的质量为100 g+100 g-197.8 g=2.2g。 (2)解:设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。 Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 106 44 x 2.2g
10644 x2.2g解之得:x═5.3g
烧碱样品中NaOH的质量为:25g-5.3 g=19.7 g 样品中NaOH的质量分数为:
19.7g ×100%=78.8% 25g2346 +5.3g× =13.6g 40106(3)所得溶液中钠元素的质量=19.7g×
3.把2.4g镁加入到一定质量的硫酸中,反应完毕后,向溶液中滴加质量分数为10%的NaOH溶液,一段时间后有白色沉淀生成。加入NaOH溶液与生成沉淀质量的关系如图。
(1)计算与2.4g镁反应的H2SO4的质量是多少?________(请在答题卡上写出计算过程)
(2)加入NaOH溶液____g时,开始生成沉淀;图中a的数值为____。
(3)利用上述计算结果,若将NaOH溶液改用Ba(OH)2溶液并逐滴加入上述镁与硫酸反应后的溶液中至不再产生沉淀为止,过滤、洗涤、烘干,得到沉淀的质量为____g。 【答案】9.8g 80 160 52.4 【解析】 【分析】
(1)利用化学方程式:Mg+H2SO4==MgSO4+H2 ,根据反应的质量比即可计算出参加反应的硫酸的质量;
(2)镁与稀硫酸反应后的溶液中滴加氢氧化钠溶液,一段时间后才产生白色沉淀,说明与镁反应的稀硫酸是过量的,氢氧化钠先与稀硫酸反应,再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀。由图可知加入的氢氧化钠的质量为80g时才开始形成沉淀;根据硫酸镁与氢氧化钠反应的质量比即可计算出消耗的氢氧化钠的质量;
(3)氢氧化钡既能与稀硫酸反应,也能与硫酸镁反应,利用化学方程式,根据硫酸和硫酸
镁的质量即可计算出产生的沉淀的质量。 【详解】
解:(1)设与2.4g镁反应的H2SO4的质量为x,生成硫酸镁的质量为y;
Mg+H2SO4==MgSO4+H2 24981202.4gxy2498= x=9.8g 2.4gx24120= y=12g 2.4gy(2)由图可知加入的氢氧化钠的质量为80g时才开始形成沉淀; 设参加反应的氢氧化钠的质量为z;
2NaOH+MgSO4==Na2SO4+Mg(OH)2 80120z12g80120= z=8g z12g反应消耗的氢氧化钠溶液的质量=8g10% =80g a的数值=80g+80g=160g;
(3)设生成的硫酸钡沉淀的质量为m,生成的氢氧化镁沉淀的质量为n;
Ba(OH)2+MgSO4==Mg(OH)2+BaSO412058233
12g120233= m=23.3g 12gm12058= n=5.8g 12gn设与稀硫酸反应生成的硫酸钡沉淀的质量为b;
nmBa(OH)H2SO4==BaSO4+2H2O2+ 982339.8g98233= b=23.3g 9.8gb生成的沉淀的总质量=23.3g+23.3g+5.8g=52.4g
答:与2.4g镁反应的H2SO4的质量为9.8g;若将NaOH溶液改用Ba(OH)2溶液并逐滴加入上述镁与硫酸反应后的溶液中至不再产生沉淀为止,过滤、洗涤、烘干,得到沉淀的质量为52.4g。
b【点睛】
有关化学方程式中溶质质量分数的计算中,代入化学方程式中计算的是溶液中溶质的质量,利用化学方程式计算的也是溶液中溶质的质量。计算溶液的质量可采用质量守恒法,即加入的物质的总质量减去产生的气体、沉淀、杂质的质量。
4.现有Fe和Fe2O3的固体混合物,东东同学为了分析混合物中Fe和Fe2O3的含量,设计了如下实验方案:(注意:100g是Fe与Fe2O3两种物质的总质量)
(实验数据)实验共记录了两组实验数据:
第①组,完全吸收气体后,NaOH溶液质量增加了66g; 第②组,完全反应,冷却后称量剩余固体的质量为Wg。 根据实验设计及有关数据进行分析与计算。
(1)根据第①组数据,CO与Fe2O3,反应产生CO2 g。 (2)混合物中Fe2O3的质量为多少? (3)第②组数据W是 g。 【答案】(1)66(2)80 (3)76 【解析】
试题分析:(1)根据题意知,氢氧化钠能与二氧化碳发生反应,则溶液增加质量即为二氧化碳质量。(2)利用化学方程式进行计算。具体步骤如下: 解:设氧化铁的质量为X 3 CO +Fe2O3高温2 Fe + 3 CO2 160 132 X 66g 160/132=X/66g X=80g 答:略
(3)根据题意知,减少固体质量即为氧化铁中氧元素质量。可列关系式为: Fe2O3------ 3O 160 48
80g 100g-W 160/48=80g/(100g-W) W=76g 考点:利用化学方程式进行计算。
5.向碳酸钠和氯化钠的混合物15.6 g中加入100 g稀盐酸,恰好完全反应后,得到111.2 g溶液。试计算: (1)产生二氧化碳多少克?
(2)所得溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】解:(1)CO2的质量为:15.6g+100g-111.2g=4.4g (1分)
(2)设反应生成氯化钠质量为X,原混合物中有碳酸钠质量为Y Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ (1分) 106 117 44 Y X 4.4g
X=11.7g Y=10.6g (各1分,共2分) (15.6g-10.6g+11.7g)/111.2g×100%=15.0% (1分) 答:(1) 产生二氧化碳4.4克
(2)所得溶液中溶质的质量分数是15.0% 【解析】
试题分析:根据质量差可以计算生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠、生成氯化钠的质量,进一步可以计算所得溶液中溶质的质量分数。 考点:根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算
6.科学施肥是农业增产的重要手段。(NH4)2SO4是常见的氮肥,对提高农作物产量有重要作用。为测定该化肥样品中(NH4)2SO4的质量分数,实验探究小组的同学设计了以下方案进行实验(样品中杂质可溶,且不参与反应)。
方案1:甲同学称取13.60g样品,与足量的浓NaOH溶液混合加热,充分反应后,将获得的气体直接用浓硫酸吸收,浓硫酸增重3.91g。
方案2:乙同学另取等质量的样品溶于水,向水中加入足量的BaCl2溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得白色固体23.3g。 ⑴你认为上述不合理的是哪个方案,并简述理由。
⑵选用合理方案来计算 (NH4)2SO4样品中(NH4)2SO4的质量分数。(写出计算过程,结果精确至0.1%)
【答案】⑴方案1不合理,因为浓硫酸会吸收水蒸气和氨气;⑵97.1% 【解析】
(1)由于浓硫酸会吸收水蒸气和氨气,方案1不合理;(2)设样品中(NH4)2SO4的质量为
x,BaCl2+(NH4)2SO4═BaSO4↓+2NH4Cl
132 233 x 23.3g
132233 x23.3g解得x=13.2g
化肥样品中(NH4)2SO4的质量分数是:
13.2g100%97.1% 13.6g答:(1)方案1不合理,因为浓硫酸会吸收水蒸气和氨气;(2)化肥样品中(NH4)2SO4的质量分数是97.1%。
7.某校化学实验室要测定过氧化氢溶液的溶质质量分数。设计实验如下图所示。
请计算:
(1)生成氧气的质量。
(2)过氧化氢溶液的溶质质量分数。 【答案】(1) 0.8g (2)3.4% 【解析】
试题分析:依据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量不变,那么减少的质量为生成的氧气的质量;再利用化学方程式,根据氧气的质量可求出过氧化氢中溶质的质量; 解:⑴氧气的质量为:3g+50g-52.2g=0.8g ⑵设过氧化氢溶液中溶质质量为x。 2H2O2
68 32 x 0.8g
x=1.7g
则过氧化氢溶液的溶质质量分数=答:略。 考点:
2H2O + O2↑
8.兴趣小组想测定某铁合金中铁的含量,做了如下实验,称取14克样品,放入质量为50克的烧杯中,再往烧杯中加入100克足量的稀硫酸(杂质碳不与酸反应,也不溶于水), 并对烧杯进行了四次称量,记录数据如下: 反应时间 烧杯总质量(克) T0 164 T1 163.8 T2 163.6 T3 163.6
求(1)反应产生的氢气的质量是多少? (2)该样品中铁的质量分数是多少?
(3)反应后所得溶液中溶质质量分数是多少?(要求写出计算过程,结果精确到0.1%) 【答案】(1)0.4克;(2)80%;(3)27.4% 【解析】
【分析】 【详解】
(1)由质量守恒定律可知,反应产生的氢气的质量是164g-163.6g=0.4g (2) 设该14克样品中铁的质量是x,生成硫酸亚铁的质量为y,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2561522 xy0.4g561522== xy0.4g x=11.2g,y=30.4g,
11.2g100% =80%; 该样品中铁的质量分数是
14g30.4g100%=27.4%。 (3) 反应后所得溶液中溶质质量分数是
11.2g+100g-0.4g答:(1)反应产生的氢气的质量是0.4g; (2)该样品中铁的质量分数是80%;
(3)反应后所得溶液中溶质质量分数是27.4%。
9.现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物12.6g,其中含氧元素4.8g,将该混合物加入到一定质量的稀盐酸中,恰好完全反应,得到137g氯化钠溶液。计算: (l)原固体混合物中碳酸钠的质量分数(结果保留至0.1%)______; (2)所用稀盐酸中溶质的质量分数(结果保留至0.1%)______。 【答案】84.1% 5.7% 【解析】 【分析】 【详解】
(l)原固体混合物中碳酸钠的质量分数4.8g÷分数为10.6g÷12.6g×100%≈84.1%;
(2)设盐酸中溶质的质量为x,生成二氧化碳质量为y
=10.6g;混合物中碳酸钠的质量
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO21067344 10.6gxy1067344== 10.6gxy x=7.3g
y=4.4g所用稀盐酸中溶质的质量分数7.3g÷(137g+4.4g-12.6g)×100%≈5.7%
10.等差量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在相同时间t产生气体体积V的数据,根据数据绘制得到图1。 组别 1 2 3 4 盐酸的溶质质量分数 7 10 7 10 温度(℃) 30 50 20 30
(1)请写出铁粉稀盐酸反应的化学方程式__________________________。
(2)由实验_________(填组别)可知,温度对于金属与酸反应速率的影响是_____。 (3)图1中表示第3组实验的曲线是____________。
[进一步探究]图甲、图乙为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与200ml100℅的稀盐酸反应产生氢气的量。(产生氢气的量由气体压强表示,在等温条件下,产生氢气体积与装置内压强成正比)。
①实验中你认为,还要控制的变量是_________________________。 ②由图乙,你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是____________。
[拓展提高]下图为测得的室温下足量的镁片与20ml110℅的稀盐酸反应产生氢气的量与时间关系曲线,发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大,请分析可能的原因(至少答两点)。
①_______________________________。 ②________________________________________。
【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 1、3或2、4 相同条件下,温度越高,金属与酸反应速度越快 d 金属的颗粒大小 足量的不同金属分别与相同的体积相同质量分数的相同的酸充分反应,生成氢气质量相等 反应放热、使气体膨胀 氢气中混入了氯化氢气体 【解析】
(1)铁粉溶解于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑; (2)要比较温度对反应快慢的影响,就要选择相同的金属与相同浓度的盐酸,在不同温度下的反应,因此选择的对比组是1、3或2、4;
(3)①影响反应速率的外界因素除浓度、温度及压强外,金属的颗粒大小也是主要影响因素,故还要控制的变量是金属的颗粒大小;
②由图乙所示可知,当金属过量时最终生成的氢气量相等,即足量的不同金属分别与相同的体积相同质量分数的相同的酸充分反应,生成氢气质量相等。
[拓展提高]由图示可知氢气的生成量,实际值比通过计算得到的理论值偏大,最有可能的原因是:(1)反应放热、使气体膨胀;(2)盐酸有挥发性,氢气中混入了氯化氢气体。
11.向53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为5%的稀盐酸,生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系如图所示.(不考虑CO2的溶解)
已知:
OB段反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaH CO3
BD段(不含B点)反应的化学方程式为NaH CO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 请回答:
(1)53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为___________g。 (2)A点对应溶液中溶质有_________(填化学式)。 (3)B点横坐标为________(计算结果保留1位小数,下同)。
(4)假设C点横坐标为54.75,计算C点对应的二氧化碳质量。___________(写出计算
过程)
【答案】5.3 Na2CO3、NaCl、NaHCO3 36.5 C点对应的二氧化碳质量为1.1g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为:53g×10%=3.5g。
(2)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图A点时,溶液中碳酸钠部分与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠,所以,对应溶液中溶质有:Na2CO3、NaCl、NaHCO3;
(3)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图B点时,溶液中碳酸钠恰好与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠, 设与碳酸钠反应生成了氯化钠和碳酸氢钠的盐酸的质量为x
Na2CO31065.3g+HCl=NaCl+NaHCO3 36.5x5%1065.3g= 36.5x5%解得x=36.5g;
(4)设C点对应的二氧化碳质量为y
NaHCO3+HCl36.5(54.75g-36.5g)5%=NaCl+H2O+CO244
y36.5(54.75g-36.5)5%= 44y解得:y=1.1g
12.在电缆生产过程中会产生一定量的含铜废料.据报道,在通入空气并加热的条件下,铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜,该反应的化学方程式为:2Cu+2H2SO4+O2
Δ2CuSO4+2H2O.若用一定量溶质的质量分数为9.8%的稀硫酸恰好处理
2000g含铜3.2%的废料(假设其他杂质不和硫酸反应且不溶于水),求反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数.___ 【答案】14.8% 【解析】 【分析】 【详解】
废料中含铜的质量是2000g3.2%=64g
设需硫酸的质量为x,参加反应氧气的质量为y,生成硫酸铜的质量为z
Δ2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O12819632320 64gxyz12819632320=== 64gxyzx=98gy=16g z=160g则反应的硫酸溶液的质量是98g9.8%=1000g
160g100%=14.8% 故所得溶液的质量分数为
64g+1000g+16g答:反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数为14.8%.
考点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
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