一、中考化学方程式的计算
1.将一定质量的金属锌投入到100g稀硫酸中,恰好完全反应,放出气体的质量与反应时间的关系如图所示。试求:
(1)完全反应后生产氢气的质量为___________g。
(2)所用硫酸溶液的溶质质量分数_________。(计算结果精确到0.1%)。 【答案】0.4 19.6% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图可知,完全反应后生成氢气的质量为0.4g; (2)设所用硫酸溶液的溶质质量分数为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2982
100gx98100gx= x=19.6% 20.4g答|所用硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%。
0.4g
2.利用沉淀法可测定某粗盐样品的纯度(假定粗盐中的杂质全部是MgCl2)。每次取100 g样品配制成溶液,向其中加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液,测得生成沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如下表所示: 测定次数 样品质量/g 氢氧化钠溶液质量/g 沉淀质量/g 第一次 100 32 2.32 第二次 100 64 4.64 第三次 100 82 5.8 第四次 100 90 5.8 (1)求粗盐的纯度________。
(2)当样品与所加氢氧化钠溶液恰好完全反应时,求溶液中氯化钠的质量________。(写出解题过程)
【答案】90.5% 102.2 g 【解析】 【分析】 【详解】
解:根据题意设样品中MgCl2的质量为x,反应生成NaCl的质量为y。
MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2 9511758xy5.8g95x=585.8g x=9.5g117y=585.8g y=11.7g x=9.5 g,y=11.7 g (1)该粗盐纯度为:
100g-9.5g100%=90.5%
100g(2)当恰好完全反应时,溶液中氯化钠的质量为:100 g-9.5 g+11.7 g=102.2 g 答:(1)样品中粗盐的纯度为90.5%;
(2)恰好完全反应时,溶液中氯化钠的质量为102.2 g。
3.配置溶液、计算练习
(1)实验室需配制100克质量分数为5%的食盐溶液,该实验中需要准确量取水______毫升。若某学生用量筒取水时,面对刻度线仰视凹液面最低处,则其所配制溶液中NaCl的质量分数_______5%(填“>”、“<”或“=”)。
(2)要配制800Kg质量分数为0.5%的过氧乙酸消毒液,需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是_____________。(写出解题过程)
(3)某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表: 实验次数 项目 所取合金的质量/g 所加稀硫酸的质量/g 生成氢气的质量/g 第一次 20 100 0.4 第二次 20 120 0.4 第三次 40 80 0.4 根据该同学的实验,试回答以下问题:
①上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是_______g。
②该铜铁合金中铁的质量分数是_________(写出解题过程)
③第三次实验所得溶液溶质质量分数为________?((写出解题过程,结果保留至0.1%)。
【答案】95 < 2.5kg 80 56% 33.5% 【解析】 【分析】
溶液稀释前后溶质质量不变,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和稀硫酸不反应,第一次和第二次两个实验所加合金质量相同,而所加稀硫酸的质量不同,但最后产生氢气的质量相同,说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完,第二次实验中的酸一定过量;第三次实验与前两次实验相比,合金质量加倍,而稀硫酸的质量减少,但产生氢气质量不变,20g合金反应完需要消耗稀硫酸80g。 【详解】
(1)配制100克质量分数为5%的食盐溶液,需要食盐的质量为100g5%=5g,该实验中需要准确量取水的质量为100g-5g=95g,需要准确量取水的体积
95g1g/mL=95mL。若某学生用量筒取水时,面对刻度线仰视凹液面最低处,读数偏
小,实际量取的水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,故所配制溶液中NaCl的质量分数<5%。
(2)设需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是x
80kg0.5%=x16% x=2.5kg
故需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是2.5kg。
(3)①第一次和第二次两个实验所加合金质量相同,而所加稀硫酸的质量不同,但最后产生氢气的质量相同,说明第一次和第二次两个实验中合金均反应完,第二次实验中的酸一定过量;第三次实验与前两次实验相比,合金质量加倍,而稀硫酸的质量减少,但产生氢气质量不变,20g合金反应完需要消耗稀硫酸80g,故合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是80g。 ②设铜铁合金中铁的质量分数为x
Fe5620gx+H2SO4=FeSO4+H22
0.4g562
20gx0.4gx=56%
故铜铁合金中铁的质量分数是56%。 ③设生成硫酸亚铁的质量为y
Fe5620g56%+H2SO4=FeSO4+H2152
y56152=
20g56%yy=30.4g
所得硫酸亚铁溶液的质量为20g56%80g0.4g=90.8g 故第三次实验所得溶液溶质质量分数为【点睛】
量筒读数时仰视凹液面最低处,读数偏小,实际量取的水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,溶质质量=溶液质量溶质质量分数,
30.4g100%33.5% 90.8g溶质质量分数=溶质质量100%。
溶液质量
4.漂粉精主要成分为次氯酸钙[化学式: Ca(ClO)2] ,其工业上制备反应如下:
2Ca(OH)22Cl2CaCl2Ca(ClO)22H2O请计算:
(1)次氯酸钙中氯元素化合价为_______。
(2)生产28. 6t次氯酸钙理论上需要氯气的质量_______。 【答案】+1 28.4t 【解析】 【分析】 【详解】
(1)次氯酸钙[化学式:Ca(ClO)2]中钙元素为+2价,氧元素为-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得,+2+[x+(-2)]×2=0.x=+1。 (2)设生产28.6t次氯酸钙理论上需要氯气的质量为y
2Ca(OH)2Cl2=CaC12+Ca(ClO)2H2O2+2+142y142143=y28.6ty=28.4t
答:生产28. 6t次氯酸钙理论上需要氯气的质量28.4t。
14328.6t
5.某超市卖的纯碱(Na2CO3)产品往往含有少量的氯化钠(NaCl),化学兴趣小组的同学通过实验来测定该纯碱样品中纯碱的质量分数。他们取20 g纯碱样品放入烧杯中,逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止,共消耗盐酸100 g,烧杯中没有残留不溶物,称得反应后溶液的质量为113.4g。计算:(相对原子质量:Na:23 C:12 O:16) (1)生成二氧化碳____g。
(2)样品中纯碱的质量分数是_______?(要求写出计算过程) 【答案】6.6 79.5%
【解析】 【分析】
稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。 【详解】
(1)由质量守恒定律可知,反应物的总质量等于生成物的总质量,减少的为生成的气体的质量,故生成二氧化碳的质量为20g+100g-113.4g=6.6g。 (2)设样品中纯碱的质量为x
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO210644
x10644= x6.6g6.6gx=15.9g
15.9g100%=79.5% 样品中纯碱的质量分数是
20g答:生成二氧化碳的质量为6.6g,样品中纯碱的质量分数是79.5%。 【点睛】
由质量守恒定律可知,反应物的总质量等于生成物的总质量,减少的为生成的气体的质量。
6.某纯碱样品中混有氯化钠,某同学欲测定样品中碳酸钠的纯度,他称取了20g样品,加入100克水,样品完全溶解。再向其中加入140g足量的氯化钙溶液,充分反应后得到10g沉淀。求:
(1)样品中碳酸钠的纯度_____。
(2)反应后所得溶液的溶质质最分数_____。 【答案】53% 8.44% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)设参加反应的碳酸钠质量为x,生成氯化钠的质量为y,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3+2NaCl106100117 x106100= x=10.6g x10g100117= y=11.7g 10gy10gy所以样品中碳酸钠的纯度为:
10.6g×100%=53%; 20g11.7g+(20g-10.6g)×100%=8.44%。
20g+100g+140g-10g(2)反应后所得溶液的溶质质量分数为:
7.农业上,硫酸铜溶液可用于制作果树消毒的灭虫杀菌剂。向200 g硫酸铜溶液中逐滴加入40gNaOH溶液,恰好完全反应,如图所示。请回答:
(1)恰好完全反应时,溶液的质量为_______________g。 (2)计算原硫酸铜溶液中溶质的质量分数。_________ 【答案】235.1 4% 【解析】 【详解】
(1) 硫酸铜溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀,恰好完全反应时沉淀就不再增加,根据题中图示,沉淀不再增加时加入氢氧化钠溶液的质量是40g,同时生成氢氧化铜沉淀的质量是4.9g,因此恰好完全反应时,溶液的质量为:200g+40g-4.9g=235.1g。 (2)解:设参加反应的硫酸铜质量为x。
2NaOH+CuSO4=Na2SO4160x160x= 984.9g解得x=8g
+Cu(OH)2 984.9g原硫酸铜溶液中溶质的质量分数为:
8g100%=4%。 200g答:(1)恰好完全反应时,溶液的质量为235.1g。(2)原硫酸铜溶液中溶质的质量分数为4%。
8.用质量分数为5%的氢氧化钠溶液中和10%的稀盐酸,反应过程中溶液的酸碱度变化如图25所示。
请回答:
(1)用质量分数为30%的浓盐酸配制10%的稀盐酸100g,需要水________________g (结果精确到0.1)。
(2)当a为160g时,消耗盐酸多少克?_______________ 【答案】66.7g 73g 【解析】 【分析】 【详解】
设需要水的质量为x。 (100g-x)×30%=100g×10% x≈66.7g
答:需要水的质量为66.7g。
(2)设氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时,消耗HCl的质量为y。
NaOH40HCl=36.5NaClH2O
160g5%x4036.5=160g5%xy=7.3g
消耗稀盐酸的质量为:7.3g÷10%=73g 答:当a为160g时所消耗稀盐酸73g。 故答案为: (1)66.7; (2)73g。
9.如图为某医药厂某批次氯化钠注射液的标签,为检验该批注射液的溶质质量分数与标签是否相符,取该批次注射液130g,加入过量的AgNO3溶液后,共得到白色沉淀2.87g。
(1)该注射液中大量含有的离子_____;(写出离子符号)
(2)试通过计算说明该批次注射液的溶质质量分数与标签是否相符。_____
【答案】Na+、Cl﹣ 相符 【解析】 【详解】
(1)该注射液为氯化钠注射液,含有大量的Na+、Cl-; (2)解:设溶液中含有的氯化钠的质量为x
NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 58.5143.5x2.87g58.5x= x=1.17g 143.52.87g氯化钠注射溶液的质量分数:答:与标签相符。
1.17g100%0.9% 130g
10.小文同学取瑞金市石灰石样品20g进行测定实验,现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中(杂质不溶于水也不参与反应),充分反应后测得生成气体的总质量如表所示。
加入稀盐酸的质量/g 生成气体的总质量/g 第1次 20 1.1 第2次 20 2.2 第3次 20 m 第4次 20 4.4 第5次 20 4.4 试求:
(1)m的值为_______; (2)第______次为恰好完全反应;
(3)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)______ 【答案】3.3 4 50% 【解析】 【详解】
(1)由表中数据可知,第一次加入20g稀盐酸,产生1.1g气体,第二次加入20g稀盐酸,产生2.2g-1.1g=1.1g气体,第四次加入20g稀盐酸,产生气体的总质量为4.4g,可推出每加入20g稀盐酸,产生1.1g气体,故m=3.3g;
(2)第4次为恰好完全反应,因为继续加入稀盐酸,生成气体的质量不再变化。 (3)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 10044x4.4g100x= 444.4gx=10g
10g100%=50% 石灰石样品中碳酸钙的质量分数:20g答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为50%。
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