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考點(diǎn)34化學(xué)計(jì)算2一、化學(xué)圖像型計(jì)算化學(xué)計(jì)算中出現(xiàn)的坐標(biāo)系一般都比較容易識(shí)別,正確解讀坐標(biāo)系中給出的相關(guān)信息是解題的關(guān)鍵。常見(jiàn)的情況是用坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)表示生成的氣體或者沉淀質(zhì)量,讀出并正確理解坐標(biāo)系中的一些特殊“點(diǎn)”(如起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn))。第一步,理清題目中涉及哪幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)并寫(xiě)出化學(xué)方程式,如果需要,還要判定它們反應(yīng)的先后順序;第二步,結(jié)合圖像分析每段圖像對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),弄清“起點(diǎn)”“拐點(diǎn)”“終點(diǎn)”的化學(xué)含義,確定相關(guān)物質(zhì)質(zhì)量;第三步,將已知物質(zhì)質(zhì)量代入化學(xué)方程式,求出未知量。需要注意的是,溶液質(zhì)量的求法一般是:進(jìn)入反應(yīng)容器的物質(zhì)總質(zhì)量減去沉淀質(zhì)量、雜質(zhì)質(zhì)量和氣體質(zhì)量;求溶質(zhì)質(zhì)量時(shí),要特別注意溶質(zhì)包括哪些物質(zhì),不要有遺漏。多步反應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算從一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中求出的質(zhì)量,用此量再進(jìn)行另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)或幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的連續(xù)計(jì)算,求最后一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的量,一般稱之為多步反應(yīng)的計(jì)算。1.(2019·浙江模擬)在100mL稀鹽酸中加入混合均勻的NaHCO3和KHCO3固體粉末,充分反應(yīng)后使氣體全部逸出。下圖是加入粉末的質(zhì)量與產(chǎn)生CO2(該狀況下,氣體的密度為1.964g/L)體積的關(guān)系。請(qǐng)計(jì)算:(1)該鹽酸中HCl的質(zhì)量。(2)若該鹽酸為120mL時(shí),加入粉末為58.5g,求產(chǎn)生CO2的體積。(3)若粉末的質(zhì)量為xg,該鹽酸的體積為140mL,產(chǎn)生的CO2體積為yL。試寫(xiě)出粉末質(zhì)量x(g)與產(chǎn)生CO2體積y(L)之間的關(guān)系。【答案】(1)m(CO2)=11.2Lx1.964g/L=22g設(shè)鹽酸中HC的質(zhì)量為x,NaHCO3和KHCO3均會(huì)與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,故可得反應(yīng)關(guān)系式HCl-------CO236.5
44x
22g36.5/x=44/22g解得x=18.25g(2)因?yàn)?00mL恰好與45g固體粉末反應(yīng),那么120mL只能與120×45g/100=54g固體粉末反應(yīng),故58.5g粉未過(guò)量,120mL鹽酸完全反應(yīng),所以V(CO2)=11.2Lx120mL/100mL=13.44L(3)m(粉末)=45×1.4=63g,(因?yàn)辂}酸是原來(lái)的1.4倍)若x≤63g,稀鹽酸完全反應(yīng),生成二氧化碳的體積y=11.2Lx140mL/100mL=15.68L若x63g,粉末完全反應(yīng),生成二氧化碳的體積為y=(xg/45g)x11.2L=56x/225L【解析】(1)由圖示可知,生成氣體的體積為11.2L,根據(jù)“質(zhì)量=體積x密度”計(jì)算出生成氣體的質(zhì)量;然后根據(jù)HCl的相對(duì)分子質(zhì)量與二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量,列出比例式,即可計(jì)算出該鹽酸中HCl的質(zhì)量。(2)由圖示可知,完全反應(yīng)時(shí)加入粉末的質(zhì)量為45g,根據(jù)(1)中生成氣體體積的質(zhì)量即可知此時(shí)產(chǎn)生CO2的體積。(3)根據(jù)圖示鹽酸體積與題中鹽酸體積的比,得出粉末的取值范圍即可得出粉未質(zhì)量x(g)與產(chǎn)生CO2體積y(L)之間的關(guān)系。2.(2020·諸暨模擬)有一包不純的碳酸鈉白色粉末,可能含有硫酸鈉、氫氧化鈉的一種或兩種,某科學(xué)興趣小組為確定其成分做了如下實(shí)驗(yàn):Ⅰ.現(xiàn)取樣品16g于燒杯中并加84g水?dāng)嚢瑁咳芙狻T傧驘兄饾u滴加26.1%硝酸鋇溶液并不斷攪拌,燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入硝酸鋇溶液的質(zhì)量的變化如圖甲所示;Ⅱ.在B點(diǎn)開(kāi)始,向燒杯中滴加稀硝酸并不斷攪拌,燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入稀酸的質(zhì)量的變化如圖乙所示。(1)CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。(2)E點(diǎn)時(shí),溶液中一定含有的溶質(zhì)是________。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷原白色粉末中是否存在氫氧化鈉,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;若存在,試計(jì)算出它的質(zhì)量?【答案】(1)BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑(2)稀硝酸、硝酸鋇、硝酸鈉(3)BC段固體質(zhì)量不變,是因?yàn)橄∠跛嵯群蜌溲趸c反應(yīng)生成硝酸鈉和水,說(shuō)明白色粉末中含有氫氧化鈉;設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x,硫酸鈉質(zhì)量為y,BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl,
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197106x=19724.36g?4.66g,解得:x=10.6g;BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl,
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233【解析】(1)加入硝酸鋇后生成沉淀,可能是與碳酸鈉生成的碳酸鋇,也可能是與硫酸鈉生成的硫酸鋇。根據(jù)乙圖可知,加入稀硝酸后,沉淀的質(zhì)量減小但沒(méi)有減小到零,說(shuō)明這兩種沉淀都有。那么CD段固體質(zhì)量減小,肯定是碳酸鋇和稀硝酸的反應(yīng),據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式;(2)首先對(duì)甲圖中B點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)的種類進(jìn)行判斷,然后再根據(jù)白色沉淀的質(zhì)量變化對(duì)E點(diǎn)時(shí)的溶質(zhì)種類進(jìn)行判斷;(3)根據(jù)乙圖可知,CD段固體減小的質(zhì)量4.66g就是硫酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)氯化鋇和硫酸鈉的方程式計(jì)算出其中硫酸鈉的質(zhì)量;用沉淀的總質(zhì)量減去硫酸鋇的質(zhì)量得到碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)氯化鋇和碳酸鈉的方程式計(jì)算出其中碳酸鈉的質(zhì)量,最后用樣品的總質(zhì)量分別減去碳酸鈉和硫酸鈉的質(zhì)量得到氫氧化鈉的質(zhì)量即可。【解答】(1)CD段固體質(zhì)量減小,是因?yàn)橄∠跛岷吞妓徜^反應(yīng)生成硝酸鋇、水和二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。(2)BC段固體質(zhì)量不變,是因?yàn)橄∠跛嵯群蜌溲趸c反應(yīng)生成硝酸鈉和水。因此E點(diǎn)時(shí),溶液中一定含有的溶質(zhì)是過(guò)量的稀硝酸和反應(yīng)生成的硝酸鋇,硝酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成的硝酸鈉。(3)BC段固體質(zhì)量不變,是因?yàn)橄∠跛嵯群蜌溲趸c反應(yīng)生成硝酸鈉和水,說(shuō)明白色粉末中含有氫氧化鈉;設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x,硫酸鈉質(zhì)量為y,BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl,
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197106x=19724.36g?4.66g,解得:x=10.6g;BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl,
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2333.在一燒杯中盛有22.3gNa2CO3和NaCl組成的固體混合物,加足量水溶解,配成溶液。向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸,放出氣體的質(zhì)量與所滴入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖所示。請(qǐng)根據(jù)題意回答問(wèn)題:(1)當(dāng)?shù)渭恿?3g稀鹽酸時(shí),放出氣體的質(zhì)量為_(kāi)___g。(2)當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中B點(diǎn)時(shí),燒杯中溶液里的溶質(zhì)是____(填化學(xué)式)。(3)當(dāng)?shù)渭恿?3g稀鹽酸(即A點(diǎn))時(shí),燒杯中為不飽和溶液,試通過(guò)計(jì)算求出其中所含溶質(zhì)的質(zhì)量。【答案】(1)4.4(2)NaCl、HCl(3)73g10%的稀鹽酸中含HCl的質(zhì)量為73g×10%=7.3g;設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為x,反應(yīng)生成的氯化鈉質(zhì)量為y,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10673117x7.3gyeq\f(106,x)=eq\f(73,7.3g)=eq\f(117,y),x=10.6g,y=11.7g,燒杯中不飽和溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量為11.7g+22.3g-10.6g=23.4g。【解析】(2)由題意知:在Na2CO3和NaCl組成的混合物中滴加稀鹽酸,只發(fā)生:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,即:圖像中OA段表示的反應(yīng)過(guò)程,A點(diǎn)表示:鹽酸與碳酸鈉恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量達(dá)到最大值,溶液中的溶質(zhì)只有NaCl,且其質(zhì)量為反應(yīng)生成的NaCl和原混合物中含有的NaCl質(zhì)量之和。AB段表示滴加的稀鹽酸已經(jīng)過(guò)量,無(wú)反應(yīng)發(fā)生,故B點(diǎn)時(shí),溶液里的溶質(zhì)除了NaCl以外還應(yīng)該有過(guò)量的HCl。4.(2020·越城模擬)為探究銅及其化合物的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取已部分被H,還原的氧化銅粉末(含Cu和CuO)7.2g置于燒杯中,向其中加入50g稀硫酸,充分反應(yīng)后,再向燒杯中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液,燒杯內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量與加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。請(qǐng)分析計(jì)算:(1)加完50克稀硫酸后溶液中的溶質(zhì)為_(kāi)_______(寫(xiě)出化學(xué)式);(2)Cu和CuO的混合物中,Cu元素和O元素的質(zhì)量比為_(kāi)_______;(3)a的值;(4)實(shí)驗(yàn)所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【答案】(1)H2SO4、CuSO4(2)8:1(3)設(shè)生成的Cu(OH)2的質(zhì)量為m2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4809820%x20gm列式解得:m=4.9ga=4.9g+3.2g=8.1g(4)混合物中銅的質(zhì)量為3.2g,氧化銅的質(zhì)量為7.2g-3.2g=4gH2SO4+CuO=CuSO4+H2O9880x4g98:80=x:4g得x=4.9gH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O9880y20%x10g98:80=y:(20%x10g)得y=2.45gH2SO4%=(4.9g+2.45g)/50g=14.7%【解析】1、銅不能與稀鹽酸反應(yīng)。氧化銅能與稀硫酸反應(yīng),生成硫酸銅和水。根據(jù)圖線加入NaOH溶液固體質(zhì)量不變可知,溶液中含有過(guò)量的稀硫酸。據(jù)此可確定加完50克稀硫酸后溶液中的溶質(zhì)組成;2、由圖線可知,3.2克固體為單質(zhì)Cu的質(zhì)量,可得出7.2克混合物中CuO的質(zhì)量,再算出CuO中Cu的質(zhì)量為O元素的質(zhì)量,將Cu質(zhì)量加起來(lái)和O元素質(zhì)量相比,即求出混合物中Cu元素和O元素的質(zhì)量比;3、CuO與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和水,CuSO4和NaOH反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4。所以固體物質(zhì)ag,應(yīng)該是Cu的質(zhì)量和Cu(OH)2固體的質(zhì)量。可根據(jù)圖線中CuSO4和NaOH反應(yīng)時(shí)NaOH的消耗量計(jì)算出生成Cu(OH)2的質(zhì)量,再加上Cu的質(zhì)量即為a;4、要計(jì)算出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),首先要清楚稀硫酸分兩部分:一部分與CuO反應(yīng);另一部分是過(guò)量的與NaOH反應(yīng),從圖線中可以得到這部分與NaOH反應(yīng)消耗NaOH的質(zhì)量,利用反應(yīng)的化學(xué)方程式可以求出稀硫酸的質(zhì)量。然后將兩部分硫酸加起來(lái)除去稀硫酸的總質(zhì)量即可求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【解答】(1)由圖線可知,加入NaOH時(shí),先沒(méi)有沉淀說(shuō)明加入的稀硫酸是過(guò)量的,溶液中的溶質(zhì)應(yīng)為H2SO4、CuSO4;(2)由加入NaOH的圖線可知,3.2克為單質(zhì)銅的質(zhì)量。氧化銅的質(zhì)量為:7.2g-3.2g=4g。氧化銅中銅的質(zhì)量為:4g×CuCuO=4g×5.[2020.紹興模擬]鋼鐵工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)之一,某同學(xué)采集了一些生鐵樣品(含雜質(zhì),雜質(zhì)不溶于水,不與稀硫酸反應(yīng))采用如圖所示裝置進(jìn)行分析。分別稱得錐形瓶與棉花的質(zhì)量為44.1g,生鐵樣品的質(zhì)量為9.0g。在錐形瓶中加入足量稀硫酸后,立即開(kāi)始記錄電子天平的示數(shù),記錄數(shù)據(jù)如圖所示。請(qǐng)認(rèn)真分析數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:(1)如何判斷試驗(yàn)中生鐵樣品已經(jīng)完全反應(yīng).繼續(xù)向反應(yīng)后的濾渣中加入稀硫酸,如果沒(méi)有氣泡冒出,則說(shuō)明生鐵樣品已經(jīng)完全反應(yīng)(2)根據(jù)電子天平的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析,如圖丙圖象中正確的是(3)計(jì)算反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【答案】(1)繼續(xù)向反應(yīng)后的濾渣中加入稀硫酸,如果沒(méi)有氣泡冒出,則說(shuō)明生鐵樣品已經(jīng)完全反應(yīng)(2)B(3)20%【解析】(1)鐵可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,所以繼續(xù)向反應(yīng)后的濾渣中加入稀硫酸,如果沒(méi)有氣泡冒出,則說(shuō)明生鐵樣品已經(jīng)完全反應(yīng);故答案為:繼續(xù)向反應(yīng)后的濾渣中加入稀硫酸,如果沒(méi)有氣泡冒出,則說(shuō)明生鐵樣品已經(jīng)完全反應(yīng);(2)A、反應(yīng)結(jié)束后,樣品中的雜質(zhì)仍然存在,該選項(xiàng)不正確;B、生成氫氣的質(zhì)量為:159.0g-158.7g=0.3g,該選項(xiàng)正確;C、隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液質(zhì)量在增加,該選項(xiàng)不正確.(3)設(shè)鐵的質(zhì)量為x,生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y,F(xiàn)e+H2SO4═FeSO4+H2↑,56
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2x
y0.3gx=8.4g,y=22.8g,稀硫酸的質(zhì)量為:159.0g-44.1g-9.0g=105.9g,形成溶液的質(zhì)量為:8.4g+105.9g-0.3g=114g,反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:22.8g/114g×100%=20%,答:反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%6.(2020·樂(lè)清模擬)將等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉,分別放入質(zhì)量相等的一定量的硫酸銅溶液中,當(dāng)硫酸銅過(guò)量時(shí)生成銅固體質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如甲圖所示,當(dāng)鋅粉和鐵粉都過(guò)量時(shí)生成銅固體質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如乙圖所示,請(qǐng)回答:(1)下列對(duì)于甲乙兩圖理解的說(shuō)法正確的是:
(可多選)。A.甲圖中反應(yīng)結(jié)束后生成銅固體的質(zhì)量與反應(yīng)物中金屬相對(duì)原子質(zhì)量有關(guān)B.乙圖中反應(yīng)快慢與反應(yīng)物中金屬化合價(jià)有關(guān)C.甲圖中反應(yīng)結(jié)束后消耗兩種金屬的質(zhì)量相等D.乙圖中反應(yīng)快慢與反應(yīng)物中金屬活動(dòng)性有關(guān)(2)在丙圖上畫(huà)出鐵粉與足量硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅的質(zhì)量與硫酸銅溶液質(zhì)量的關(guān)系圖。要求:通過(guò)計(jì)算并在圖中標(biāo)出曲線中必要的數(shù)據(jù)(計(jì)算結(jié)果保留1位少數(shù))。
(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu)【答案】(1)A,C,D(2)情況一解:設(shè)鋅粉(或鐵粉)的質(zhì)量為x。Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu6564X6.4g65X=6.5g設(shè)6.5g鐵粉反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為Y。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu56646.5gY56Y=7.4g硫酸銅溶液質(zhì)量與生成銅的質(zhì)量成正比,即320g6.4g或設(shè)6.5g鐵粉反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為Y。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu561606.5gZZ=18.6gmCuSO4=18.6g+19.6%=94.6g用分式表示也給分,mCuSO4=160×6.556×19.6%情況二解:設(shè)鋅粉(或鐵粉)的質(zhì)量為x。Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu65160X320g×19.6%65X=25.5g設(shè)6.5g鐵粉反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為Y。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu561606425.5gZY56Y=29.1g56Z=72.9g25.5gmCuSO4=72.9g+19.6%=371.9g或硫酸銅溶液質(zhì)量與生成銅的質(zhì)量成正比,即320gZ=1455g【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)速率與金屬活動(dòng)性順序有關(guān),生成物質(zhì)量與反應(yīng)物的相對(duì)質(zhì)量有關(guān)分析;(2)根據(jù)生成銅的質(zhì)量代入方程式分別計(jì)算出鐵和硫酸銅溶液的質(zhì)量,再利用描點(diǎn)法繪制圖像分析。【解答】(1)A、生成物的質(zhì)量要通過(guò)方程式中各反應(yīng)物的質(zhì)量關(guān)系確定,甲圖中反應(yīng)結(jié)束后生成銅固體的質(zhì)量與反應(yīng)物中金屬相對(duì)原子質(zhì)量有關(guān),正確;B、乙圖中反應(yīng)快慢與反應(yīng)物中金屬活動(dòng)性順序有關(guān),錯(cuò)誤;C、甲圖中反應(yīng)結(jié)束后鐵產(chǎn)生氫氣大于鋅,說(shuō)明消耗兩種金屬的質(zhì)量相等且與足量酸反應(yīng),正確;D、乙圖中反應(yīng)快慢與反應(yīng)物中金屬活動(dòng)性有關(guān),活動(dòng)性越強(qiáng)反應(yīng)越快,正確;二、表格計(jì)算表格數(shù)據(jù)型化學(xué)計(jì)算:這是一類有關(guān)數(shù)據(jù)分析處理的綜合計(jì)算題型,這類題目解題的關(guān)鍵是找出兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。1.[2018·達(dá)州]實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液反應(yīng)制取高純度碳酸鈣粉末,燒杯中現(xiàn)有100g碳酸鈉溶液,將150g氯化鈣溶液分四次加入,充分反應(yīng),四次測(cè)量所得數(shù)據(jù)如表所示:次數(shù)累計(jì)加入氯化鈣溶液的質(zhì)量(g)燒杯中溶液的總質(zhì)量(g)一40134二80168三120202四150232(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),生成沉淀的總質(zhì)量為_(kāi)___g。(2)第四次測(cè)量時(shí),所得溶液中的溶質(zhì)有____(填化學(xué)式)。(3)計(jì)算氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。【答案】(1)18(2)NaCl、CaCl2(3)設(shè)120g氯化鈣溶液中氯化鈣的質(zhì)量為x,Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓111100x18geq\f(111,x)=eq\f(100,18g),x=19.98g,所以CaCl2%=eq\f(19.98g,120g)×100%=16.65%。【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可知,加入120g的氯化鈣溶液時(shí),氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應(yīng),生成沉淀的質(zhì)量為120g+100g-202g=18g。(2)第四次數(shù)據(jù)中氯化鈣溶液過(guò)剩,故溶液中有生成的氯化鈉和過(guò)量的氯化鈣。2.(2020·溫州模擬)一包鎂粉樣品中可能混有氧化鎂(無(wú)其他雜質(zhì)),小明取20克樣品放入燒杯中,并向燒杯中加入250克的稀硫酸溶液(平均分5次加入),每次反應(yīng)完后滴紫色石蕊,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表,反應(yīng)完全后燒杯底部無(wú)固體剩余,測(cè)出溶液總質(zhì)量為269克。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345加入稀硫酸質(zhì)量/g5050505050氣體生成情況有氣泡有氣泡有氣泡無(wú)氣泡無(wú)氣泡反應(yīng)后滴加紫色石蕊試液,溶液的顏色紫色紫色紫色紫色紅色(1)寫(xiě)出氧化鎂和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________。(2)鎂粉樣品單質(zhì)鎂的的質(zhì)量為_(kāi)_______克。(3)小明認(rèn)為僅根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就可以確認(rèn)鎂粉樣品混有氧化鎂,他判斷的依據(jù)是:________。【答案】(1)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O(2)12(3)第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)氣泡產(chǎn)生說(shuō)明鎂已經(jīng)全部反應(yīng)完,但紫色石蕊仍然是紫色,則說(shuō)明硫酸仍被反應(yīng)完。綜上可得鎂粉當(dāng)中含有氧化鎂【解析】根據(jù)有氣體生成的反應(yīng),反應(yīng)后容器內(nèi)減少質(zhì)量即為產(chǎn)生氣體質(zhì)量分析;根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算分析,利用方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí),要先寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式,根據(jù)方程式量的關(guān)系找出相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)質(zhì)量比,再?gòu)念}中找出已知物質(zhì)的質(zhì)量,利用相對(duì)質(zhì)量比與實(shí)際質(zhì)量比相等利出比例式求解。【解答】(1)氧化鎂和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(2)反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量為20g+250g-269g=1g;設(shè)鎂粉樣品單質(zhì)鎂的的質(zhì)量為xMg+H2SO4=MgSO4+H2↑24
2x
1g24:2=x:1gx=12g;(3)第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)氣泡產(chǎn)生說(shuō)明鎂已經(jīng)全部反應(yīng)完,但紫色石蕊仍然是紫色,則說(shuō)明硫酸仍被反應(yīng)完全,由此可得鎂粉當(dāng)中含有氧化鎂;3.(2019·嘉興)黃銅(銅和鋅的合金)因性能優(yōu)良,被廣泛用于制作錢幣、飾品和生產(chǎn)中,銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在59%~65%之間的黃銅性能優(yōu)良。興趣小組為了解某黃銅螺母的材料性能進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取多個(gè)黃銅螺母放入燒杯中,另取80克l9.6%的稀硫酸,分四次等質(zhì)量加入,每次均充分反應(yīng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)記錄如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234稀硫酸的用量/克20202020剩余固體的質(zhì)量/克20.017.414.813.5分析上述數(shù)據(jù),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)第4次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后溶液的pH________7(選填”>”“=”或“<”)(2)配制80克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%的稀疏酸,需98%的濃硫酸(密度為1.84克/厘米3)多少毫升?(精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該黃銅螺母的材料性能是否優(yōu)良。【答案】(1)<(2)設(shè)需98%的濃硫酸體積為VV×84克/厘米3x98%=80克×19.6%V=8.7厘米3=8.7毫升答:需98%的濃硫酸8.7毫升。(3)根據(jù)題意得:樣品總質(zhì)量=20克+2.6克=22.6克,樣品中銅的質(zhì)量=13.5克所以樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=13.5克22.6克在59%~65%范圍內(nèi),所以性能優(yōu)良。【解析】(1)由每加入20克稀硫酸固體減少的質(zhì)量判斷可知,第4次實(shí)驗(yàn)中硫酸有剩余,所以所得溶液pH小于7;4.[2018·嘉興]潔廁靈是常用的陶瓷清洗液,小彭同學(xué)對(duì)某品牌潔廁靈的有效成分及其含量進(jìn)行研究。(1)查閱資料得知:潔廁靈的有效成分是HCl。HCl的含量可通過(guò)已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定,其他成分均不參與反應(yīng)。請(qǐng)完成HCl與NaHCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+____+CO2↑。(2)配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃儀器有燒杯、滴管和____。(3)向一錐形瓶中加入100g該品牌的潔廁靈,再逐次加入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,測(cè)出每次錐形瓶中反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄如表:第一次第二次第三次第四次第五次加入NaHCO3溶液的質(zhì)量(g)4040404040反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量(g)138.9177.8216.7255.6295.6試分析計(jì)算下列問(wèn)題:①第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),所加NaHCO3溶液中溶質(zhì)質(zhì)量是多少克?②該品牌潔廁靈中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?【答案】(1)H2O(2)量筒、玻璃棒(3)①CO2的質(zhì)量:100g+40g-138.9g=1.1g,設(shè)第一次反應(yīng)中,碳酸氫鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為x,HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑8444x1.1geq\f(84,44)=eq\f(x,1.1g),x=2.1g。②CO2的質(zhì)量:100g+160g-255.6g=4.4g,設(shè)該潔廁靈中HCl的質(zhì)量為y,HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑36.544y4.4geq\f(36.5,44)=eq\f(y,4.4g),y=3.65g,HCl%=eq\f(3.65g,100g)×100%=3.65%。5.(2018·寧波)為測(cè)定CuCl2和FeCl2組成的混合溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①取200g混合溶液加人足量的AgNO3溶液,經(jīng)過(guò)濾洗滌、干燥、稱量得到143.5gAgCl固體;②另取原混合溶液各200與含有雜質(zhì)的廢鐵用反應(yīng)(雜質(zhì)不溶于水,也不參與反應(yīng)),共做了五組實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)組別一二三四五混合溶液質(zhì)量/g200200200200200鐵屑質(zhì)量/g69121518析出銅的質(zhì)量/g6.49.6m1616請(qǐng)分析計(jì)算:(1)表中第三組實(shí)驗(yàn)的m值為_(kāi)_______。(2)第________組實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)。(3)鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(4)原混合溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)12.8(2)四(3)設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為aFe+CuCl2=Cu+FeCl25664a16g5664=a=14gFe%=m鐵m總答:鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%.(4)設(shè)參加反應(yīng)的氯化銅的質(zhì)量為x,生成氯化銀的質(zhì)量為y,參加反應(yīng)的氯化亞鐵的質(zhì)量為z。Fe+CuCl2=Cu+FeCl213564x16g13564=x=33.75g2AgNO3+CuCl2==Cu(NO3)2+2AgCl↓13528733.75gy135287=33.75gm=m總-m1=143.5g-71.75g=71.75g2AgNO3+FeCl2==Fe(NO3)2+2AgCl↓127287z71.75g127287=z71.75gz=31.75gFeCl2%=m質(zhì)m液【解析】(1)根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)組一和二可知,每增加3g鐵屑析出銅的質(zhì)量增加3.2g,根據(jù)實(shí)驗(yàn)組二與四可知,實(shí)驗(yàn)三中鐵屑全部反應(yīng)完,可得到m的數(shù)值;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)組三、四和五比較可確定實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)的組;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)組四中兩者恰好完全反應(yīng),這組提供的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(4)先根據(jù)生成銅的質(zhì)量計(jì)算出混合溶液中有的CuCl2的質(zhì)量。再根據(jù)混合溶液中有的CuCl2計(jì)算出AgCl的質(zhì)量。用已知條件中的143.5gAgCl減去與CuCl2反應(yīng)產(chǎn)生的AgCl質(zhì)量,得到也FeCl2反應(yīng)產(chǎn)生的AgCl的質(zhì)量,用這一質(zhì)量可計(jì)算出混合溶液中含有的FeCl2的質(zhì)量。最后可計(jì)算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【解答】(1)根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)組一和二可知,每增加3g鐵屑析出銅的質(zhì)量增加3.2g,根據(jù)實(shí)驗(yàn)組二與四可知,實(shí)驗(yàn)三中鐵屑全部反應(yīng)完,所以m為9.6g+3.2g=12.8g;(2)實(shí)驗(yàn)組三、四相比可知,增加3g鐵屑之后,析出銅的質(zhì)量增加了3.2g,所以15g鐵屑已反應(yīng)完。由實(shí)驗(yàn)組中繼續(xù)增加鐵屑析出銅的質(zhì)量不變,說(shuō)明混合溶液中的CuCl2已經(jīng)反應(yīng)完,所以可判斷出第四組實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)。6.(2020九上·椒江期中)Mg(OH)2具有廣泛的應(yīng)用,常用菱鎂礦制備。研究人員向一定質(zhì)量的菱鎂礦粉中加入過(guò)量的稀硫酸,充分溶解后除雜、過(guò)濾,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液,為確定混合溶液中鎂的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定質(zhì)量的4%NaOH溶液,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④NaOH溶液質(zhì)量/g10.020.030.040.0Mg(OH)2質(zhì)量/g0.2320.5220.5800.580(1)實(shí)驗(yàn)________(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))中硫酸鎂完全反應(yīng)。(2)計(jì)算100克混合溶液中含MgSO4的質(zhì)量(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖中,畫(huà)出加入4%NaOH溶液質(zhì)量0﹣30.0g過(guò)程中,產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀質(zhì)量對(duì)應(yīng)的變化圖,并標(biāo)注必要的數(shù)值。(不需要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)【答案】(1)③④(2)設(shè)100混合溶液中含MgSO4的質(zhì)量為x2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
12058
x0.580g120x答:100混合溶液中含MgSO4的質(zhì)量為1.2g。(3)【解析】(1)根據(jù)表格可知,實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)④中加入的氫氧化鈉溶液質(zhì)量增多,但是氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量保持不變,這說(shuō)明氫氧化鈉過(guò)量,而硫酸鎂完全反應(yīng);(2)根據(jù)表格可知,加入100g混合溶液產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀0.58g,根據(jù)氫氧化鈉和硫酸鎂反應(yīng)的方程式計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸鎂的質(zhì)量即可;(3)利用反應(yīng)的化學(xué)方程式分別計(jì)算出甲中與硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的溶液質(zhì)量,然后用10g減去這個(gè)質(zhì)量得到與稀硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉的溶液質(zhì)量,從而確定沉淀開(kāi)始時(shí)的溶液質(zhì)量。然后根據(jù)最終生成沉淀質(zhì)量計(jì)算出與硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的溶液質(zhì)量,然后與前面的數(shù)字相加得到反應(yīng)結(jié)束時(shí)的溶液質(zhì)量。找到這兩個(gè)拐點(diǎn)后,根據(jù)沉淀生成的規(guī)律描出圖像即可。【解答】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)③④中沉淀的質(zhì)量保持不變,那么實(shí)驗(yàn)③④中硫酸鎂完全反應(yīng)。(2)設(shè)100混合溶液中含MgSO4的質(zhì)量為x,2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
120
58
x
0.580g120x=580.580g;解得:x=1.2g;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知,生成沉淀的質(zhì)量為0.232g,設(shè)與稀硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉的溶液質(zhì)量為y,2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓80
584%y
0.232g804%y=580.232g;解得:x=8g;那么與稀硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為:10g-8g=2g;與硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為z,2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓80
581.(2020·寧波)某錐形瓶?jī)?nèi)盛有鹽酸和氯化銅的混合溶液100g,向其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液,錐形瓶?jī)?nèi)溶液質(zhì)量m1與加入的氫氧化鈉溶液質(zhì)量m2的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),所加NaOH溶液的質(zhì)量為40gB.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),溶液中的溶質(zhì)有CuCl2和NaClC.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)溶液的質(zhì)量為280.4gD.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)溶液中NaCl的質(zhì)量為23.4g【答案】D【解析】根據(jù)向鹽酸和氯化銅溶液中加氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉先與鹽酸反應(yīng),然后再與氯化銅反應(yīng)及參加反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量代入方程式計(jì)算生成氫氧化銅質(zhì)量、生成氯化鈉中鈉元素質(zhì)量與氫氧化鈉中鈉元素質(zhì)量相等分析。A、向鹽酸和氯化銅溶液中加氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉先與鹽酸反應(yīng),然后再與氯化銅反應(yīng),由圖像可知,A點(diǎn)為氫氧化鈉溶液與鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)后溶液質(zhì)量為140克,則所加氫氧化鈉溶液質(zhì)量為40克,不符合題意;B、反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),溶液中鹽酸完全反應(yīng),溶質(zhì)為氯化銅和氯化鈉,不符合題意;C、反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),氯化銅完全反應(yīng),所加氫氧化鈉溶液質(zhì)量為200g-40g=160g,則氫氧化鈉質(zhì)量為160g×10%=16g,設(shè)產(chǎn)生氫氧化銅質(zhì)量為x2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓80
9816g
x80:98=16g:xx=19.6g,則錐形瓶中溶液質(zhì)量為100g+200g-19.6g=280.4g,不符合題意;D、反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)溶液中NaCl的質(zhì)量為200g反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),根據(jù)生成氯化鈉中鈉元素質(zhì)量與氫氧化鈉中鈉元素質(zhì)量相等,可知錐形瓶?jī)?nèi)溶液中NaCl的質(zhì)量為200g×10%×2340÷232.(2020九下·寧波保送考試)測(cè)Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x%。可用下列兩種方法:取a克樣品分別與過(guò)量稀鹽酸充分反應(yīng)(NaHCO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O),分析正確的是(
)①逸出氣體若用堿石灰吸收,增重b克,則x偏小(堿石灰:CaO和NaOH的混合物)②逸出氣體若用堿石灰吸收,增重b克,則x偏大③所得溶液蒸干并灼燒至恒重,得c克固體,灼燒時(shí)有固體飛濺出去,則x偏小④所得溶液蒸干并灼燒至恒重,得c克固體,灼燒時(shí)有固體飛濺出去,則x偏大A.①②
B.③④
C.①③
D.②③【答案】C【解析】碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)方程式為:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。假設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量,根據(jù)反應(yīng)方程式,列出方程組,得出關(guān)于碳酸鈉質(zhì)量的表達(dá)式,在進(jìn)行分析。①②假設(shè)混合物中Na2CO3的質(zhì)量為m,NaHCO3等質(zhì)量為(a-m),堿石灰增重的質(zhì)量是二氧化碳的質(zhì)量分別為M1、M2,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84
44(a-m)
M1
M1=44(a-m)/84Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O106
44m
M2
M2=44m/106因?yàn)镸1+M2=b,所以44(a-m)/84+44m/106=b解得m=(44a/84-b)÷(44/84-44/106)又因?yàn)閴A石灰吸收的二氧化碳?xì)怏w中混有水蒸氣,使得b偏大,則求得m偏小,故x也偏小,①分析正確。③④假設(shè)混合物中Na2CO3的質(zhì)量為n,NaHCO3等質(zhì)量為(a-n),生成氯化鈉的質(zhì)量分別為N1、N2,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84
58.5(a-n)
N1N1=58.5(a-n)/84Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O106
117
n
N2
N2=117n/106因?yàn)镹1+N2=c,所以58.5(a-n)/84+117n/106=c解得n=(c-58.5a/84)÷(117/106-58.5/84)又因?yàn)樽茻龝r(shí)有固體飛濺出去,使得c偏小,則求得n偏小,故x也偏小,③分析正確。3.(2020·平湖模擬)在一燒杯中盛有22.3gNa2CO3和NaCl組成的固體混合物,加足量水溶解,制成溶液。向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸,放出氣體的總質(zhì)量與所滴入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖所示:請(qǐng)根據(jù)題意回答問(wèn)題:(1)當(dāng)?shù)渭恿?3g稀鹽酸時(shí),放出氣體的總質(zhì)量為_(kāi)_______g。(2)當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中B點(diǎn)時(shí),燒杯中溶液里的溶質(zhì)是________。(3)當(dāng)?shù)渭恿?3g稀鹽酸時(shí)(即A點(diǎn)時(shí)),燒杯中為不飽和溶液,試通過(guò)計(jì)算求出其中含溶質(zhì)的質(zhì)量。【答案】(1)4.4(2)NaCl和HCl(3)解:設(shè)原混合物中有碳酸鈉為x克,反應(yīng)生成氯化鈉為y克。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10673117x73×10%y106/73=x/73×10%
x=10.6克73/117=73×10%/y
y=11.7克總的溶質(zhì)(氯化鈉)的質(zhì)量=(22.3-10.6)克+11.7克=23.4克答:當(dāng)?shù)渭恿?3g稀鹽酸時(shí),溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為23.4克【解析】(1)首先用溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到73g稀鹽酸中HCl的質(zhì)量,然后寫(xiě)出碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,根據(jù)參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量計(jì)算出生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量;(2)根據(jù)反應(yīng)的產(chǎn)物和稀鹽酸過(guò)量分析即可;(3)寫(xiě)出碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,利用HCl的質(zhì)量分別計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量和生成的氯化鈉的質(zhì)量,最后用混合物質(zhì)量-碳酸鈉質(zhì)量+生成氯化鈉的質(zhì)量計(jì)算出最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量。【解答】(1)設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為z,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
7344
73g×10%z7373g×10%=44Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10673117x73×10%y1067373117=總的溶質(zhì)(氯化鈉)的質(zhì)量=22.3g-10.6g+11.7g=23.4g。4.(2020·路橋模擬)有一包固體粉末,可能是BaCO3,K2SO4、CuSO4、K2CO3中的一種或多種,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其組成成分進(jìn)行了以下探究活動(dòng)。【資料查閱】K2CO3溶液與CuSO4溶液混合能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。【活動(dòng)與探究】取一定量上述固體粉末,加足量水溶解。(1)【現(xiàn)象與結(jié)論】經(jīng)上述操作,得到藍(lán)色澄清溶液,則原固體粉末中一定沒(méi)有________和________(填化學(xué)式)。(2)【探索與拓展】為進(jìn)一步確定原固體粉末的組成,該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)先用托盤(pán)天平稱取80g該粉末,溶于水配成300g溶液,再往其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。據(jù)圖回答:①計(jì)算剛好停止產(chǎn)生沉淀時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量。②通過(guò)計(jì)算確定80g固體粉末的組成。(回答出物質(zhì)組成及其質(zhì)量)【答案】(1)K2CO3;BaCO3(2)解:設(shè)恰好產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)消耗的NaOH的質(zhì)量為x,2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓8098x39.2g80X=32gm=32g8%答:恰好產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量|解:設(shè)混合物中CuSO的質(zhì)量為y2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓16098y39.2g160y=64gmK2SO4=80g-64g=16g答:80g固體粉末中含有64gCuSO4和16Gk2SO4。【解析】(1)硫酸銅溶液會(huì)藍(lán)色溶液,而碳酸鉀和硫酸銅反應(yīng)生成碳酸銅沉淀;碳酸鋇為不溶于水的白色沉淀;(2)根據(jù)圖像,確定生成了沉淀氫氧化銅的質(zhì)量,根據(jù)氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)的方程式,計(jì)算出參加反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量即可;(3)寫(xiě)出氫氧化鈉惡化硫酸銅反應(yīng)的方程式,利用沉淀氫氧化銅的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸銅的質(zhì)量,然后與固體粉末的質(zhì)量進(jìn)行比較。如果二者的質(zhì)量有差異,那么剩余的質(zhì)量就是沒(méi)有被排除的硫酸鉀的質(zhì)量。5.(2020·金衢模擬)向34.2g的Ba(OH)2溶液中先后滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的CuSO4和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%的H2SO4溶液,滴加過(guò)程中加入溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。(1)a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液pH________7(選填“>”“=”或“<”)。(2)通過(guò)計(jì)算確定加入的CuSO4溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量為多少?(3)原Ba(OH)2溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?【答案】(1)>(2)氫氧化銅的質(zhì)量為:5.64g-4.66g=0.98g;設(shè)加入的CuSO4溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量為x。Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
160
98
x
0.98g16098=x0.98g;解得:x=1.6g;(3)設(shè)原Ba(OH)2溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y。根據(jù)鋇元素守恒可得:Ba(OH)2∽∽∽∽BaSO4↓
171
233【解析】(1)根據(jù)圖像的變化趨勢(shì),判斷a點(diǎn)時(shí)氫氧化鋇是否已經(jīng)完全反應(yīng)即可;(2)根據(jù)圖像可知,b段沉淀的質(zhì)量不斷減小,其實(shí)是前面生成的氫氧化銅與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)生成了硫酸銅和水。根據(jù)前后的沉淀質(zhì)量差計(jì)算出氫氧化銅的質(zhì)量,然后根據(jù)氫氧化鋇和硫酸銅反應(yīng)的方程式計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸銅溶質(zhì)的質(zhì)量;(3)沉淀硫酸鋇中的鋇離子只來(lái)源于氫氧化鋇,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,列出比例式計(jì)算出氫氧化鋇溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可,【解答】(1)a點(diǎn)后加硫酸繼續(xù)生成沉淀,說(shuō)明此時(shí)依然是氫氧化鋇仍在和硫酸反應(yīng),即氫氧化鋇是過(guò)量的,因此所以對(duì)應(yīng)溶液pH>7。6.(2019·浙江模擬)在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量,發(fā)生如下反應(yīng):3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水。而氫氧化鎂不溶于氫氧化鈉溶液。把一定質(zhì)量的鎂、鋁混合物投入到一定量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%的鹽酸中,待金屬完全溶解后,向溶液中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氫氧化鈉溶液(密度1.0克/毫升),生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液的體積關(guān)系如圖所示.求:(1)金屬鋁的質(zhì)量為_(kāi)_______(2)鹽酸溶液質(zhì)量為_(kāi)_______(3)a的取值范圍________(4)鎂的質(zhì)量與鋁的質(zhì)量比值的最大值為多少________【答案】(1)0.27g(2)80g(3)0≤a<50(4)20:9【解析】(1)2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl可得稀鹽酸與沉淀最大時(shí)的80mL的氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng),可得該過(guò)程中涉及到5個(gè)化學(xué)反應(yīng):2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O和
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl。(2)由圖分析可知,與氫氧化鋁反應(yīng)的氫氧化鈉的體積為(90-80)mL,再此基礎(chǔ)上整合分析回答。【解答】(1)設(shè)鋁的質(zhì)量為x根據(jù)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl和Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
可得關(guān)系式:2Al------------2AlCl3---------2Al(OH)3------------2NaOH54
80x
10mLx1g/mLx4%54/x=80/0.4g
解得x=0.27g(2)設(shè)鹽駿溶液質(zhì)量為y根據(jù)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,和2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl可得關(guān)系式:HCl--------------------NaOH36.5
4036.5%y
80mLx1g/mLx4%36.5/36.5%y
=40/3.2g
解得x=80g(3)若a=0,則對(duì)應(yīng)的金屬中只有鎂,故0<a鎂;的質(zhì)量最大,對(duì)應(yīng)的和氧化鎂反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為50mL.根據(jù)3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉的質(zhì)星是氫氧化鋁溶解需要的氫氧化鈉的3倍,所以當(dāng)消耗氫氧化鋁用的氫氧化鈉溶液為10mL時(shí),則與氯化鋁反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為30mL,所以a必須小于(80-30)mL。所以a的取值范圍0<a<50
。(4)則設(shè)鎂的質(zhì)量為z根據(jù)2Mg+2HCl=MgCl2+H2↑和2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl有關(guān)系式:Mg-----------MgCl2------------Mg(OH)2↓---------2NaOH24
80z
50mLx1g/mLx4%24/z=80/2g
解得z=0.6g鎂的質(zhì)量與鋁的質(zhì)量比值的最大值為=0.6g:0.27g=20:97.(2019·浙江模擬)向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液,參加反應(yīng)的NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量關(guān)系如圖,據(jù)圖回答:(1)寫(xiě)出PM段發(fā)生的化學(xué)方程式________。(2)P點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是________。(3)試通過(guò)計(jì)算確定m1的值。(4)M點(diǎn)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(結(jié)果保留0.1%)【答案】(1)CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓(2)NaCl、CuCl2(3)由圖像中的數(shù)據(jù)可知沉淀質(zhì)量為9.8g,根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算,即可知道與CuCl2反應(yīng)消耗的NaOH;由于得到的是與CuCl2反應(yīng)的NaOH質(zhì)量,所以還要加上與HCl反應(yīng)消耗的40gNaOH即為m1;故答案為:設(shè)與CuCl2反應(yīng)的NaOH溶液溶質(zhì)質(zhì)量為x;CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓
80
98
x
9.8g80x=989.8g;x=8g;m1=8÷10%+40=120;(4)由反應(yīng)方程式可知,M點(diǎn)的溶質(zhì)只有NaCl,但NaCl有兩部分,分別通過(guò)化學(xué)方程式計(jì)算出來(lái)即可;故答案為:設(shè)NaOH與HCl反應(yīng)生成的NaCl質(zhì)量為yg;NaOH與CuCl2反應(yīng)的NaCl的質(zhì)量為ng;NaOH+HCl=NaCl+H2O
CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓40
58.5
117
9840x10%
y
n
9.8【解析】含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液時(shí),NaOH先與HCl反應(yīng),再與CuCl2反應(yīng);所以O(shè)P段是NaOH與HCl反應(yīng);PM段是NaOH與CuCl2反應(yīng);(1)PM段s是NaOH與CuCl2反應(yīng),其方程式為:CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓;故答案為:CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓;(2)OP段是NaOH與HCl反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:NaOH+HCl=NaCl+H2O;所以P點(diǎn)是HCl恰好反應(yīng)完的點(diǎn),這時(shí)溶液中的溶質(zhì)為原有的CuCl2及反應(yīng)生成的NaCl;故答案為:NaCl、CuCl2;8.(2020·溫州模擬)同學(xué)們?cè)诰W(wǎng)上看到一種說(shuō)法:飲用加熱后產(chǎn)生水垢較多的水容易患結(jié)石病。查閱資料發(fā)現(xiàn):產(chǎn)生水垢的天然泉水中,鈣離子和鎂離子含量較多,水中陰離子有以下三種,它們形成的鹽的溶解性如下表:陽(yáng)離子/陰離子OH-CO32-HCO3-Ca2+微溶不溶溶Mg2+不溶微溶溶水垢是天然泉水在煮沸過(guò)程中形成的固體難溶物,小明對(duì)水垢的成分進(jìn)行了探究如下:①取水垢樣品2克研磨成粉末狀放入燒杯,加入足量的蒸餾水,充分?jǐn)嚢瑁o置一段時(shí)間②分別取上層清液各2毫升加入兩只試管,向兩只試管中各自滴加酚酞試劑和稀鹽酸,均無(wú)明顯現(xiàn)象。③取6克粉末樣品放入圖甲的B裝置,先通入一段時(shí)間空氣,再逐滴滴入稀鹽酸并持續(xù)緩慢繼續(xù)通入空氣。實(shí)驗(yàn)中用臺(tái)秤測(cè)量裝置D的質(zhì)量變化,示數(shù)如圖乙。(1)上述探究過(guò)程中的哪些現(xiàn)象可以說(shuō)明水垢樣品的成分中一定含有碳酸鈣?________。(2)步驟③中前后兩次分別通入空氣的目的分別是什么?________。(3)若水垢中只含有氫氧化鎂和碳酸鈣兩種固體,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算該水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出具體的計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)說(shuō)法驗(yàn)證:探訪社區(qū)醫(yī)生等專家后,同學(xué)們了解到結(jié)石的成分和成因很多。且煮沸過(guò)程中,鈣、鎂離子經(jīng)過(guò)化學(xué)變化轉(zhuǎn)化成了不溶的固體沉淀,大大減小飲用水中的離子濃度。說(shuō)明這種說(shuō)法不科學(xué)。【答案】(1)清液中加鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,D質(zhì)量增加(2)反應(yīng)前是為了去除B容器中原有的二氧化碳;反應(yīng)后是為了將B容器中生成的二氧化碳全部排出(3)解:設(shè)CaCO3的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O100x=5克,則氫氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:(6-5)/6×100%=16.7%【解析】(1)結(jié)合溶解性表信息,由步驟②加入酚酞試劑無(wú)明顯現(xiàn)象可得水垢中不含有微溶的氫氧化鈣;由加入稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象可得水垢中不含有微溶的碳酸鎂和可溶的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂。所以水垢的成分只可能是碳酸鈣、氫氧化鈣兩種中的一種或全部。(2)A中的氫氧化鈉溶液目的是除去通入的空氣中的二氧化碳;裝置C中濃硫酸的作用是吸收B中帶出的水;D中氫氧化鈉溶液是吸收生成的二氧化碳;E中的澄清石灰水用以說(shuō)明二氧化碳以北全部吸收。【解答】(1)當(dāng)清液中加鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象時(shí)說(shuō)明不含有微溶的碳酸鎂和可溶的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂;而D質(zhì)量增加是因?yàn)樯傻亩趸急粴溲趸c吸收,即可得出水垢中成分中一定含有碳酸鈣。
(2)一開(kāi)始容器B的空氣中含有二氧化碳?xì)怏w,先要通過(guò)通入一段時(shí)間空氣(而此空氣已經(jīng)經(jīng)過(guò)的氫氧化鈉溶液,即已經(jīng)除去的二氧化碳),這樣就可以把B中含有二氧化碳的空氣趕走,從而排除對(duì)后面生成的二氧化碳的檢驗(yàn)的干擾;反應(yīng)生成的二氧化碳會(huì)有部分殘留在裝置中,通過(guò)通入空氣的方法將殘留的二氧化碳?xì)怏w趕出,從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。(3)裝置D中質(zhì)量增加的原因是因?yàn)闅溲趸c吸收了碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳。所以臺(tái)秤測(cè)量裝置D的質(zhì)量增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,在根據(jù)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的方程式求出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量,再用水垢的總質(zhì)量減去碳酸鈣的質(zhì)量就是氫氧化鎂的質(zhì)量,據(jù)此再求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
9.[2020.紹興模擬]小明對(duì)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳后的廢液,進(jìn)行溶質(zhì)成分鑒定。取廢液上層清液50克,逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的碳酸鈉溶液,出現(xiàn)氣泡,滴加至20克開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀。繼續(xù)滴加至沉淀不再產(chǎn)生,過(guò)濾,測(cè)得沉淀的質(zhì)量為5克,并繪制了圖像。(1)碳酸鈉屬于(選填“鹽”或“堿”)。(2)廢液中含有的溶質(zhì)是(寫(xiě)化學(xué)式)。(3)圖象中的a點(diǎn)數(shù)值是。(4)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,圖像橫坐標(biāo)中的b點(diǎn)表示的溶液的質(zhì)量是多少克?【答案】(1)鹽(2)HCl、CaCl2(3)0.88(4)70g【解析】(1)碳酸鈉由鈉離子和碳酸根離子構(gòu)成,屬于鹽,故答案為:鹽;(2)由圖象可知:廢液中含有的溶質(zhì)是氯化氫和氯化鈣的混合物,注意寫(xiě)化學(xué)式,故答案為:HCl、CaCl2;(3)a點(diǎn)時(shí)加入碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量=20g×10.6%=2.12g,圖象中的a點(diǎn)數(shù)值是二氧化碳的質(zhì)量,可以根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量求出;設(shè)二氧化碳的質(zhì)量為xNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106
442.12g
x106/2.12g=44/x
x=0.88g,故答案為:0.88;(5)設(shè)與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為y,CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
106
100
y
5g
106/y=100/5g
y=5.3g溶液質(zhì)量是5.3g/10.6%=50g,b點(diǎn)質(zhì)量應(yīng)標(biāo)20g+50g=70g,故答案為:70g10.(2020·寧波模擬)有鐵粉和銅粉的均勻混合物,甲、乙、丙三位同學(xué)分別取該混合物與稀硫酸反應(yīng),所得數(shù)據(jù)如下表所示:數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:(1)丙同學(xué)所得混合物中銅的質(zhì)量是________。(2)甲所得溶液中含有溶質(zhì)的是________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,若取用金屬混合物15g,加入到120g稀硫酸中,充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為_(kāi)_______。(4)計(jì)算丙同學(xué)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)8g(2)H2SO4,F(xiàn)eSO4(3)6.6g(4)丙同學(xué)中有7g鐵粉參加了反應(yīng),設(shè)反應(yīng)生成的FeSO4為y克,,生成的氫氣質(zhì)量為z。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56
152
27g
y
z567g=152x解得x=19g;567g=2z解得z=0.25gFeSO【解答】(1)鐵能與稀硫酸反應(yīng),而銅不能與稀硫酸反應(yīng),所以反應(yīng)中銅是一定會(huì)剩余的。甲和乙金屬混合物的質(zhì)量都是10克,稀硫酸甲是100克,乙是120克,而反應(yīng)后過(guò)濾,得到的干燥固體都是4g,說(shuō)明4g物質(zhì)是銅,10g混合物中有鐵粉6g,銅粉4g,由此可知,20g混合物中鐵有12g,銅應(yīng)有8g;(2)由甲、丙比較可知,丙中100g稀硫酸可與7g鐵粉反應(yīng),而甲只有6g鐵粉所以稀硫酸過(guò)量,由此可知,甲所得溶液中含有溶質(zhì)是:H2SO4,F(xiàn)eSO4;(3)由丙可知100g稀硫酸可與7g鐵粉恰好完全反應(yīng),設(shè)120g稀硫酸能反應(yīng)的鐵粉為x。100g7g=120gx
得x=8.4g
而15g中含有的鐵粉量為9g所以鐵粉過(guò)量,最終剩余的固體為15g-8.4g=6.6g;(4)丙同學(xué)中有7g鐵粉參加了反應(yīng),設(shè)反應(yīng)生成的FeSO4為y克,,生成的氫氣質(zhì)量為z。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56
152
27g
y
z567g=152x11.(2020九上·鄞州月考)I.同學(xué)們參觀了某鋼鐵廠,了解到鋼鐵廠在選礦時(shí)測(cè)定鐵礦石中含鐵量的方法較多,小明結(jié)合所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定某赤鐵礦樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他稱取10.0g赤鐵礦,當(dāng)赤鐵礦中的Fe2O3全部還原為Fe時(shí),剩余固體在CO的保護(hù)下冷卻、稱量。質(zhì)量為7.6g(假設(shè)赤鐵礦中的雜質(zhì)均不與CO反應(yīng)).(1)圖中酒精燈的作用是________。(2)該赤鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(需有計(jì)算過(guò)程)。(3)II.在鋼鐵廠的實(shí)驗(yàn)室,同學(xué)們采集了用某種熱分析儀記錄的CO與Fe2O3進(jìn)行反應(yīng)時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù),并得到固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。如圖2所示。根據(jù)圖象分析。寫(xiě)出P點(diǎn)時(shí)固體主要成分的化學(xué)式________。(4)此時(shí)至少消粍CO的質(zhì)量是多少?(列方程式計(jì)算)【答案】(1)點(diǎn)燃尾氣中的一氧化碳,防止污染空氣(2)設(shè)該赤鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xFe2O3+3CO=△3CO2+2Fe
固體質(zhì)量差量160
112
160-112=4810.0gx
10.0g-7.6g=2.4g16048=10.0gx2.4g;解得:x=80.0%;(3)Fe(4)設(shè)此時(shí)消耗的一氧化碳質(zhì)量至少為y,F(xiàn)e2O3+3CO=△3CO2+2Fe
固體質(zhì)量差量160
84
112
【解析】(1)由于通入的一氧化碳?xì)怏w有毒,所以排放到空氣中會(huì)造成空氣污染。在結(jié)束的位置放上酒精燈,將其點(diǎn)燃轉(zhuǎn)換為二氧化碳,可以減小對(duì)環(huán)境的污染。(2)反應(yīng)前后固體的質(zhì)量之差就是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量,寫(xiě)出氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)的方程式的,根據(jù)這個(gè)質(zhì)量差計(jì)算出參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)只要反應(yīng)進(jìn)行,氧化鐵的質(zhì)量就會(huì)減小。而圖像中P點(diǎn)的固體質(zhì)量已經(jīng)不再變化,即氧化鐵完全分解,只有生成的鐵。(4)根據(jù)圖像可知,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)固體的質(zhì)量為48g,反應(yīng)結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量為33.6g,而質(zhì)量差就是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量,利用(2)中的方法計(jì)算出消耗一氧化碳的質(zhì)量即可。【解答】(1)圖中酒精燈的作用是:點(diǎn)燃尾氣中的一氧化碳,防止污染空氣;(2)設(shè)該赤鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xFe2O3+3CO=△3CO2+2Fe
固體質(zhì)量差量160
112
160-112=4810.0gx
10.0g-7.6g=2.4g16048=10.0gx2.4g;解得:x=80.0%;(3)P點(diǎn)時(shí)固體質(zhì)量不再變化,所以已經(jīng)沒(méi)有氧化鐵,所以固體主要成分的化學(xué)式為Fe。(4)設(shè)此時(shí)消耗的一氧化碳質(zhì)量至少為y,F(xiàn)e2O3+3CO=△3CO2+2Fe
固體質(zhì)量差量160
84
112
12.(2020·紹興)將12.9克NaCl和Na2CO3固體混合物完全溶于水中形成溶液,再將75克CaCl2溶液分5次加入到該溶液中,充分反應(yīng),測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345加入CaCl2溶液質(zhì)量/克1515151515生成沉淀的總質(zhì)量/克3m91010求:(1)表格中m的數(shù)值是________。(2)溶液中Na2CO3完全反應(yīng)是在第________次實(shí)驗(yàn)。(3)固體混合物Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(精確到0.1%)(4)請(qǐng)畫(huà)出上述過(guò)程中溶液中NaCl質(zhì)量的變化圖。【答案】(1)6(2)4(3)解:設(shè)固體混合物中Na2CO3質(zhì)量為xNa2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓106100x10克106xNa2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%(4)【解析】分析表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入氯化鈣的質(zhì)量之間的關(guān)系,再根據(jù)沉淀的質(zhì)量可以得出碳酸鈉的質(zhì)量,從而得出原樣品中的氯化鈉以及反應(yīng)生成的氯化鈉質(zhì)量即可畫(huà)出氯化鈉的圖像;【解答】(1)對(duì)比第1次實(shí)驗(yàn)和第三次實(shí)驗(yàn)可知,加入15g氯化鈣,產(chǎn)生3g沉淀,所以第2次產(chǎn)生的沉淀是6g;(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,最后沉淀的質(zhì)量是10g,而第3次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的沉淀是10g.,第4次實(shí)驗(yàn)相對(duì)第3次實(shí)驗(yàn)沉淀增加了1g,所以氯化鈣過(guò)量,碳酸鈉反應(yīng)完全;(3)由表格可知,沉淀的總質(zhì)量為10g;解:設(shè)固體混合物中Na2CO3質(zhì)量為xNa2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓106
117100x
y10克106xNa2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%;(4)由(3)可知,樣品中的氯化鈉質(zhì)量為:12.9g-10.6g=2.3g;解:設(shè)固體混合物中NaCl質(zhì)量為y
117
所以最后溶液的氯化鈉質(zhì)量為11.7g+2.3g=14g13.(2020·嘉興)復(fù)方碳酸氫鈉片是一種常用的抗酸劑藥物,口服后能迅速中和胃酸,用于緩解胃酸過(guò)多引起的胃痛等癥狀。復(fù)方碳酸氫鈉片的主要成分是碳酸氫鈉(其他成分可溶于水但不參與反應(yīng)),碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。某科學(xué)興趣小組為了測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量做了以下實(shí)驗(yàn):先將復(fù)方碳酸氫鈉片制成粉末,取10克分多次放入盛有100克稀鹽酸的燒杯中充分反應(yīng)。測(cè)出加入的粉末質(zhì)量和反應(yīng)后的溶液質(zhì)量,兩者質(zhì)量關(guān)系如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)后,興趣小組又往燒杯中加入少量粉末,觀察到________,說(shuō)明上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)稀鹽酸過(guò)量。(2)計(jì)算復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的含量。(3)計(jì)算10克粉末與稀鹽酸反應(yīng)后所得氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)有氣泡產(chǎn)生(2)mCO2=100g+10g-105.6g=4.4g設(shè)復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x。NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x4.4g84x=x=8.4g
NaHCO3%=8.4g10g答:碳酸氫鈉的含量為84%。(3)解:設(shè)反應(yīng)生成的氯化鈉質(zhì)量為yNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
58.544
y4.4g58.5y=y=5.85gNaCl%=5.85g105.6g答:氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.5%。【解析】(1)向?qū)嶒?yàn)結(jié)束后的溶液中加入碳酸氫鈉,如果有二氧化碳?xì)馀莓a(chǎn)生,說(shuō)明剩余溶液中還存在稀鹽酸,即稀鹽酸過(guò)量;(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出生成二氧化碳的質(zhì)量,然后根據(jù)碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸氫鈉的質(zhì)量,最后根據(jù)碳酸氫鈉質(zhì)量粉末質(zhì)量×100%計(jì)算即可。(3)根據(jù)碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,利用二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出生成氯化鈉的質(zhì)量,最后根據(jù)氯化鈉質(zhì)量溶液質(zhì)量×100%計(jì)算即可。【解答】設(shè)復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x4.4g84x那么碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
58.544
y4.4g58.5y那么所得溶液中氯化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):
NaCl%=5.85g14.(2017·寧波)實(shí)驗(yàn)室有一瓶碳酸鈣和氯化鈣粉末組成的均勻混合物,小科用相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸和該混合物反應(yīng)(所得溶液均為不飽和溶液),四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。請(qǐng)分析計(jì)算:實(shí)驗(yàn)組別一二三四稀鹽酸質(zhì)量/g100.0100.0100.0100.0混合物質(zhì)量/g3.06.09.012.0所得溶液質(zhì)量/g101.9103.8105.0a剩余固體質(zhì)量/g00mn(1)反應(yīng)后,稀鹽酸還有剩余的是第________組。(2)求混合物中碳酸鈣和氯化鈣質(zhì)量之比。
(3)表中a的值為_(kāi)_______。
(4)求表中m的值。【答案】(1)一和二(2)解:第一組中產(chǎn)生CO2質(zhì)量m=103.0g-101.9g=1.1g設(shè)3.0g混合物中碳酸鈣質(zhì)量為xCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O10044x1.1g100443.0g混合物中氯化鈣質(zhì)量為3.0g-2.5g=0.5g混合物中碳酸鈣和氯化鈣質(zhì)量之比2.5g:0.5g=5:1答:混合物中碳酸鈣和氯化鈣質(zhì)量之比是5:1。(3)105.5(4)解法1:第三組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳和未參加反應(yīng)的碳酸鈣的總質(zhì)量:100.0g+9.0g-105.0g=4.0g9.0g混合物中碳酸鈣的質(zhì)量:2.5g×3=7.5gCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O100447.5g-m4.0g-m10044答:m的值是1.25g。解法2:據(jù)前三次實(shí)驗(yàn)所得溶液質(zhì)量可知:質(zhì)量為m的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)能使溶液質(zhì)量增加:103.8g+(103.8g-101.9g)-105.0g=0.7g產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為:m-0.7gCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O10044mm-0.7g10044答:m的值是1.25g。【解析】(1)根據(jù)表格中混合物遞增的量和所得溶液質(zhì)量的變化關(guān)系可以判斷出鹽酸是否有剩余;(2)可以根據(jù)反應(yīng)前稀鹽酸和混合物的總質(zhì)量減去反應(yīng)后溶液的質(zhì)量得到生成CO2的質(zhì)量,再根據(jù)CO2的質(zhì)量計(jì)算出混合物中碳酸鈣的質(zhì)量,然后由混合物的總質(zhì)量算出混合物中氯化鈣的質(zhì)量,求出兩者之比;(3)表格中第三組中加入9克混合物時(shí)鹽酸已經(jīng)被反應(yīng)完,第四組中增加的溶液質(zhì)量就是相比于第三組9克多出的3克中所含有的氯化鈣的質(zhì)量;(4)方法一、第三組數(shù)據(jù)中先算出9g混合物中含有碳酸鈣的質(zhì)量,其中有少部分(m)未參加反應(yīng)以固體存在,寫(xiě)出含m的參加反應(yīng)的碳酸鈣和含m的二氧化碳質(zhì)量根據(jù)化學(xué)方程式列式計(jì)算m。方法二、由前三次實(shí)驗(yàn)所得溶液質(zhì)量可知:假定鹽酸充足mg碳酸鈣還能對(duì)應(yīng)增加0.7g的溶液,可得到mg碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)后生成的CO2的質(zhì)量,再根據(jù)化學(xué)方程式列式求出m。【解答】(1)從第三組數(shù)據(jù)溶液增加大于0.5g可知仍有部分碳酸鈣參加了反應(yīng)可知一和二鹽酸是有剩余的;(3)第四組鹽酸已經(jīng)消耗完溶液增加的質(zhì)量就是可溶的氯化鈣的質(zhì)量所以是105.5g。15.(2019·臺(tái)州模擬)牙膏中的摩擦劑約占牙膏成分的50%,主要用于增強(qiáng)牙膏對(duì)牙齒的摩擦作用和去污效果,牙膏摩擦劑一般由①CaHPO4
②CaCO3
③Al(OH)3
④SiO2中的一種或幾種組成。(1)根據(jù)上述信息,推測(cè)牙膏中的摩擦劑應(yīng)具備的性質(zhì)有________(填序號(hào))。①易溶于水
②難溶于水
③堅(jiān)硬
④柔軟
⑤顆粒較大
⑥顆粒較小(2)人的口腔中唾液的pH為6.6~7.1,若酸性增強(qiáng)會(huì)影響齲齒。如圖是木糖醇與蔗糖在口腔細(xì)菌的作用下pH的變化情況。由圖可知咀嚼木糖醇口香糖比蔗糖口香糖有利于牙齒健康,原因是________。(3)已知某品牌牙膏中的摩擦劑是CaCO3和SiO2(不與稀鹽酸反應(yīng))中的一種或兩種物質(zhì),將適量的該牙膏溶于水、靜置后過(guò)濾,向所得固體中加入足量稀鹽酸,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________,則證明該牙膏中的摩擦劑是CaCO3和SiO2的混合物。(4)小明用如圖所示裝置(圖中夾持儀器已略去)測(cè)定該品牌牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)測(cè)定丙裝置質(zhì)量的增加值,就能達(dá)到目的(樣品中其他成分遇鹽酸不產(chǎn)生氣體)。下列措施能提高測(cè)定的準(zhǔn)確度的是________(選填序號(hào))。①省去裝置甲和丁②裝置乙不再產(chǎn)生氣泡時(shí),立即停止抽氣③在乙和丙之間再加一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶④將丙中的NaOH溶液換成Ca(OH)2溶液⑤滴加稀鹽酸之前,先抽氣一段時(shí)間,除去裝置內(nèi)原有的CO2(5)取20g該牙膏樣品充分溶解、靜置、過(guò)濾,用10%的稀鹽酸測(cè)定得到的固體成分。測(cè)定過(guò)程中,剩余固體和加入稀鹽酸的質(zhì)量分別如圖所示,試計(jì)算該牙膏中摩擦劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?【答案】(1)②③⑥(2)在口腔細(xì)菌的作用下,木糖醇分解產(chǎn)物的pH比蔗糖分解產(chǎn)物的pH更大,故木糖醇在口腔中作用時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)酸性弱,利于牙齒健康(3)部分固體溶解,有氣泡產(chǎn)生(4)③⑤(5)剩余的固體是二氧化硅,其質(zhì)量為4.6g設(shè)摩擦劑中碳酸鈣的質(zhì)量是xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100
73x
36.5g×10%100x該牙膏中摩擦劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:5g+4.6g20g【解析】1、磨擦劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠捕群湍ゲ林怠㈩w粒細(xì)度均勻、外觀潔白、無(wú)異味、口感舒適、安全無(wú)毒、溶解度小和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與牙膏中其他組分發(fā)生化學(xué)反;2、由圖線中pH的變化曲線可確定原因;3、CaCO3能與稀鹽酸反應(yīng)生成CaCl2、CO2和H2O,SiO2和稀鹽酸不能反應(yīng)由此可確定答案;4、根據(jù)丙裝置中NaOH吸收的二氧化碳可計(jì)算出牙膏樣品中含有的碳酸鈣。但實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)影響二氧化碳量的因素,一個(gè)是原來(lái)裝置內(nèi)的二氧化碳,二是稀鹽酸和牙膏樣品反應(yīng)出來(lái)的二氧化碳中含有水蒸氣;5、根據(jù)圖可知,當(dāng)稀鹽酸加入36.5g時(shí)碳酸鈣剛好反應(yīng)完,可利用化學(xué)反應(yīng)的方程式由稀鹽酸的量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量。最后剩余的4.6g固體是不能與稀鹽酸反應(yīng)的SiO2。摩擦劑的質(zhì)量除以牙膏的質(zhì)量即是所求的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【解答】(1)根據(jù)牙膏中的摩擦劑的特點(diǎn)可知,應(yīng)具備的性質(zhì)有難溶于水,堅(jiān)硬,顆粒較小,所以填:②③⑥;(2)由圖可知木糖醇口香糖隨時(shí)間增加pH基本不變保持在6.0~6.5之間,蔗糖口香糖隨時(shí)間增加pH變化很大,15分鐘后pH基本在4.0以下,由此可知咀嚼木糖醇口香糖比蔗糖口香糖有利于牙齒健康,原因是在口腔細(xì)菌的作用下,木糖醇分解產(chǎn)物的pH比蔗糖分解產(chǎn)物的pH更大,故木糖醇在口腔中作用時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)酸性弱,利于牙齒健康;(3)根據(jù)CaCO3能與稀鹽酸反應(yīng)生成CaCl2、CO2和H2O,SiO2和稀鹽酸不能反應(yīng)可知,當(dāng)現(xiàn)象是部分固體溶解,有氣泡產(chǎn)生,能證明該牙膏中的摩擦劑是CaCO3和SiO2的混合物;(4)實(shí)驗(yàn)中會(huì)受到原來(lái)裝置中CO2的影響,和反應(yīng)生成的CO2中帶出來(lái)水蒸氣的影響,要除去帶來(lái)來(lái)的水蒸氣可以在乙和丙之間再加一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶③,要除去裝置中原有CO2的影響可以在滴加稀鹽酸之前,先抽氣一段時(shí)間,除去裝置內(nèi)原有的CO2。所以填③⑤;(5)根據(jù)圖可知,當(dāng)稀鹽酸加入36.5g時(shí)碳酸鈣剛好反應(yīng)完,可利用化學(xué)反應(yīng)的方程式由稀鹽酸的量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量。最后剩余的4.6g固體是不能與稀鹽酸反應(yīng)的SiO2。摩擦劑的質(zhì)量除以牙膏的質(zhì)量即是所求的質(zhì)量分?jǐn)?shù),解題過(guò)程為:剩余的固體是二氧化硅,其質(zhì)量為4.6g設(shè)摩擦劑中碳酸鈣的質(zhì)量是xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100
73x
36.5g×10%100x該牙膏中摩擦劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:
5g+4.6g20g16.(2020九上·余杭期中)實(shí)驗(yàn)室有一變質(zhì)的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質(zhì),且成分均勻),為測(cè)量樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①取質(zhì)量、大小相同的3個(gè)燒杯,分別加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸100克;②向上述3個(gè)燒杯中分別加入3份質(zhì)量不同的樣品;③充分反應(yīng)后,再用電子天平稱量燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量(假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全逸出)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三反應(yīng)前稀鹽酸+燒杯質(zhì)量(克)150150150反應(yīng)前固體樣品質(zhì)量(克)4812反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)+燒杯質(zhì)量(克)m155.8158.7已知實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(1)表中的m值為_(kāi)_______。
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