化学方程式的计算基础知识汇编及练习测试题一、中考化学方程式的计算1.某化学兴趣小组为了测定实验室用大理石和稀盐酸制备CO2后溶液的组成,取50g反应后的溶液,向其中加入10%的Na2CO3溶液,反应过程中加入Na2CO3溶液质量与生成的气体及沉淀质量关系如图。
(1)生成沉淀的质量是_____g。
(2)50g溶液中CaCl2的质量分数是多少?_____(写出计算过程)(3)y=_____。
(4)a点对应的溶液的溶质是(填化学式)_____。
【答案】5 11.1% 2.2g NaCl和CaCl2【解析】【分析】碳酸钙和稀盐酸反应氯化钙、水和二氧化碳,稀盐酸先与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸反应完,碳酸钠再与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【详解】(1)实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳后溶液为稀盐酸与氯化钙的混合溶液,向其中加入10%的碳酸钠溶液,稀盐酸先与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸反应完,碳酸钠再与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故生成沉淀的质量是5g。
(2)设溶液中CaCl2质量为x2233CaCl+Na CO=2NaCl+CaCO111100x5g↓111100=x5gx=5.55g故溶液中CaCl2的质量分数为5.55g100%11.1% 50g⨯=(3)设生成二氧化碳的质量为y2322Na CO +2HCl =2NaCl +H O CO 1064453g 10%y+↑⨯ 10644=53g 10%y⨯y=2.2g(4)在a 点,稀盐酸与碳酸钠溶液恰好完全反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故a 点对应的溶液的溶质是生成的氯化钠和大理石和稀盐酸制备二氧化碳得到的氯化钙,化学式为NaCl 和CaCl 2。
【点睛】=100%⨯溶质质量溶质质量分数溶液质量2.氯酸钾24.5g 加热完全反应后,制得氧气的质量是___________? 【答案】9.6g 【解析】 【分析】 【详解】解:设制得氧气的质量是x 。
232MnO 2KClO 2KCl +3O 2459624Δ.5gx↑2459624.5g x= x=9.6g答:制得氧气的质量是9.6g 。
【点睛】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
3.为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10g 石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图,见图.(1)碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为______g.(2)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数______.【答案】84.32 80%【解析】【分析】根据图象可知反应消耗盐酸的质量和生成二氧化碳气体的质量,利用化学方程式根据二氧化碳的质量可计算出样品中碳酸钙的质量,进而计算样品中碳酸钙的质量分数。
【详解】(1)图象的转折点是二者恰好反应的点,观察图象可知此时用去稀盐酸的质量为84.32g;(2)解:根据图象可知:该样品最多与盐酸反应生成二氧化碳3.52g;设10g石灰石样品中碳酸钙的质量为x3222CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO10044x 3.52g10044=x 3.52g↑x=8g石灰石样品中碳酸钙的质量分数为8g10g×100%=80%答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
答案:(1)84.32(2)80%。
4.钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”,我国深海探测器“蛟龙”号的耐压球壳由钛合金制造。
工业上生产钛的化学方程式为4Na+TiCl4 800℃Ti+4NaCl。
(1)四氯化钛中氯元素的质量分数。
_____(结果保留到一位小数)(2)现消耗46吨钠,可生产钛的质量为多少_____?【答案】74.7% 24t【解析】【分析】(1)根据物质的化学式计算组成元素的质量分数;(2)根据反应的化学方程式及其提供的数据进行相关方面的计算。
【详解】(1)四氯化钛中氯元素的质量分数为:35.54100%74.7% 48+35.54⨯⨯≈⨯答:四氯化钛中氯元素的质量分数为74.7%;(2)设理论上可生产出金属钛的质量为x,800C4Na+TiCl4Ti+4NaCl924846t xx=24t,答:理论上可生产出24t的金属钛。
【点睛】题主要考查学生根据化学方程式进行计算的能力,计算时要注意规范性和准确性。
5.为得到高纯度碳酸钙,实验室用Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应制取。
现将150gCaCl2溶液分四次加入盛有100gNa2CO3溶液的烧杯中,充分反应,四次测量所得数据见下表:(1)第___________次恰好完全反应,此时生成沉淀的总质量为___________g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有___________(填化学式)。
(3)CaCl2溶液的溶质的质量分数为___________。
(写出计算过程)【答案】三18NaCl、Ca2Cl16.65%【解析】【分析】根据第一次烧杯中溶液总质量减少100g+40g-134g=6g,第二次烧杯中溶液总质量减少100g+80g-168g=12g,第三次烧杯中溶液总质量减少100g+120g-202g=18g,第四次烧杯中溶液总质量减少100g+150g-232g=18g,分析可知即第三次恰好完全反应,则第四次加入氯化钙溶液过量;根据前三次都可以计算出氯化钙溶液的溶质的质量分数。
【详解】(1)根据四次实验总质量的减少量知,第三次恰好完全反应,此时生成沉淀的质量为:100g+120g-202g=18g,故填:三,18。
(2)第四次测量时,氯化钙溶液过量,可知溶液中有Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应生成的NaCl,以及加入过量的CaCl2溶液,因此含有的溶质为NaCl和CaCl2,故填:NaCl、CaCl2。
(3)由表可知第一次加入40g 氯化钙溶液,生成碳酸钙沉淀的质量为100g+40g-134g=6g 。
设40g 氯化钙溶液中溶质的质量为x ;2323Na CO +CaCl =CaCO +2NaCl111100x6g↓ 111x=1006gx=6.66g则氯化钙溶液的溶质的质量分数为:6.66g100%=16.65%40g⨯ 答:氯化钙溶液的溶质质量分数为16.65%。
6.学习小组计划测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量。
取20g 鸡蛋壳于试管中加热,加热过程测得剩余固体的质量如下表所示(杂质不参加反应,不含钙元素)。
请回答下列问题:(1)m 的值为_______g 。
(2)鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是多少? (写出计算过程)______ (3)当加热时间为10s 时,剩余固体中钙元素的质量是______。
【答案】15.6 50% 4g 【解析】 【分析】碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳质量可以计算碳酸钙质量,进一步可以计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数和反应后剩余固体中钙元素的质量。
【详解】(1)根据表格中的数据,加热到20s 之后剩余固体的质量不再减小,m 的值为15.6g 。
(2)碳酸钙完全分解后产生二氧化碳的质量为:20g-15.6g=4.4g , 设参加反应的碳酸钙的质量为x32CaCO =CaO +CO 10044x4.4g↑高温10044=x 4.4gx=10g鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是10g100%50%20g⨯= (3)化学反应前后元素质量不变,当加热时间为10s 时,剩余固体中钙元素的质量等于原10g 碳酸钙中钙元素的质量,10g 碳酸钙中钙元素的质量为4010g 100%4g 4012163⨯⨯=++⨯,剩余固体中钙元素的质量为4g 。
【点睛】 差量法在计算中的应用很广泛,解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系,再根据具体的数据求解。
7.合成氨工业中,常用碳酸钾溶液吸收产生的CO 2得到碳酸氢钾,反应的化学方程式为:K 2CO 3+CO 2+H 2O=2KHCO 3。
现向碳酸钾溶液中通入CO 2至恰好完全反应,得到溶质的质量分数为10%的溶液50g 。
试计算:(1)把该50g 溶液稀释为质量分数为5%的溶液,需要加入水的质量为_____。
(2)参加反应的二氧化碳的质量为_____。
(3)原碳酸钾溶液中溶质的质量分数_____(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
【答案】50g 1.1g 7.1% 【解析】 【分析】 【详解】(1)若把该50g10%该溶液,稀释为溶质的质量分数为5%的溶液,根据稀释前后溶质的溶质质量不变,设加入的水的质量为x , 50g×10%=(50g+x )×5% 解得:x=50g答:加入的水的质量为50g ;(2)设参与反应的碳酸钾的质量为y ,二氧化碳的质量为z , 溶质的质量分数为10%的溶液50g 中碳酸氢钾的质量为10%×50g=5g23223K CO +CO +H O =2KHCO 13844200y z 5g 13844200==y z 5g解得:y=3.45g ,z=1.1g答:参与反应的二氧化碳的质量为1.1g ;(3)原碳酸钾溶液中溶质的质量分数为:50g-3.45g1.1g×100%≈7.1% 答:原碳酸钾溶液中溶质的质量分数约为7.1%。
8.工业上用含氧化铁480t 的赤铁矿为原料炼铁,得到含杂质4%的生铁多少吨?【答案】350吨【解析】【详解】解:设得到含杂质4%的生铁的质量为x232Fe O+3CO2Fe+3CO160112480t(1-4%)x高温160480t=112(1-4%)xx=350t答:得到含杂质4%的生铁350吨。
9.我省某工厂用石灰石泥浆吸收工业废气中的二氧化硫,可有效地减少二氧化硫的排放。
反应原理用化学方程式表示为2CaCO3+O2+2SO2高温2CaSO4+2CO2。
若用6.25t含碳酸钙80%的石灰石配成泥浆,理论上碳酸钙能完全吸收二氧化硫的质量为多少?(计算结果精确到0.1t)【答案】3.2t【解析】【详解】设理论上碳酸钙能完全吸收二氧化硫的质量为x322422CaCO+O+2SO2CaSO+2CO2001286.25t80%x⨯高温200128=6.25t80%x⨯x=3.2t答:理论上碳酸钙能完全吸收二氧化硫的质量为3.2t。
10.某化学兴趣小组取部分变质的Ca(OH)2(含杂质CaCO3)样品4.0g投入200.0g水中,充分搅拌,通入足量CO2.溶液质量与反应的CO2质量的关系如图所示。
则:(1)Ca(OH)2全部转化为CaCO3时消耗的CO2质量为_______g;(2)4.0g样品中杂质CaCO3的质量为多少?(写出计算过程)______【答案】2.2 0.3g【解析】【分析】【详解】(1)根据图可知,开始的2.2g二氧化碳是与氢氧化钙反应生成碳酸钙。