一、中考化学方程式的计算1.请根据如图所示的实验过程和提供的数据(步骤②产生的气体全部逸出),回答下列问题:计算稀盐酸中溶质质量。
【答案】【解析】【分析】【详解】根据质量守恒反应前后物质总质量不变可得二氧化碳的质量等于12g+100g+=设稀盐酸中溶质质量为x3222CaCO2HCl=CaCl CO H O7344x 4.4g73x=,x=7.3g44 4.4g++↑+答:稀盐酸中溶质质量【点睛】根据质量守恒,求出二氧化碳质量,根据二氧化碳质量求稀盐酸中溶质质量2.生铁和钢都是由铁和碳组成的合金,生铁中碳的含量为2%~%,钢中碳的含量为 %~2%,为测定某种铁合金中碳的含量,小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中,并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应,实验数据如下表所示:烧杯质量样品的质量稀盐酸的质量烧杯+剩余物的总质量50g注:碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。
请根据相关信息完成下列计算:(1)恰好完全反应时,生成氢气的质量为_____ g;(2)样品中碳的质量分数_____(计算结果保留到%);【答案】 %【解析】 【分析】 【详解】(1)根据质量守恒定律可知,恰好完全反应时,生成氢气的质量:50g++ ,故填; (2)解:设样品中铁的质量 x22Fe +2HCl =FeCl +H 562x0.2g↑56:2=x : x= 铁合金中碳的质量分数=5.8g-5.6g5.8g×100%≈%答:铁合金中碳的质量分数为%。
3.某兴趣小组为测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取16g 石灰石样品,把80g 稀盐酸分4次加入样品中(样品中的其它成分既不与盐酸反应,也不溶于水),充分反应后经过滤、干燥、称量等操作,实验数据如下表:(1)表中X 的值为________g ;(2)所用盐酸的质量分数_____(写出计算过程,结果保留一位小数); (3)充分反应后最终所得溶液中钙元素的质量为_______g 。
【答案】12 % 【解析】 【分析】 【详解】(1)比较第一、二、三次数据,前两次加入稀盐酸一共反应了8g 碳酸钙,故每次加稀盐酸可以反应4g 碳酸钙x=16g -4g=12g 故填:12g 。
(2)由第一次数据可知20g 稀盐酸反应了4g 碳酸钙 解:设盐酸质量分数为y ,3222CaCO 2HCl =CaCl CO H O 100734g 20g y 1004g =,y=14.6%7320g y++↑+⨯⨯答;所用盐酸的质量分数%。
(3)解:根据实验数据第三次第四次加入稀盐酸后固体质量没变,可知剩下的5g为杂质,杂质质量为5g故碳酸钙质量16g-5g=11g最终所得溶液中钙元素质量:40100%11g=4.4g100⨯⨯答:所得溶液中钙元素的质量为。
4.“侯氏制碱法”制得的纯碱中含有少量氯化钠。
为了测得该纯碱的组成,进行以下实验:取NaCl和Na2CO3的固体混合物25克溶于适量的蒸馏水中,逐滴滴入溶质质量分数为10%的稀盐酸。
回答下列问题:(1)NaCl在生活中的用途广泛,请写出一种用途:_____。
(2)当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液里的溶质是_____(填化学式)。
(3)求:原固体混合物中NaCl的质量分数_____(写出计算过程)。
【答案】调味品(合理均可) NaCl、HCl %【解析】【分析】稀盐酸和碳酸钠反应完全生成氯化钠、水和二氧化碳。
【详解】(1)NaCl在生活中的用途广泛,用途为调味品、配制生理盐水、农业选种等。
(2)滴加稀盐酸至图中A点时,放出气体的质量不变,则稀盐酸和碳酸钠反应完全生成氯化钠、水和二氧化碳,当滴加稀盐酸至图中B点时,稀盐酸过量,故烧杯中溶液里的溶质是生成的氯化钠和过量稀盐酸中的氯化氢,化学式为NaCl、HCl。
(3)设与稀盐酸反应的碳酸钠的质量为x2322Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO10673x146g10%↑⨯10673=x146g10%⨯x=21.2g故原固体混合物中NaCl的质量分数为25g-21.2g100%=15.2%25g⨯。
【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。
5.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%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: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%)。
【答案】95 < 80 56% %【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】⨯,该实验(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÷。
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95g1g/mL=95mL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。
(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x2442Fe +H SO =FeSO +H 56220g x0.4g↑⨯56220g x 0.4g=⨯x=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y2442Fe +H SO =FeSO +H 5615220g 56%y↑⨯56152=20g 56%y⨯y=30.4g所得硫酸亚铁溶液的质量为20g 56%80g 0.4g=90.8g ⨯+-故第三次实验所得溶液溶质质量分数为30.4g100%33.5%90.8g⨯≈ 【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,=100%⨯溶质质量溶质质量分数溶液质量。
6.某化学实验室用稀硫酸处理含有氢氧化钠的废水。
现取废水样品80g 倒入烧杯中,加入几滴无色酚酞溶液,然后逐滴加入%的稀硫酸,反应过程中溶液的pH 变化如图所示。
(1)当恰好完全反应时,溶液的颜色变化是____________。
(2)求废水中氢氧化钠的质量分数_______ (写出计算过程)。
(3)往上述80g 废水中逐渐加入稀硫酸至过量,请在答题卡中画出Na 2SO 4质量随加入稀硫酸质量变化的曲线_______。
(4)下表为市面上浓硫酸和浓盐酸的有关数据: 物质 纯度 价格(元/kg)浓硫酸(工业级) 98% 浓盐酸(工业级)98%若工厂每天需处理上述废水8吨,选用__________(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)更合算,每天可节约________元(保留整数)。
【答案】红色变为无色 10% 浓硫酸 373【解析】 【分析】 【详解】(1)当恰好完全反应时,为中性,而酚酞在中性环境为无色,所以溶液的颜色变化是无色; (2)根据图可知,加入100g 硫酸时恰好完全反应,消耗的硫酸的质量为100g×%=,设废水中氢氧化钠的质量分数为x ,生成的硫酸钠的质量为y ,24242=809814280gx 92NaOH +H SO Na SO 8g y+2H .O 80gx y 9.8g==8014298x=10%,y=,(3)往上述80g 废水中逐渐加入稀硫酸至过量,加入硫酸之前,硫酸钠为0,所以七点为0,至加入硫酸溶液100g ,硫酸钠质量达到最大为,之后不再变化,Na 2SO 4质量随加入稀硫酸质量变化的曲线如图:;(4)设若工厂每天需处理上述废水8吨,需要的98%硫酸的质量为a ,需要的30%的盐酸的质量为b ,根据化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H 2O ,2NaOH+H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O 可得:24738098b 8t 2HCl 2NaOH H 108SO %9%a→→⨯ 98%a b 8t 10%==987380⨯ a=1t ,b=,所用硫酸的价值为1t×1000kg/t×元/kg=600元,所用盐酸的价值为×1000kg/t×元/kg=292元,若工厂每天需处理上述废水8吨,选用 浓盐酸更合算,每天可节约600元-292元=308元。
【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。
7.为得到高纯度碳酸钙,实验室用Na 2CO 3溶液与CaCl 2溶液反应制取。
现将150gCaCl 2溶液分四次加入盛有100gNa 2CO 3溶液的烧杯中,充分反应,四次测量所得数据见下表: 次数第一次 第二次 第三次 第四次 累计加入CaCl 2溶液的质量/g 40 80 120 150 烧杯中溶液的总质量/g134168202232(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)CaCl 2溶液的溶质的质量分数为___________。
(写出计算过程) 【答案】三 18 NaCl 、Ca 2Cl %【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。