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專題4酸堿鹽與金屬的綜合計(jì)算目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀計(jì)算題是初中科學(xué)試題中常見且非常重要的一類題型。該類題目考察知識面廣、思維量大、綜合性強(qiáng),是考查學(xué)生邏輯思維、綜合知識運(yùn)用的一類題目。計(jì)算題考察的知識較多,利用方程式及題中信息,求物質(zhì)質(zhì)量與濃度等,以簡答題或探究結(jié)合為主,難度較大。知識精講知識精講知識點(diǎn)01文字?jǐn)⑹鲂陀?jì)算解此類題時(shí)經(jīng)常需要將溶液和化學(xué)方程式結(jié)合在一起進(jìn)行計(jì)算。解題時(shí),應(yīng)首先明確所求溶液中溶質(zhì)是什么,溶質(zhì)的質(zhì)量一般可以通過化學(xué)方程式得出,特別要注意溶質(zhì)可能由幾部分組成;其次,應(yīng)明確所求溶液的質(zhì)量如何計(jì)算,溶液一般采用質(zhì)量守恒法,最終溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前各溶液的質(zhì)量總和一難溶性雜質(zhì)(反應(yīng)前混有且不參加反應(yīng))-生成物中非溶液部分(生成沉淀或氣體);最后運(yùn)用公式計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【即學(xué)即練1】(2021九下·柯橋月考)有一包白色粉末,可能含氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種。為了確定其組成,小明稱取了9.3克粉末,向其中加人100克7.3%稀鹽酸充分發(fā)應(yīng),生成的二氧化碳?xì)怏w完全逸出(忽略其他物質(zhì)逸出),所得溶液的質(zhì)量為107.1克。用pH試紙檢測溶液呈中性。(1)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。(2)這包白色粉末的成分為________。(3)求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留一位小數(shù))【即學(xué)即練2】[2019.舟山]用久的熱水瓶內(nèi)膽有一層水垢【主要成分是和】,興趣小組為了解具體成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們?nèi)悠?5克放入質(zhì)量為100克的錐形瓶中,置于電子天平上,往瓶內(nèi)加入150克稀鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng)(樣品中的雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)),此時(shí)天平示數(shù)如圖。對所得混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量,得到固體4.2克。請回答下列問題: (1)恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中的溶質(zhì)為(填化學(xué)式)(2)樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(3)反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)知識點(diǎn)02表格型計(jì)算這類題往往給出一組或多組數(shù)據(jù),通過對表格中數(shù)據(jù)的分析、對比,解答有關(guān)問題或進(jìn)行計(jì)算。表格型計(jì)算通常會涉及反應(yīng)物過量的問題,解題的關(guān)鍵是通過分析找到表格中各組數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在規(guī)律,找出每一組數(shù)據(jù)中兩種反應(yīng)物是否有一種過量還是恰好完全反應(yīng),只有完全反應(yīng)的物質(zhì)才能代入化學(xué)方程式中進(jìn)行計(jì)算。【即學(xué)即練3】(2021·桐鄉(xiāng)模擬)同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸制取CO2后,用廢液缸收集了殘留的廢液(石灰石所含雜質(zhì)不與酸反應(yīng)且不溶于水)。小科想探究廢液中溶質(zhì)的組成,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①向少量廢液中滴加石蕊試液,試液變紅色。②向10mL廢液中滴加Na2CO3溶液,測得沉淀總質(zhì)量與加入的Na2CO3溶液總質(zhì)量的關(guān)系如下表所示:第一次測量第二次測量第三次測量第四次測量加入Na2CO3溶液的總質(zhì)量/g10203040生成沉淀總質(zhì)量/ga0.51.52請分析計(jì)算:(1)實(shí)驗(yàn)室制取CO2后,廢液中的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)(2)表格中a=________。(3)另取10mL廢液置于通風(fēng)櫥充分加熱蒸發(fā),可得固體質(zhì)量多少?(4)第三次測量后,加入質(zhì)量為m(m<10g)的Na2CO3溶液,則生成沉淀的總質(zhì)量可能為________(要求答出所有的可能性)。【即學(xué)即練4】(2021九下·浙江期末)為測定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混合溶液加入足量的AgNO3溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量,得到143.5gAgCl固體;②另取原混合溶液各200g與含有雜質(zhì)的廢鐵屑反應(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請分析計(jì)算:(1)表中第三組實(shí)驗(yàn)的m值為________。(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%)知識點(diǎn)03圖像型計(jì)算解決這類題時(shí),應(yīng)該仔細(xì)分析函數(shù)圖像中橫、縱坐標(biāo)所表示的不同量,以及“三點(diǎn)一趨勢”,即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)和圖像變化趨勢,分析其含義。特別是要重點(diǎn)了解拐點(diǎn)表示對應(yīng)兩種物質(zhì)一定恰好完全反應(yīng),是解答此類題的關(guān)鍵?!炯磳W(xué)即練5】(2021九下·鄞州月考)實(shí)驗(yàn)室有一瓶敞口放置一段時(shí)間的氫氧化鈉固體,為測定這瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),做如下實(shí)驗(yàn):現(xiàn)取Wg樣品放入盛有足量水的燒杯中(充分溶解),向燒杯中逐滴加入200g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。試分析計(jì)算回答:(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是________g,與P點(diǎn)對應(yīng)的溶液溶質(zhì)是________。(2)Wg樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)(3)在往燒杯內(nèi)逐滴加入稀鹽酸的過程中,燒杯中溶液各個(gè)量隨鹽酸質(zhì)量的變化圖像如圖所示,則正確的有________(可多選)。A.B.
C.D.【即學(xué)即練6】(2020九上·衢州期中)科學(xué)興趣小組探究金屬的性質(zhì)時(shí),將24g相同表面積的鎂銅合金,均分成兩等份,分別滴加體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的稀鹽酸,在一定條件下反應(yīng),測得氣壓變化如圖甲所示。(1)對比圖甲中a、b曲線,引起a曲線壓強(qiáng)增大速度明顯快于b的因素可能是_______。(列舉一點(diǎn)即可)(2)其中有一組實(shí)驗(yàn)是滴加7.3%稀鹽酸,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入鹽酸的質(zhì)量變化情況如圖乙所示。①圖乙中當(dāng)剛好生成0.4g氫氣時(shí),所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(計(jì)算結(jié)果保留至0.1%)②將圖乙中C點(diǎn)對應(yīng)的溶液過濾,向?yàn)V液中逐滴加入過量氫氧化鈉溶液。在圖丙中標(biāo)出生氫氧化鎂沉淀質(zhì)量隨滴加氫氧化鈉質(zhì)量的大致變化曲線。(圖中不需注明具體相關(guān)質(zhì)量)知識點(diǎn)04探究實(shí)驗(yàn)型計(jì)算解決這類問題的辦法就是結(jié)合實(shí)驗(yàn)示意圖,計(jì)算以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體,對比分析每個(gè)裝置變化前后的質(zhì)量差,再尋求關(guān)系式或數(shù)據(jù)進(jìn)行逐個(gè)求解,解題過程中要特別注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與物質(zhì)(或元素)質(zhì)量間的關(guān)系,理清思路,找出正確有用的數(shù)據(jù)。
【即學(xué)即練7】有一包固體粉末,可能是CaCO3、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3中的一種或多種,某實(shí)驗(yàn)小組對其組成成分進(jìn)行了以下探究活動?!举Y料查閱】Na2CO3溶液與CuSO4溶液混合能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀?!净顒优c探究】去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)先用托盤天平稱取46.2g該粉末,溶于水配成174.6g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)算產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量。②通過計(jì)算確定46.2g固體粉末的組成。(回答出物質(zhì)名稱和其質(zhì)量)【即學(xué)即練8】(2018九下·金華月考)現(xiàn)有HCl與CaCl2的混合溶液,為了分析混合溶液中HCl和CaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)方案:【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)共記錄了兩組數(shù)據(jù):第①組,氣體吸收完全后,NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g;第②組,沉淀完全后,經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g.根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算:(1)生成氣體的質(zhì)量為________.(2)混合溶液中CaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計(jì)算過程)(3)若在100g混合溶液中不斷加入10.6%的Na2CO3的溶液,請?jiān)趫D2中畫出加入Na2CO3溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.(2020九上·臺州期中)將20克10%的鹽酸與20克10%的氫氧化鈉溶液混合,下列物質(zhì)中能跟該混合溶液發(fā)生反應(yīng)的是(
)A.氯化鋇
B.氯化鐵
C.二氧化碳
D.氫氧化鉀2.(2020九上·慈溪月考)小科分別取20gNaOH固體A、B、C,采用不同方法保存。幾天后,A未變質(zhì)、B部分變質(zhì)、C全部變質(zhì),他將三份固體分別配成溶液并滴入20%的稀硫酸直到正好反應(yīng)。下列說法正確的是(
)A.幾天后,三份固體的質(zhì)量為:A=B=C
B.為控制正好反應(yīng),A不能用酚酞試液指示,B、C可滴加稀硫酸直到正好不冒氣泡
C.正好反應(yīng)時(shí),消耗稀硫酸的質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椋篈>B>C
D.正好反應(yīng)時(shí),生成硫酸鈉的質(zhì)量都相等,均為35.5g3.(2020·寧波)某錐形瓶內(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,錐形瓶內(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。下列說法錯誤的是(
)A.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),所加NaOH溶液的質(zhì)量為40g
B.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),溶液中的溶質(zhì)有CuCl2和NaCl
C.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶內(nèi)溶液的質(zhì)量為280.4g
D.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶內(nèi)溶液中NaCl的質(zhì)量為23.4g4.(2020·新昌模擬)向100克的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液,反應(yīng)過程中加入溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是(
)A.0-a段發(fā)生的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)
B.m的值為2.33克
C.該混合溶液中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2.12%
D.取c點(diǎn)對應(yīng)的溶液,滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀,說明加入的鹽酸已過量5.(2019九上·椒江月考)制印刷電路時(shí),常用氯化鐵溶液作為腐蝕液,將銅腐蝕掉而成為Cu2+。其反應(yīng)方程式為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2?,F(xiàn)向氯化鐵溶液中加入a克銅,完全溶解后,再加入b克鐵,充分反應(yīng)后得到c克殘余固體,且a>c。則下列說法正確的是(
)A.殘余固體全部是銅
B.殘余固體可能為鐵和銅的混合物
C.最后得到的溶液可能含有+3價(jià)Fe元素
D.殘余固體是鐵,溶液中一定不含Cu元素6.(2019·余姚模擬)Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH組成的混合物37.2g,溶于足量水并充分反應(yīng)后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-全部轉(zhuǎn)化為沉淀,將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干,最后得到白色固體39.0g,則原混合液中Na2CO3的質(zhì)量是(
)A.10.6g
B.5.3g
C.15.9g
D.缺少條件,無法計(jì)算7.(2019·寧波模擬)研究生石灰(CaO)露置于空氣中變質(zhì)的情況,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:則下列結(jié)論錯誤的是(
)A.由氣體B可確定粉末A中含有CaCO3,由沉淀的質(zhì)量可確定其質(zhì)量為w/4
B.A中鈣元素的質(zhì)量與生石灰樣品中鈣元素的質(zhì)量相等
C.A中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.500
D.A中CaO的質(zhì)量為0.58w8.(2019·臺州)某同學(xué)對Fe2O3做了如圖探究活動,已知氯氣在水溶液中能將Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,且每一步都充分反應(yīng)。下列分析正確的是(
)A.無色氣體可以使澄清石灰水變渾濁
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①過程Fe2O3中的氧元素全部轉(zhuǎn)人無色氣體
D.②過程有置換反應(yīng)發(fā)生題組B能力提升練1.(2020九上·拱墅期中)某小組同學(xué)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸和20%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行酸堿反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(如圖一),用pH傳感器測得燒杯內(nèi)溶液的pH變化圖象(如圖二),同時(shí)用溫度傳感器測得燒杯內(nèi)溫度變化圖象(如圖三),實(shí)驗(yàn)過程中保溫良好,忽略熱量散失。(1)A點(diǎn)溶液的溶質(zhì)________(填化學(xué)式)(2)計(jì)算所用的稀鹽酸溶液的質(zhì)量?(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)2.(2021·臺州)鈣是生物體骨骼的重要組成元素。魚骨中含有碳酸鈣、現(xiàn)設(shè)計(jì)圖甲實(shí)驗(yàn)測定魚骨中的碳酸鈣含量,并將測得的數(shù)據(jù)繪制成圖乙。提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc)。醋酸和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2②魚骨中其它成分與食醋反應(yīng)生成的氣體可忽略不計(jì)(1)該實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的作用是________。(2)由圖乙中的AB曲線,可知錐形瓶中反應(yīng)速率的變化情況是________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(3)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算魚骨中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的魚刺,這種做法是不科學(xué)的。請你結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說明。3.(2021九下·濱江開學(xué)考)向100g稀H2SO4溶液中加入一定量的鎂粉,固體完全溶解后,再向所得溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液,所得沉淀質(zhì)量與加入NaOH溶液質(zhì)量關(guān)系如圖所示。請回答:(1)OA段無沉淀產(chǎn)生,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。(2)求產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少克?(寫出計(jì)算過程)4.(2020九上·吳興月考)某科學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取124.5g硫酸與硫酸銅的混合溶液于燒杯中,然后將150gNaOH溶液平均分六次加入其中,每次充分反應(yīng)后稱量所得溶液的質(zhì)量,所測數(shù)據(jù)如表所示。第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入氫氧化鈉溶液質(zhì)量(g)252525252525反應(yīng)后溶液總質(zhì)量(g)149.5174.5194.6209.8225250每次產(chǎn)生沉淀質(zhì)量(g)004.9m9.80(1)寫出表格中產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式________
。(2)上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m=________
。(3)所加NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。5.(2020九上·溫州期中)科學(xué)興趣小組同學(xué)在綜合實(shí)踐活動中了解到,某石灰廠有一批石灰石原料,其中含有的雜質(zhì)(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。為了測定該石灰石的純度,興趣小組同學(xué)取用2克這種石灰石樣品,用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸20克分4次加入,充分反應(yīng)后,經(jīng)過濾、干燥等操作后稱量,每次鹽酸用量及剩余固體的質(zhì)量見表.第一次第二次第三次第四次稀鹽酸的用量5克5克5克5克剩余固體的質(zhì)量1.5克0.50.3(1)分析上述圖與表,第二次加入稀鹽酸后,剩余固體的質(zhì)量是________克;(2)從以上數(shù)據(jù)可知,這四次實(shí)驗(yàn)中,第________次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后鹽酸有剩余(3)該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為________克(4)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?6.(2021·溫嶺模擬)食用堿的主要成分是Na2CO3,常含有少量的NaCl,小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定某食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。A中放入6克樣品,分液漏斗中加入足量的某種溶液,C中加入足量的氫氧化鈉溶液,C裝置總質(zhì)量為50克,反應(yīng)停止后通入足量的氮?dú)?,測得C裝置總質(zhì)量為52.2克。(1)請幫小明選擇加入分液漏斗中的最佳溶液
。A.濃鹽酸B.稀鹽酸C.稀硫酸D.澄清石灰水(2)實(shí)驗(yàn)后通入氮?dú)獾淖饔胈_______
。(3)計(jì)算食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。7.(2020九上·溫州期中)隨機(jī)取一定量的鎂粉和銅粉的混合物于燒杯中,再向其中分4次緩慢加入等質(zhì)量的同一稀硫酸。實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)物質(zhì)的用量及質(zhì)量測定記錄如下表:第一次第二次第三次第四次加入稀硫酸的質(zhì)量70g70g70g70g剩余固體的質(zhì)量8.6g6.2g3.8g2.6g請回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為________;(2)所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出過程);(3)在圖中標(biāo)出必要數(shù)據(jù),并畫出加入的硫酸溶液質(zhì)量與剩余固體質(zhì)量的關(guān)系圖。8.(2020九上·溫嶺期中)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:
甲乙丙取用金屬混合物的質(zhì)量/g101020取用稀硫酸的質(zhì)量/g100120100反應(yīng)后過濾,得干燥固體的質(zhì)量/g4.44.414.4回答下列問題:(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________。(4)計(jì)算丙同學(xué)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)題組C培優(yōu)拔尖練1.(2020九上·海曙期中)實(shí)驗(yàn)室有一份在空氣中潮解變質(zhì)的氫氧化鈉樣品,質(zhì)量為1.5g(含水分),某實(shí)驗(yàn)小組將這份樣品完全溶解,配成50g溶液,然后緩慢滴入7.3%的稀鹽酸,同時(shí)進(jìn)行攪拌,使二氧化碳全部逸出。滴加過程中,多次測得溶液pH和溶液總質(zhì)量,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示:測量次數(shù)第1次第6次第16次第31次第26次滴加的鹽酸總質(zhì)量/g05152025溶液總質(zhì)量/g5055m69.7874.78溶液pH12.412.17.02.22.1請分析計(jì)算:(1)第________次測量時(shí),溶液中只有一種溶質(zhì)。(2)表中m═________。(3)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(保留到0.1%)(4)1.5g樣品中氫氧化鈉固體的質(zhì)量?2.(2021·海曙模擬)某實(shí)驗(yàn)小組取用生石灰時(shí),發(fā)現(xiàn)裝滿生石灰的塑料試劑瓶已經(jīng)膨脹破裂,小科認(rèn)為生石灰已變質(zhì),試劑瓶中可能含有CaO、Ca(OH)2、CaCO3等三種物質(zhì),并開展如下探究:稱取10.6g樣品,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。①檢查裝置氣密性,在錐形瓶內(nèi)加入樣品10.6g和適量的水并放出熱量,并連接好儀器;②打開分液漏斗活塞,將稀鹽酸緩緩注入錐形瓶中,使樣品恰好完全反應(yīng),準(zhǔn)確測得量筒內(nèi)共收集到1100mL的水(裝有水的廣口瓶的水面上方鋪有一層油);③拆下裝置后,往錐形瓶內(nèi)的溶液中注入足量硝酸銀溶液,至沉淀完全,經(jīng)過濾、洗滌和干燥后,稱量沉淀質(zhì)量。注:本實(shí)驗(yàn)條件下,二氧化碳的密度2g/L。(1)試寫出樣品溶于水放熱的化學(xué)方程式________。(2)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)屬于化學(xué)四大基本反應(yīng)中的________
。(3)若不在水面上鋪層油,則實(shí)驗(yàn)測得的樣品中CaCO3質(zhì)量________(填“大于”、“小于”或“等于”)實(shí)際質(zhì)量。(4)在步驟③中,當(dāng)沉淀質(zhì)量小于________g時(shí),說明樣品中還含有Ca(OH)2。3.(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量的稀硫酸,充分溶解后除雜、過濾,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)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(寫出計(jì)算過程)。(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖中,畫出加入4%NaOH溶液質(zhì)量0﹣30.0g過程中,產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀質(zhì)量對應(yīng)的變化圖,并標(biāo)注必要的數(shù)值。(不需要寫出計(jì)算過程)4.(2021·嘉善模擬)碳酸鈣是牙膏中一種常用的摩擦劑,可用石灰石為原料來制取。興趣小組為了測定某石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取10g石灰石研磨成粉末后置于燒杯中,向燒杯中加入稀鹽酸,測得產(chǎn)生氣體和加入稀鹽酸的數(shù)據(jù)如下表。(設(shè)石灰石中其它成分不與鹽酸反應(yīng))加入稀鹽酸質(zhì)量/g255075100產(chǎn)生的氣體質(zhì)量/g1.12.23.33.52(1)計(jì)算該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),寫出計(jì)算過程。(2)在圖中畫出產(chǎn)生氣體質(zhì)量與加入稀鹽酸至100g的曲線。(3)現(xiàn)有36.5%濃鹽酸50g,全部稀釋成進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)所需的稀鹽酸濃度,需要加入多少克水,寫出計(jì)算過程。5.(2018·浙江模擬)如圖甲中A是一種常見的酸溶液100g,它能與黑色固體B反應(yīng),B質(zhì)量為8克,將NaOH溶液逐漸加入到C中,生成藍(lán)色沉淀E的質(zhì)量與加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖乙所示;在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀。(1)試寫出“在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀”的化學(xué)反應(yīng)方程式________。(2)操作1的名稱是________,C中溶液的溶質(zhì)化學(xué)式為________。(3)NaOH溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(4)A溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?6.(2021·慈溪模擬)某學(xué)生在學(xué)習(xí)鹽的性質(zhì)時(shí)做了氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。該學(xué)生向氯化鋁溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)溶液中有沉淀生成,且沉淀量先增多后減少直至消失。經(jīng)查閱資料獲知:Al(OH)3是一種兩性氫氧化物,它既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)都生成鹽和水。它與堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2可溶于水?,F(xiàn)該學(xué)生將ag硬鋁(Mg、Al、Cu、Si合金)溶于200.0g鹽酸中,充分反應(yīng)后過濾,然后向?yàn)V液X中逐滴滴加20.0%的NaOH溶液至過量,產(chǎn)生的沉淀與加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。已知Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,請分析回答下列問題:(1)濾液X的pH________7(選填“大于”、“等于”或“小于”)。(2)圖中D點(diǎn)處溶液中含有的溶質(zhì)是________。(3)鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。(4)當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液至260g時(shí),沉淀的質(zhì)量m2的值是多少?(寫出計(jì)算過程)專題4酸堿鹽與金屬的綜合計(jì)算目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀計(jì)算題是初中科學(xué)試題中常見且非常重要的一類題型。該類題目考察知識面廣、思維量大、綜合性強(qiáng),是考查學(xué)生邏輯思維、綜合知識運(yùn)用的一類題目。計(jì)算題考察的知識較多,利用方程式及題中信息,求物質(zhì)質(zhì)量與濃度等,以簡答題或探究結(jié)合為主,難度較大。知識精講知識精講知識點(diǎn)01文字?jǐn)⑹鲂陀?jì)算解此類題時(shí)經(jīng)常需要將溶液和化學(xué)方程式結(jié)合在一起進(jìn)行計(jì)算。解題時(shí),應(yīng)首先明確所求溶液中溶質(zhì)是什么,溶質(zhì)的質(zhì)量一般可以通過化學(xué)方程式得出,特別要注意溶質(zhì)可能由幾部分組成;其次,應(yīng)明確所求溶液的質(zhì)量如何計(jì)算,溶液一般采用質(zhì)量守恒法,最終溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前各溶液的質(zhì)量總和一難溶性雜質(zhì)(反應(yīng)前混有且不參加反應(yīng))-生成物中非溶液部分(生成沉淀或氣體);最后運(yùn)用公式計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【即學(xué)即練1】(2021九下·柯橋月考)有一包白色粉末,可能含氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種。為了確定其組成,小明稱取了9.3克粉末,向其中加人100克7.3%稀鹽酸充分發(fā)應(yīng),生成的二氧化碳?xì)怏w完全逸出(忽略其他物質(zhì)逸出),所得溶液的質(zhì)量為107.1克。用pH試紙檢測溶液呈中性。(1)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。(2)這包白色粉末的成分為________。(3)求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(2)Na2CO3、NaOH
(3)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:?!窘馕觥浚?)確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物,然后寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)首先用粉末質(zhì)量+稀鹽酸質(zhì)量-所得溶液質(zhì)量得到二氧化碳的質(zhì)量,然后利用碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,分別計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈉、稀鹽酸和生成氯化鈉的質(zhì)量。接下來用鹽酸的總質(zhì)量-與碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸質(zhì)量得到與氫氧化鈉反應(yīng)的稀鹽酸質(zhì)量,利用其方程式分別計(jì)算出參加反應(yīng)的氫氧化鈉和生成氯化鈉的質(zhì)量,最后將氫氧化鈉和碳酸鈉的質(zhì)量相加,并與粉末質(zhì)量比較,從而確定粉末的物質(zhì)組成。
(3)將上面生成的氯化鈉的質(zhì)量相加,然后與溶液質(zhì)量作比計(jì)算出溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可。
【解答】(1)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,反應(yīng)方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
故填:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x,消耗氯化氫質(zhì)量為y,生成氯化鈉質(zhì)量為z,
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量:9.3g+100g-107.1g=2.2g,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
106
73
117
44
x
y
z
2.2g
解得:x=5.3g,y=3.65g,z=5.85g。
設(shè)氫氧化鈉質(zhì)量為m,反應(yīng)生成氯化鈉質(zhì)量為n,
用pH試紙檢測溶液呈中性,說明過量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),即樣品中含有氫氧化鈉,
與氫氧化鈉反應(yīng)的氯化氫質(zhì)量:100g×7.3%-3.65g=3.65g,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40
36.5
58.5
m
3.65g
n
;解得:m=4g,n=5.85g,
樣品中氯化鈉質(zhì)量:9.3g-5.3g-4g=0,說明樣品中不含有氯化鈉,即樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉。
(3)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:?!炯磳W(xué)即練2】[2019.舟山]用久的熱水瓶內(nèi)膽有一層水垢【主要成分是和】,興趣小組為了解具體成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們?nèi)悠?5克放入質(zhì)量為100克的錐形瓶中,置于電子天平上,往瓶內(nèi)加入150克稀鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng)(樣品中的雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)),此時(shí)天平示數(shù)如圖。對所得混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量,得到固體4.2克。請回答下列問題: (1)恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中的溶質(zhì)為(填化學(xué)式)(2)樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(3)反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)【答案】(1)、(2)的質(zhì)量:設(shè)樣品中的質(zhì)量為,100 44 6.6g,樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答:樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是60%。(3)設(shè)反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生的的質(zhì)量為,樣品中的質(zhì)量為58 955.8 ,最后溶液的質(zhì)量:反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)答:反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.8%?!窘馕觥堪l(fā)生的反應(yīng)有:,,恰好完全反應(yīng)后,溶液中的溶質(zhì)為和。知識點(diǎn)02表格型計(jì)算這類題往往給出一組或多組數(shù)據(jù),通過對表格中數(shù)據(jù)的分析、對比,解答有關(guān)問題或進(jìn)行計(jì)算。表格型計(jì)算通常會涉及反應(yīng)物過量的問題,解題的關(guān)鍵是通過分析找到表格中各組數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在規(guī)律,找出每一組數(shù)據(jù)中兩種反應(yīng)物是否有一種過量還是恰好完全反應(yīng),只有完全反應(yīng)的物質(zhì)才能代入化學(xué)方程式中進(jìn)行計(jì)算。【即學(xué)即練3】(2021·桐鄉(xiāng)模擬)同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸制取CO2后,用廢液缸收集了殘留的廢液(石灰石所含雜質(zhì)不與酸反應(yīng)且不溶于水)。小科想探究廢液中溶質(zhì)的組成,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①向少量廢液中滴加石蕊試液,試液變紅色。②向10mL廢液中滴加Na2CO3溶液,測得沉淀總質(zhì)量與加入的Na2CO3溶液總質(zhì)量的關(guān)系如下表所示:第一次測量第二次測量第三次測量第四次測量加入Na2CO3溶液的總質(zhì)量/g10203040生成沉淀總質(zhì)量/ga0.51.52請分析計(jì)算:(1)實(shí)驗(yàn)室制取CO2后,廢液中的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)(2)表格中a=________。(3)另取10mL廢液置于通風(fēng)櫥充分加熱蒸發(fā),可得固體質(zhì)量多少?(4)第三次測量后,加入質(zhì)量為m(m<10g)的Na2CO3溶液,則生成沉淀的總質(zhì)量可能為________(要求答出所有的可能性)?!敬鸢浮浚?)CaCl2、HCl
(2)0
(3)解:將10mL廢液加熱蒸發(fā),溶液中的HCl揮發(fā),最后得到的固體為CaCl2。設(shè):10mL廢液中CaCl2質(zhì)量為xNa2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓111100x2g
得:x=2.22g答:將10mL廢液蒸發(fā),可得固體質(zhì)量2.22g。(4)當(dāng)m<5g時(shí),沉淀質(zhì)量為1.5g+0.1m;當(dāng)5g≤m<10g時(shí),沉淀質(zhì)量為2g?!窘馕觥浚?)由表中數(shù)據(jù)及溶液使石蕊變紅可知,第一次加入碳酸鈉沒有沉淀生成,說明廢液中鹽酸有剩余,加入碳酸鈉時(shí)鹽酸先與碳酸鈉反應(yīng),鹽酸反應(yīng)完全后氯化鈣再與碳酸鈉反應(yīng),所以廢液中溶質(zhì)為CaCl2、HCl;
(2)由加入20克碳酸鈉溶液完全與氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生1克沉淀可知,第一次加入碳酸鈉全部被鹽酸反應(yīng),則a=0;
(4)設(shè)所用碳酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mNa2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓106
10010gm
1g106:100=10gm:1gm=10.6%
第四次加入40克碳酸鈉溶液,得到沉淀2克,說明碳酸鈉有剩余,氯化鈣完全反應(yīng),設(shè)生成0.5克沉淀需碳酸鈉溶液質(zhì)量為yNa2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓106
10010.6%y
0.5g106:100=0.6%y:0.5g
y=5g
第三次測量后,加入質(zhì)量為m(m<10g)的Na2CO3溶液,當(dāng)m<5g時(shí),沉淀質(zhì)量為1.5g+0.1m;當(dāng)5g≤m<10g時(shí),氯化鈣完全反應(yīng),沉淀質(zhì)量為2g?!炯磳W(xué)即練4】(2021九下·浙江期末)為測定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混合溶液加入足量的AgNO3溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量,得到143.5gAgCl固體;②另取原混合溶液各200g與含有雜質(zhì)的廢鐵屑反應(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請分析計(jì)算:(1)表中第三組實(shí)驗(yàn)的m值為________。(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)取第四次反應(yīng)后的數(shù)據(jù),析出銅的質(zhì)量16g。設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為a。Fe+CuCl2=Cu+FeCl25664a16ga=14g,鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈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+FeCl2
13564
x16g=,x=33.75g,2AgNO3+CuCl2=Cu(NO3)2+2AgCl↓
135287
33.75gy=,y=71.75g,所以由FeCl2反應(yīng)生成的AgCl質(zhì)量為143.5g-71.75g=71.75g,2AgNO3+FeCl2=Fe(NO3)2+2AgCl↓
127
287
z71.75g=,z=31.75g,原混合溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈15.9%?!窘馕觥浚?)分析前兩組數(shù)據(jù),計(jì)算出加入鐵屑和析出銅的質(zhì)量關(guān)系,然后對m的數(shù)值進(jìn)行推算;
(2)將第四列和第五列數(shù)據(jù)進(jìn)行比較即可;
(3)根據(jù)表格確定析出銅的質(zhì)量,然后寫出鐵和氯化銅反應(yīng)的方程式,利用比例關(guān)系計(jì)算出參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量,然后根據(jù)計(jì)算即可。
(4)寫出鐵和氯化銅反應(yīng)的方程式,利用銅的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的氯化銅的質(zhì)量;寫出硝酸銀和氯化銅反應(yīng)的方程式,利用氯化銅的質(zhì)量計(jì)算出生成沉淀氯化銀的質(zhì)量;用沉淀的總質(zhì)量-這個(gè)氯化銀的質(zhì)量得到與氯化亞鐵反應(yīng)生成的氯化銀的質(zhì)量;寫出氯化亞鐵和硝酸銀反應(yīng)的方程式,利用氯化銀的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的氯化亞鐵的質(zhì)量,最后計(jì)算氯化亞鐵的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可?!窘獯稹浚?)根據(jù)第一和第二組數(shù)據(jù)可知,每加入3g鐵屑,生成銅的質(zhì)量為3.2g,那么第三次實(shí)驗(yàn)中生成銅的質(zhì)量為:3.2g×=12.8g。
(2)第五次加入鐵屑的質(zhì)量為18g時(shí),析出銅的質(zhì)量與第四組實(shí)驗(yàn)中銅的質(zhì)量相等,這說明第四組實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)。知識點(diǎn)03圖像型計(jì)算解決這類題時(shí),應(yīng)該仔細(xì)分析函數(shù)圖像中橫、縱坐標(biāo)所表示的不同量,以及“三點(diǎn)一趨勢”,即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)和圖像變化趨勢,分析其含義。特別是要重點(diǎn)了解拐點(diǎn)表示對應(yīng)兩種物質(zhì)一定恰好完全反應(yīng),是解答此類題的關(guān)鍵?!炯磳W(xué)即練5】(2021九下·鄞州月考)實(shí)驗(yàn)室有一瓶敞口放置一段時(shí)間的氫氧化鈉固體,為測定這瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),做如下實(shí)驗(yàn):現(xiàn)取Wg樣品放入盛有足量水的燒杯中(充分溶解),向燒杯中逐滴加入200g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。試分析計(jì)算回答:(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是________g,與P點(diǎn)對應(yīng)的溶液溶質(zhì)是________。(2)Wg樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)(3)在往燒杯內(nèi)逐滴加入稀鹽酸的過程中,燒杯中溶液各個(gè)量隨鹽酸質(zhì)量的變化圖像如圖所示,則正確的有________(可多選)。A.B.
C.D.【答案】(1)2.2;NaCl、NaOH、Na2CO3
(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑1067344ax2.2gNaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5b10.95ga=5.3g
x=3.65gHCl%=3.65/50=7.3%b=12g故W=17.3gNaOH%=69.4%答:Wg樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是69.4%。(3)C,D【解析】(1)根據(jù)圖像確定生成二氧化碳的質(zhì)量。稀硫酸先與氫氧化鈉反應(yīng),生成硫酸鈉和水,然后再與變質(zhì)而成的碳酸鈉反應(yīng),生成氯化鈉、水和二氧化碳體,據(jù)此判斷P點(diǎn)的溶質(zhì)種類。
(2)寫出碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,利用二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量和稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量,接下來根據(jù)計(jì)算出稀鹽酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
根據(jù)溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算出與氫氧化鈉反應(yīng)的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量,寫出氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,利用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量。
將氫氧化鈉和碳酸鈉的質(zhì)量相加得到樣品的質(zhì)量W,最后根據(jù)計(jì)算即可。
(3)根據(jù)稀鹽酸與氫氧化鈉和碳酸鈉的反應(yīng)過程分析判斷?!窘獯稹浚?)根據(jù)圖像可知,恰好完全反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為2.2g。
當(dāng)加入鹽酸的質(zhì)量為p時(shí),稀鹽酸正在和氫氧化鈉反應(yīng),此時(shí)碳酸鈉還沒有開始反應(yīng),那么此時(shí)溶質(zhì)種類為:反應(yīng)產(chǎn)物NaCl、剩余的NaOH和Na2CO3。
(2)設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為a,稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量為x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
1067344
ax2.2g
;解得:a=5.3g,x=3.65g;
那么稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):;
設(shè)參加反應(yīng)的氫氧化鈉質(zhì)量為b,而與其反應(yīng)的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量為:150×7.3%=10.95g;
NaOH+HCl=NaCl+H2O
4036.5
b10.95g
;解得:b=12g;故W=12g+5.3g=17.3g;
那么。
(2)A.碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性,pH>7。當(dāng)加入稀鹽酸的質(zhì)量為200時(shí),氫氧化鈉和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)。此時(shí)pH=7,此后再加入稀鹽酸,溶液的pH<7,故A錯誤;
B.稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng),生成硫酸鈉和水,此時(shí)溶液質(zhì)量的增加量就是加入稀鹽酸的質(zhì)量。稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)時(shí),生成氯化鈉、水和二氧化碳,溶液質(zhì)量的增加量等于稀鹽酸與二氧化碳的質(zhì)量之差,即增加速度變小,故B錯誤;
C.稀硫酸與氫氧化鈉和碳酸鈉的反應(yīng)都有水生成,但是后者生成水比前者少,因此水的質(zhì)量的增加量要滿一些,故C正確;
D.稀硫酸與氫氧化鈉和碳酸鈉的反應(yīng)都有氯化鈉生成,因此氯化鈉的質(zhì)量不斷增大。當(dāng)碳酸鈉完全反應(yīng)后,氯化鈉的質(zhì)量保持不變,故D正確?!炯磳W(xué)即練6】(2020九上·衢州期中)科學(xué)興趣小組探究金屬的性質(zhì)時(shí),將24g相同表面積的鎂銅合金,均分成兩等份,分別滴加體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的稀鹽酸,在一定條件下反應(yīng),測得氣壓變化如圖甲所示。(1)對比圖甲中a、b曲線,引起a曲線壓強(qiáng)增大速度明顯快于b的因素可能是_______。(列舉一點(diǎn)即可)(2)其中有一組實(shí)驗(yàn)是滴加7.3%稀鹽酸,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨加入鹽酸的質(zhì)量變化情況如圖乙所示。①圖乙中當(dāng)剛好生成0.4g氫氣時(shí),所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(計(jì)算結(jié)果保留至0.1%)②將圖乙中C點(diǎn)對應(yīng)的溶液過濾,向?yàn)V液中逐滴加入過量氫氧化鈉溶液。在圖丙中標(biāo)出生氫氧化鎂沉淀質(zhì)量隨滴加氫氧化鈉質(zhì)量的大致變化曲線。(圖中不需注明具體相關(guān)質(zhì)量)【答案】(1)鹽酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鹽酸與鎂反應(yīng)釋放的熱量
(2)①解:設(shè)反應(yīng)消耗金屬鎂x,生成MgCl2yMg+2HCl=MgCl2+H2↑24952xy0.4gx=4.8g
y=19g
MgCl2%=19/(4.8+200-0.4)=0.093=9.3%
答:所得溶液中溶質(zhì)MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.3%②【解析】(1)氣壓過大,可能是生成氫氣的速度快,即鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大造成的,也可能是由于反應(yīng)速度快導(dǎo)致放出的熱量過多,溫度過高造成的;
(2)①寫出鎂和稀鹽酸反應(yīng)的方程式,利用生成氫氣的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量和生成氯化鎂的質(zhì)量,再用鎂的質(zhì)量+鹽酸質(zhì)量-氫氣質(zhì)量計(jì)算出溶液的質(zhì)量,最后根據(jù)計(jì)算即可。
②氫氧化鈉先和剩余的稀鹽酸反應(yīng),生成氯化鈉和水,這段時(shí)間內(nèi)沒有沉淀生成。等稀鹽酸完全反應(yīng)后,氫氧化鈉再和氯化鎂反應(yīng),生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,且質(zhì)量不斷增大。當(dāng)氯化鎂完全反應(yīng)后,沉淀的質(zhì)量保持不變,據(jù)此畫圖即可。知識點(diǎn)04探究實(shí)驗(yàn)型計(jì)算解決這類問題的辦法就是結(jié)合實(shí)驗(yàn)示意圖,計(jì)算以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體,對比分析每個(gè)裝置變化前后的質(zhì)量差,再尋求關(guān)系式或數(shù)據(jù)進(jìn)行逐個(gè)求解,解題過程中要特別注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與物質(zhì)(或元素)質(zhì)量間的關(guān)系,理清思路,找出正確有用的數(shù)據(jù)。
【即學(xué)即練7】有一包固體粉末,可能是CaCO3、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3中的一種或多種,某實(shí)驗(yàn)小組對其組成成分進(jìn)行了以下探究活動。【資料查閱】Na2CO3溶液與CuSO4溶液混合能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。【活動與探究】去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)先用托盤天平稱取46.2g該粉末,溶于水配成174.6g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)算產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量。②通過計(jì)算確定46.2g固體粉末的組成。(回答出物質(zhì)名稱和其質(zhì)量)【答案】(1)CaCO3;Na2CO3
(2)①設(shè)生成19.6g氫氧化銅沉淀需要NaOH溶液的質(zhì)量為x,需要硫酸銅的質(zhì)量為yCuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓160
80
98y
x×8%
19.6g
x=200g,y=32.0g;②因此46.2g的粉末中含有硫酸鈉,且Na2SO4的質(zhì)量=46.2g-32g=14.2g46.2g固體粉末由14.2g硫酸鈉和32.0g硫酸銅組成.【解析】(1)【現(xiàn)象與結(jié)論】根據(jù)酸堿鹽的水溶性可以知道碳酸鈣不溶于水,硫酸銅是白色固體,但溶于水后得到的是藍(lán)色溶液得出結(jié)論;(2)【探索與拓展】根據(jù)剛才分析可以知道,該混合物可能是硫酸銅和硫酸鈉的混合物,根據(jù)圖象可知硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成了沉淀的質(zhì)量為19.6g.可以根據(jù)氫氧化銅沉淀的質(zhì)量來求出硫酸銅的質(zhì)量.然后再根據(jù)硫酸銅的質(zhì)量來判斷是不是含有硫酸鈉.本題考查了常見物質(zhì)的推斷,熟練掌握常見的鹽的化學(xué)性質(zhì),掌握它們的化學(xué)特性并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)方程式的計(jì)算作出正確的判斷是解題的關(guān)鍵.【解答】(1)【現(xiàn)象與結(jié)論】取一定量上述固體粉末,加足量水溶解,得到藍(lán)色澄清溶液,根據(jù)碳酸鈣不溶于水,硫酸銅是白色固體,但溶于水后得到的是藍(lán)色溶液,因此原固體粉末中一定有硫酸銅,一定沒有碳酸鈣和碳酸鈉,可能含有硫酸鈉;(2)【探索與拓展】①設(shè)生成19.6g氫氧化銅沉淀需要NaOH溶液的質(zhì)量為x,需要硫酸銅的質(zhì)量為yCuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓160
80
98y
x×8%
19.6g
x=200g,y=32.0g;②因此46.2g的粉末中含有硫酸鈉,且Na2SO4的質(zhì)量=46.2g-32g=14.2g46.2g固體粉末由14.2g硫酸鈉和32.0g硫酸銅組成.【即學(xué)即練8】(2018九下·金華月考)現(xiàn)有HCl與CaCl2的混合溶液,為了分析混合溶液中HCl和CaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)方案:【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)共記錄了兩組數(shù)據(jù):第①組,氣體吸收完全后,NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g;第②組,沉淀完全后,經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g.根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算:(1)生成氣體的質(zhì)量為________.(2)混合溶液中CaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計(jì)算過程)(3)若在100g混合溶液中不斷加入10.6%的Na2CO3的溶液,請?jiān)趫D2中畫出加入Na2CO3溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖。【答案】(1)4.4g
(2)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl111106100Xy×10%10gp%=11.1/100=11.1%y=100g
(3)如圖所示:Na2CO3+2HCl=NaCl+H2O+CO2↑10644Z×10.6%4.4gz=100g【解析】該題主要結(jié)合物質(zhì)的分離及相關(guān)酸堿鹽的知識點(diǎn)進(jìn)行考查,是中考化學(xué)中比較熱門的考查方式;(1)加入Na2CO3產(chǎn)生的CO2氣體都被NaOH吸收了,因此氣體的質(zhì)量就是NaOH溶液增加的質(zhì)量;故答案為:4.4g;
(2)HCl與CaCl2的混合溶液中加入Na2CO3溶液,CaCl2都轉(zhuǎn)換成了CaCO3了;因此根據(jù)CaCO3的沉淀質(zhì)量進(jìn)行求解即可;解:設(shè)CaCl2的質(zhì)量為Xg;
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl111106100Xy×10%10gp%=11.1/100=11.1%,故答案為:11.1%;
(3)HCl與CaCl2的混合溶液中加入Na2CO3溶液,HCl先與Na2CO3溶液反應(yīng),產(chǎn)生氣體,當(dāng)HCl消耗完后,CaCl2與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,因此該過程的現(xiàn)象是先有氣泡放出,然后溶液出現(xiàn)沉淀;
解:設(shè)HCl消耗的Na2CO3質(zhì)量為yg;CaCl2消耗的NaCO3質(zhì)量為Zg;Na2CO3+2HCl=NaCl+H2O+CO2↑106
44y×10.6%
4.4gy=100g;
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106
100
Z×10%
10gZ=100g;故坐標(biāo)點(diǎn)為:(100,0);(200,0)分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.(2020九上·臺州期中)將20克10%的鹽酸與20克10%的氫氧化鈉溶液混合,下列物質(zhì)中能跟該混合溶液發(fā)生反應(yīng)的是(
)A.氯化鋇
B.氯化鐵
C.二氧化碳
D.氫氧化鉀【答案】D【解析】首先根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算并判斷二者充分反應(yīng)后剩余的物質(zhì),再根據(jù)酸或堿的化學(xué)通性判斷即可。【解答】設(shè)與20g鹽酸完全反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為x,
HCl
+
NaOH
=NaCl+H2O
36.5
40
20g×10%=2g
10%x
;解得:x≈22g;可見,稀鹽酸有剩余,
那么反應(yīng)后溶液最中含有反應(yīng)產(chǎn)物氯化鈉和剩余的稀鹽酸。
在四種物質(zhì)中,只有氫氧化鉀能夠和稀鹽酸反應(yīng),生成氯化鉀和水,故D正確,而A、B、C錯誤。
2.(2020九上·慈溪月考)小科分別取20gNaOH固體A、B、C,采用不同方法保存。幾天后,A未變質(zhì)、B部分變質(zhì)、C全部變質(zhì),他將三份固體分別配成溶液并滴入20%的稀硫酸直到正好反應(yīng)。下列說法正確的是(
)A.幾天后,三份固體的質(zhì)量為:A=B=C
B.為控制正好反應(yīng),A不能用酚酞試液指示,B、C可滴加稀硫酸直到正好不冒氣泡
C.正好反應(yīng)時(shí),消耗稀硫酸的質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椋篈>B>C
D.正好反應(yīng)時(shí),生成硫酸鈉的質(zhì)量都相等,均為35.5g【答案】D【解析】根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)是吸收二氧化碳生成碳酸鈉及氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉消耗硫酸質(zhì)量與氫氧化鈉消耗硫酸質(zhì)量相等分析。A、氫氧化鈉變質(zhì)是吸收二氧化碳生成碳酸鈉,質(zhì)量增加,所以固體質(zhì)量為A<B<C,不符合題意;
B、氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)可用酚酞指示顏色來證明恰好反應(yīng),不符合題意;
C、由方程式CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
106
98
98
80
可知,正好反應(yīng)時(shí),變質(zhì)和不變質(zhì)消耗硫酸質(zhì)量相等,不符合題意;
D、正好反應(yīng)時(shí),都相當(dāng)于2NaOH--Na2SO4,設(shè)生成硫酸鈉質(zhì)量為x,
80
142
20g
x
80:142=20g:xx=35.5g,符合題意;
3.(2020·寧波)某錐形瓶內(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,錐形瓶內(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。下列說法錯誤的是(
)A.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),所加NaOH溶液的質(zhì)量為40g
B.反應(yīng)至A點(diǎn)時(shí),溶液中的溶質(zhì)有CuCl2和NaCl
C.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶內(nèi)溶液的質(zhì)量為280.4g
D.反應(yīng)至B點(diǎn)時(shí),錐形瓶內(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x
2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓
80
98
16g
x
80:98=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),錐形瓶內(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,可知錐形瓶內(nèi)溶液中NaCl的質(zhì)量為200g×10%×÷=29.25g,符合題意;
4.(2020·新昌模擬)向100克的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液,反應(yīng)過程中加入溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是(
)A.0-a段發(fā)生的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)
B.m的值為2.33克
C.該混合溶液中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2.12%
D.取c點(diǎn)對應(yīng)的溶液,滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀,說明加入的鹽酸已過量【答案】D【解析】根據(jù)碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀,碳酸鋇能溶于鹽酸,硫酸鋇不能溶于鹽酸,結(jié)合生成二氧化碳質(zhì)量代入方程式計(jì)算碳酸鋇、碳酸鈉的質(zhì)量分析。
A、0-a段為氯化鋇與硫酸鈉和碳酸鈉的反應(yīng),屬于復(fù)分解反應(yīng),不符合題意;
B、m為硫酸鋇的質(zhì)量,由圖示可知,加入鹽酸產(chǎn)生二氧化碳為0.88克,即碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成0.88克二氧化碳,設(shè)碳酸鋇質(zhì)量為x
BaCO3---CO2
197
44
x
0.88g
197:44=x:0.88gx=3.94g
則m=6.27-3.94=2.33,不符合題意;
C、設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為y
Na2CO3---BaCO3
106
197
y
3.94g
106:197=y(tǒng):3.94gy=2.12g
該混合溶液中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2.12%,不符合題意;
D、c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中含有氯化鈉,與硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,取c點(diǎn)對應(yīng)的溶液,滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀,不能說明加入的鹽酸已過量,符合題意;
5.(2019九上·椒江月考)制印刷電路時(shí),常用氯化鐵溶液作為腐蝕液,將銅腐蝕掉而成為Cu2+。其反應(yīng)方程式為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2?,F(xiàn)向氯化鐵溶液中加入a克銅,完全溶解后,再加入b克鐵,充分反應(yīng)后得到c克殘余固體,且a>c。則下列說法正確的是(
)A.殘余固體全部是銅
B.殘余固體可能為鐵和銅的混合物
C.最后得到的溶液可能含有+3價(jià)Fe元素
D.殘余固體是鐵,溶液中一定不含Cu元素【答案】A【解析】(1)在金屬活動性順序中,位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來;
(2)分別寫出反應(yīng)過程中的反應(yīng)方程式,根據(jù)元素守恒對剩余固體和溶液中的溶質(zhì)種類進(jìn)行推測。
這個(gè)過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有三個(gè),方程式如下:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
①;
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
②;
2FeCl3+Fe=3FeCl2
③;
根據(jù)元素守恒可知:
(1)ag銅完全溶解后,變?yōu)閍g銅離子;
(2)若加入的鐵足夠多的話,可將溶液中的銅離子全部置換出金屬銅(ag),甚至還會有鐵剩余,此時(shí),殘余固體cg應(yīng)大于或等于ag;
實(shí)際上a>c可知,加入的鐵是不足量的,此時(shí)溶液中還有部分銅未完全置換出來。
那么:剩余固體為Cu,不可能有Fe剩余;
(3)根據(jù)方程式①、②、③可知,溶液中一定有Fe2+,因上述推導(dǎo)可知,溶液中還應(yīng)有Cu2+剩余,由方程式1可知,Cu與Fe3+是不能共存的,剩余固體中有Cu,則溶液中必?zé)oFe3+。
那么:充分反應(yīng)后剩余固體為Cu,而溶液中含F(xiàn)eCl2和CuCl2。故選A。6.(2019·余姚模擬)Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH組成的混合物37.2g,溶于足量水并充分反應(yīng)后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-全部轉(zhuǎn)化為沉淀,將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干,最后得到白色固體39.0g,則原混合液中Na2CO3的質(zhì)量是(
)A.10.6g
B.5.3g
C.15.9g
D.缺少條件,無法計(jì)算【答案】A【解析】將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干,最后得到白色固體質(zhì)量增是由于水參加反應(yīng)造成的,增加質(zhì)量就是參加反應(yīng)的水的質(zhì)量,據(jù)此可求得碳酸鈉的質(zhì)量。
【解答】CaO+H2O=Ca(OH)2------------①
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O------------②
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH------------③
①+②得CaO+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH------------④
①+③得CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH------------⑤
反應(yīng)④即CaO與NaHCO3反應(yīng),不會引起固體質(zhì)量增加;反應(yīng)⑤即CaO與Na2CO3反應(yīng),由于H2O參加反應(yīng),會引起固體質(zhì)量增加即:固體增加的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的水的質(zhì)量。
設(shè)原混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x,根據(jù)反應(yīng)⑤,有
H2O---------------Na2CO3
18
106
39.0g-37.2g
x
18/1.8g=106/x
解得x=10.6g
故答案為:A7.(2019·寧波模擬)研究生石灰(CaO)露置于空氣中變質(zhì)的情況,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:則下列結(jié)論錯誤的是(
)A.由氣體B可確定粉末A中含有CaCO3,由沉淀的質(zhì)量可確定其質(zhì)量為w/4
B.A中鈣元素的質(zhì)量與生石灰樣品中鈣元素的質(zhì)量相等
C.A中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.500
D.A中CaO的質(zhì)量為0.58w【答案】C【解析】(1)生石灰可以吸收空氣中的水和二氧化碳而變質(zhì),故A可能為CaO、Ca(OH)2、CaCO3的混合物在A中加入鹽酸,與CaCO3反應(yīng)放出CO2,CO2中帶有水蒸氣,鹽酸又有揮發(fā)性,因此B的成分為H2O,CO2,HCl;當(dāng)通入濃硫酸時(shí),水被吸收,HCl易溶于水也被吸收,在酸性條件下CO2在水中溶解很少,故剩余CO2與石灰水反應(yīng)。
(2)通過沉淀的質(zhì)量可計(jì)算出因生成碳酸鈣而變質(zhì)的氧化鈣的質(zhì)量以及此過程中增重的質(zhì)量;根據(jù)從生石灰到A粉末增重1.2w-w=0.2w,以及氧化鈣到碳酸鈣過程增重的質(zhì)量,可計(jì)算出因生成氫氧化鈣而變質(zhì)的氧化鈣的質(zhì)量;總的氧化鈣的質(zhì)量減去因?yàn)樯商妓徕}和氫氧化鈣而變質(zhì)的氧化鈣的質(zhì)量,就可得知A中的氧化鈣的質(zhì)量,據(jù)此再計(jì)算A中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【解答】A、由題意可知沉淀是碳酸鈣,因?yàn)檠趸}在空氣中容易與二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)生成碳酸鈣,所以粉末A中含有碳酸鈣,碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)又放出二氧化碳,二氧化碳又與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣,所以最后沉淀的質(zhì)量其實(shí)就是粉末A中的碳酸鈣的質(zhì)量,故粉末A中碳酸鈣的質(zhì)量為W/4,故A正確。
B、生石灰中的氧化鈣無論是變質(zhì)還是沒變質(zhì),其中鈣元素的質(zhì)量與粉末A中鈣元素的質(zhì)量相等,因?yàn)檫^程中沒有鈣元素的損失,故B正確。
C、假設(shè)原氧化鈣有以下轉(zhuǎn)變:w克生石灰→1.2w粉末A(增重0.2w);CaO→CaCO3(w/4)(生成0.25w沉淀對應(yīng)的氧化鈣質(zhì)量為0.14w,固體增重0.25w-0.14w=0.11w)CaO→Ca(OH)2(固體增重0.2w-0.11w=0.09w,對應(yīng)CaO的質(zhì)量為56×0.09w/18=0.28w);A中氧化鈣的質(zhì)量為:w-0.14w-0.28w=0.58w,質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.58w/1.2w=0.48,故C錯誤。D、由C的分析可知A中氧化鈣的質(zhì)量為0.58w,故D正確。
故答案為:C8.(2019·臺州)某同學(xué)對Fe2O3做了如圖探究活動,已知氯氣在水溶液中能將Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,且每一步都充分反應(yīng)。下列分析正確的是(
)A.無色氣體可以使澄清石灰水變渾濁
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①過程Fe2O3中的氧元素全部轉(zhuǎn)人無色氣體
D.②過程有置換反應(yīng)發(fā)生【答案】B【解析】(1)氧化鐵在高溫下分解為氧氣和四氧化三鐵;四氧化三鐵、稀鹽酸和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵;氯化鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀。
(2)二氧化碳?xì)怏w能使澄清的石灰水變渾濁;
(3)四氧化三鐵是黑色固體,含有Fe2+的溶液呈淺綠色,含有Fe3+的溶液呈黃色;而氫氧化鐵是紅褐色的。
【解答】A.無色氣體是氧氣,不能使澄清的石灰水變渾濁,故A錯誤;
B.氧化鐵在高溫下分解為氧氣和四氧化三鐵,因此黑色粉末是Fe3O4,故B正確;
C.①中的氧元素除了變成氧氣外,還與鐵元素生成四氧化三鐵,故C錯誤;
D.置換反應(yīng)中必須有單質(zhì)參加,而②中沒有,故D錯誤。
題組B能力提升練1.(2020九上·拱墅期中)某小組同學(xué)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸和20%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行酸堿反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(如圖一),用pH傳感器測得燒杯內(nèi)溶液的pH變化圖象(如圖二),同時(shí)用溫度傳感器測得燒杯內(nèi)溫度變化圖象(如圖三),實(shí)驗(yàn)過程中保溫良好,忽略熱量散失。(1)A點(diǎn)溶液的溶質(zhì)________(填化學(xué)式)(2)計(jì)算所用的稀鹽酸溶液的質(zhì)量?(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)【答案】(1)HCl,NaOH
(2)根據(jù)右圖可知,氫氧化鈉和稀鹽酸恰好反應(yīng)時(shí),消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為:30g×20%=6g;
設(shè)所用的稀鹽酸溶液的質(zhì)量是x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
4036.5
6gx×10%
解得:x≈54.8g。【解析】(1)根據(jù)生成物和剩余的反應(yīng)物分析溶質(zhì)的種類。
(2)根據(jù)右圖確定恰好反應(yīng)時(shí)氫氧化鈉的質(zhì)量,然后根據(jù)氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)的方程式計(jì)算出稀鹽酸溶液的質(zhì)量。
【解答】(1)根據(jù)左圖可知,反應(yīng)過程中溶液的pH一直增大,那么該實(shí)驗(yàn)是向稀鹽酸中加入氫氧化鈉,圖三中A點(diǎn)對應(yīng)溶液中氫氧化鈉過量,溶質(zhì)是反應(yīng)產(chǎn)物NaCl和剩余的NaOH。
(2)根據(jù)右圖可知,氫氧化鈉和稀鹽酸恰好反應(yīng)時(shí),消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為:30g×20%=6g;
設(shè)所用的稀鹽酸溶液的質(zhì)量是x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
4036.5
6gx×10%
解得:x≈54.8g。
2.(2021·臺州)鈣是生物體骨骼的重要組成元素。魚骨中含有碳酸鈣、現(xiàn)設(shè)計(jì)圖甲實(shí)驗(yàn)測定魚骨中的碳酸鈣含量,并將測得的數(shù)據(jù)繪制成圖乙。提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc)。醋酸和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2②魚骨中其它成分與食醋反應(yīng)生成的氣體可忽略不計(jì)(1)該實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的作用是________。(2)由圖乙中的AB曲線,可知錐形瓶中反應(yīng)速率的變化情況是________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(3)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算魚骨中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的魚刺,這種做法是不科學(xué)的。請你結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說明?!敬鸢浮浚?)吸收被二氧化碳帶出的水,防止影響實(shí)驗(yàn)
(2)變小
(3)二氧化碳的質(zhì)量=820-819.89=0.11g,設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為xg.CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2↑10044xg0.11g列比例式解得x=025gCaCO3%=×100%=1.25%(4)這個(gè)做法是不科學(xué)的,因?yàn)樘妓徕}的含量本身很少,用醋去反應(yīng)只能反應(yīng)其中極少一部分,更多的魚刺還是沒有被反應(yīng)掉?!窘馕觥?1)濃硫酸具有吸水性,可以將二氧化碳帶出的水吸收,減小誤差;(2)圖像中,傾斜角度表示了變化的快慢,此處變緩,故變??;(3)二氧化碳的質(zhì)量=820-819.89=0.11g,設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為xg.CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2↑10044xg0.11g列比例式解得x=0.25gCaCO3%=×100%=1.25%(4)根據(jù)計(jì)算可知,碳酸鈣只占魚骨成分的1.25%,含量極低,因此喝醋后,可以與魚骨中的碳酸鈣反應(yīng),但是魚骨絕大部分成分并沒有反應(yīng)掉,所以無法通過喝醋除去卡在咽上的魚骨;
3.(2021九下·濱江開學(xué)考)向100g稀H2SO4溶液中加入一定量的鎂粉,固體完全溶解后,再向所得溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液,所得沉淀質(zhì)量與加入NaOH溶液質(zhì)量關(guān)系如圖所示。請回答:(1)OA段無沉淀產(chǎn)生,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。(2)求產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少克?(寫出計(jì)算過程)【答案】(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(2)根據(jù)圖像可知,最終生成氫氧化鎂沉淀5.8g,
設(shè)參加反應(yīng)的硫酸鎂的質(zhì)量為x,
NaOH+MgSO4=Mg(OH)2+Na2SO4;
120
58
x
5.8g;
;解得:x=12g;
設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為y,
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;
120
2
12g
y
;解得:y=0.2g?!窘馕觥浚?)金屬鎂和稀硫酸反應(yīng),生成硫酸鎂和氫氣。滴加氫氧化鈉溶液后,原來剩余的稀硫酸先和氫氧化鈉反應(yīng),生成硫酸鈉和水,此時(shí)沒有沉淀生成。當(dāng)稀硫酸完全反應(yīng)后,硫酸鎂再和氫氧化鈉反應(yīng),生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉,據(jù)此寫出反應(yīng)的方程式;
(2)首先根據(jù)硫酸鎂和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式,根據(jù)沉淀氫氧化鎂的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸鎂的質(zhì)量,再根據(jù)鎂和稀硫酸反應(yīng)的方程式計(jì)算出生成氫氣的質(zhì)量?!窘獯稹浚?)OA段沒有沉淀產(chǎn)生,即氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng),生成硫酸鈉和水,
反應(yīng)的方程式為:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(2)根據(jù)圖像可知,最終生成氫氧化鎂沉淀5.8g,
設(shè)參加反應(yīng)的硫酸鎂的質(zhì)量為x,
NaOH+MgSO4=Mg(OH)2+Na2SO4;
120
58
x
5.8g;
;解得:x=12g;
設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為y,
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;
120
2
12g
y
;解得:y=0.2g。4.(2020九上·吳興月考)某科學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取124.5g硫酸與硫酸銅的混合溶液于燒杯中,然后將150gNaOH溶液平均分六次加入其中,每次充分反應(yīng)后稱量所得溶液的質(zhì)量,所測數(shù)據(jù)如表所示。第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入氫氧化鈉溶液質(zhì)量(g)252525252525反應(yīng)后溶液總質(zhì)量(g)149.5174.5194.6209.8225250每次產(chǎn)生沉淀質(zhì)量(g)004.9m9.80(1)寫出表格中產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式________
。(2)上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m=________
。(3)所加NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【答案】(1)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)9.8
(3)由表中的數(shù)據(jù)可知,25g的氫氧化鈉溶液與硫酸銅反應(yīng)生成了的氫氧化銅的質(zhì)量為9.8g,
設(shè)25g的氫氧化鈉中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
80
98
x
9.8g
解得:x=8g。
所加NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:。【解析】(1)氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉,化學(xué)方程式為:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(2)由質(zhì)量守恒定律可知,上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量:n=194.6g+25g-209.8g=9.8g;
(3)由表中的數(shù)據(jù)可知,25g的氫氧化鈉溶液與硫酸銅反應(yīng)生成了的氫氧化銅的質(zhì)量為9.8g,
設(shè)25g的氫氧化鈉中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
80
98
x
9.8g
解得:x=8g。
所加NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:。5.(2020九上·溫州期中)科學(xué)興趣小組同學(xué)在綜合實(shí)踐活動中了解到,某石灰廠有一批石灰石原料,其中含有的雜質(zhì)(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。為了測定該石灰石的純度,興趣小組同學(xué)取用2克這種石灰石樣品,用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸20克分4次加入,充分反應(yīng)后,經(jīng)過濾、干燥等操作后稱量,每次鹽酸用量及剩余固體的質(zhì)量見表.第一次第二次第三次第四次稀鹽酸的用量5克5克5克5克剩余固體的質(zhì)量1.5克0.50.3(1)分析上述圖與表,第二次加入稀鹽酸后,剩余固體的質(zhì)量是________克;(2)從以上數(shù)據(jù)可知,這四次實(shí)驗(yàn)中,第________次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后鹽酸有剩余(3)該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為________克(4)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?【答案】(1)1
(2)四
(3)1.7
(4)解:設(shè)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑731005x0.5g73:100=5x:0.5g
x=7.3%答:稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%【解析】(1)根據(jù)第一次的數(shù)據(jù)可知,每加入5g稀鹽酸,固體質(zhì)量就減少
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