(化学)初中化学化学计算题答题技巧及练习题(含答案)及解析
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(化学)初中化学化学计算题答题技巧及练习题(含答案)及解析
一、中考化学计算题
1.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献,工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中含有一定量的氯化钠杂质。
现称取只含氯化钠杂质的纯碱样品11g,全部溶解在50g水中,当加入稀盐酸64.4g时,恰好完全反应,所得溶液的质量为121g。
试求:
(1)该纯碱样品的纯度_________________。
(2)所得溶液中溶质的质量分数_________。
【答案】96.4% l0%
【解析】
【分析】
纯碱中碳酸钠与稀盐酸反应放出二氧化碳,根据质量守恒定律,利用反应前后物质总质量差即反应放出二氧化碳的质量;根据反应的化学方程式,计算出纯碱中碳酸钠的质量和反应后溶液中溶质氯化钠的质量。
【详解】
反应放出的CO2的质量为:64.4g+50g+11g-121g=4.4g
设参加反应的Na2CO3质量为x,生成NaCl的质量为y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
10611744
==
x y 4.4g
解之得 x=10.6g,y=11.7g
(1)碳酸钠纯度=10.6g
100%
11g
≈96.4%;
(2)纯碱样品中NaCl的质量=11g-10.6g=0.4g
反应后溶液中NaCl的质量为=11.7g+0.4g=12.1g
反应后溶液中NaCl的质量分数=12.1g
121g
×100%=10%
答:(1)该纯碱样品的纯度约为96.4%;(2)所得溶液中溶质的质量分数为10%。
2.向53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为5%的稀盐酸,生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系如图所示.(不考虑CO2的溶解)
已知:
OB 段反应的化学方程式为Na 2CO 3+HCl ═NaCl+NaH CO 3
BD 段(不含B 点)反应的化学方程式为NaH CO 3+HCl ═NaCl+H 2O+CO 2↑ 请回答:
(1)53g 质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为___________g 。
(2)A 点对应溶液中溶质有_________(填化学式)。
(3)B 点横坐标为________(计算结果保留1位小数,下同)。
(4)假设C 点横坐标为54.75,计算C 点对应的二氧化碳质量。
___________(写出计算过程)
【答案】5.3 Na 2CO 3、NaCl 、NaHCO 3 36.5 C 点对应的二氧化碳质量为1.1g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)53g 质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为:53g×10%=3.5g 。
(2)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图A 点时,溶液中碳酸钠部分与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠,所以,对应溶液中溶质有:Na 2CO 3、NaCl 、NaHCO 3;
(3)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图B 点时,溶液中碳酸钠恰好与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠, 设与碳酸钠反应生成了氯化钠和碳酸氢钠的盐酸的质量为x
233+
=+10636.55.Na CO HCl N 3g
aCl N x 5%
aHCO ⨯ 106 5.3g
=36.5x 5%
⨯ 解得x=36.5g ;
(4)设C 点对应的二氧化碳质量为y
3
22+
=++36.5
44(54.75g-36.NaHCO HCl NaCl H O 5g)CO 5%
y
↑
⨯
36.5(54.75g-36.5)5%
=44y
⨯
解得:y=1.1g
3.某氢氧化钠样品中含有少量的碳酸钠杂质。
现取20g 样品于烧杯中,加入180g 水使其完全溶解,再向其中逐滴加入稀盐酸至过量,测得生成气体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示,请回答下列问题:
(1)下图中0—A 无气体产生,说明盐酸优先跟样品中的_____(填化学式)发生反应。
(2)B 点时混合溶液的总质量为______ g ;
(3)求样品中氢氧化钠的纯度______(请写出计算过程,用%表示)。
【答案】NaOH 297.8 73.5% 【解析】 【分析】
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳。
【详解】
(1)0—A 无气体产生,是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钠的化学式为
NaOH 。
(2)B 点时盐酸和氢氧化钠、碳酸钠恰好完全反应,则混合溶液的总质量为
20g+180g+100g-2.2g=297.8g 。
(3)设样品中氢氧化钠的纯度为x
2322Na CO +2HCl =2NaCl +H O +CO 1064420g (1x)
2.2g
↑⨯- 10644
20g (1x) 2.2g
=⨯-
x=0.735=73.5%
答:样品中氢氧化钠的纯度为73.5%。
【点睛】
根据质量守恒定律,参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量,反应后比反应前的质量减少,则减少的是气体的质量。
4.氯碱工业是最基本的化学工业之一,是指工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2,并以它们为原料生产一系列化工产品。
反应原理是: 2NaCl + 2H 2O
通电
2NaOH + Cl 2↑ + H 2↑
(1)工业上电解浓度为26.5%的饱和工业盐水200t ,则生产氯气的质量是多少_____?(精确到0.1)
(2)取电解生产的氯气71g ,通入到一定浓度的NaOH 溶液中制备漂白液(主要成分为盐NaClO ),反应原理为:Cl 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H 2O 。
请在图1坐标中画出相应的曲线图(纵坐标为盐的质量,请设定具体物质,并标出曲线中必要的数据_____)。
(3)图2是实验室制备漂白液的部分装置。
最好选用的装置是_____(填序号),理由_____。
【答案】32.2t A 吸收反应充分(吸
收效率高),防止倒吸 【解析】 【分析】
根据反应的化学方程式结合数据进行解答即可。
【详解】
解(1)设生成氯气的质量为x ,26.5%的饱和工业盐水200t 中含有氯化钠的质量=200t ⨯26.5%=53t ,则:
2222NaCl +2H O 2NaOH +117Cl 3x
H 5t +71=↑↑
通电
x 71
=53t 117 x ≈32.2t ;
(2)设吸收氯气71g ,生成NaClO 的质量为m ,NaCl 的质量为n ,则:
22Cl +2NaOH NaClO +NaCl =7174.558.571g m n
+H O
m74.5
=
m=74.5g,
71g71
n58.5
=
n=58.g,
71g71
根据以上数据,曲线如图:;
(3)使用漏斗能使氯气充分接触氢氧化钠溶液,充分吸收。
5.化学兴趣小组欲用如图某胃药标签进行物质成分分析.取20片该药片研碎放入烧杯中,再向烧杯中滴加稀盐酸至恰好完全反应(药品中其他成分不溶于水,也不参加反应),共消耗稀盐酸25g,待反应生成的气体全部逸出,测得烧杯内物质的总质量为30.6g.
请计算:
(1)药品中碳酸氢钠的质量分数;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数.(计算结果精确是0.1%)
【答案】(1)8.4%;(2)20.2%
【解析】
(1)每片0.5g,20片该药剂的质量为0.5g×20=10g.
由质量守恒定律,生成二氧化碳气体的质量为10g+25g-30.6g =4.4g.
(2)设参加反应的碳酸氢钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44 58.5
x 4.4g y
84/x=44/4.4g x=8.4g
117/y=44/4.4g y=5.85g
胃药中NaHCO3的质量分数为8.4g/10g×100%=84%.
反应后烧杯中溶液的质量为8.4g+25g﹣4.4g=29g.
反应后所得溶液中溶质的质量分数=5.85g÷29g×100%≈20.2%
答:设参加反应的碳酸氢钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y
6.某化学活动小组用稀盐酸对赤铁矿Fe2O3含量进行测定(杂质不与盐酸反应且不溶于水),得到一黄色残液。
为防止直接排放造成环境污染,对其组成进一步进行探究。
过滤
该残液,取100 g滤液,向其中不断加入5%和氢氧化钠溶液,所得实验数据如下表:
加入氢氧化钠的溶液的质量/g20406080160180
生成沉淀的质量/g000.80 1.78 5.35 5.35
(1)通过对上述实验数据的分析,该滤液中含有的溶质是_______(写化学式)。
(2)选择合理的数据,计算100 g滤液中溶质的质量(若有多种溶质,任选一种。
结果精确到0.01g)。
【答案】
【小题1】(2分)HCl FeCl3(写化学式)
【小题2】设滤液中HCl 的质量为x,X="1.83" g;设滤液中FeCl3的质量为y,y="8.13" g 【解析】
刚开始没有产生沉淀,说明残夜中含有盐酸,氢氧化钠先和盐酸反应了,氯化铁是氧化铁和盐酸反应的产物,故溶液中一定含有的溶质为HCl FeCl3;可以根据一共生成的沉淀量5.35g就可以求出氯化铁了。
【小题2】(4分)方法一:
解:设滤液中HCl 的质量为x。
NaOH + HCl===NaCl + H2O
40 36.5
40 g×5% x
40/40 g×5%=36.5/x
X="1.83" g
方法二:
解:设滤液中FeCl3的质量为y。
3NaOH + FeCl3 ======3NaCl + Fe(OH)3↓
162.5 107
y 5.35 g
162.5/y="107/5.35" g
y="8.13" g
7.请根据下图所示的实验过程和提供的数据,解答下列问题:
小提示:2NaOH+ MgSO4→ Na2SO4+ Mg(OH)2↓;
Na2SO4溶液不与MgSO4溶液发生反应。
(1)实验过程中,产生沉淀的质量为 g。
(2)最终所得溶液的溶质质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)原固体混合物中钠元素的质量为 g。
【答案】(1)5.8g (2)7.81% (3)5.06g
【解析】
(1)产生沉淀的质量为96.38g+9.42g+100g-200g=5.8g
(2)设所得溶液中溶质硫酸钠的质量为x,原固体中氢氧化钠的质量为y
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
80 142 58
y x 5.8g
80:58=y:5.8g 解得y=8g
142:58 = x:5.8g 解得 x=14.2g
所得溶液中溶质硫酸钠的质量为9.42g-8g+14.2g=15.62g
所得溶液溶质质量分数为15.62g/200g×100%=7.81%
答:所得溶液溶质质量分数为7.81%.
(3)钠元素都转化到硫酸钠中,硫酸钠中钠元素的质量为15.62g×46/142 =5.06g
8.某化学兴趣小组的同学在老师的带领下参观如图所示的炼铁厂。
小新想用自己所学知识来测定产品中铁的质量分数,征得工人师傅同意,带回一小块生铁样品。
称得该样品
6.0g,放入烧杯中,向其中逐滴加入稀盐酸,当滴入54.0g稀盐酸时,反应不再产生气泡(假设杂质不参与反应),称得烧杯内剩余物质的总质量为59.8g。
(铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)
请你帮小新完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)实验产生氢气的质量是 g。
(2)生铁样品中铁的质量分数。
【答案】实验中产生氢气的质量是0.2g,生铁样品中铁的质量分数是93.3%。
【解析】
由质量守恒定律及化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知反应前样品6.0g放入54.0g稀盐酸,反应后烧杯内剩余物质的总质量为59.8g,质量减少了6.0g+54.0g-59.8g=0.2g,为氢气的质量,将氢气的质量代入化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,就可计算出样品中铁的质量,即可计算出样品。
解:根据质量守恒定律可知:
生铁与酸反应时生成的氢气的质量是:6.0+54.0g-59.8g=0.2g
设生铁中铁的质量是x
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
56 2
X 0.2g
x=
生铁中铁的质量分数是:
答:实验中产生氢气的质量是0.2g,生铁样品中铁的质量分数是93.3%。
9.26g黄铜(Cu-Zn合金)与100g稀硫酸在烧杯中恰好完全反应,反应后测得烧杯中剩余物的总质量为125.8克。
求:⑴黄铜中铜的质量分数;⑵反应后所得溶液中溶质质量分数。
(计算结果精确到0.1%)
【答案】解:氢气的质量为0.2克。
设锌的质量为X,
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 161 2
X Y 0.2g
65:X=2:0.2g X=6.5g
161:Y=2:0.2g Y=16.1g
黄铜中铜的质量分数:26 6.5
26
-
×100%=75%
反应后所得溶液中溶质质量分数:
16.1
125.819.5
-
×100%=15.1%
答:黄铜中铜的质量分数为75% 反应后所得溶液中溶质质量分数为15.1%
【解析】
分析:(1)烧杯中总物质前后减少的质量为氢气的质量,利用锌和硫酸反应的化学方程
式,根据氢气的质量求出锌的质量,进而求出铜的质量,最后根据
铜的质量
黄铜的质量
×100%求
出黄铜中铜的质量分数.
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数=
溶质的质量
反应后所得溶液的质量
×100%,溶质是硫酸
锌,可根据氢气的质量求出,反应后所得溶液的质量可用锌的质量+稀硫酸的质量-氢气的质量算出.
解答:解:氢气的质量=26g+100g-125.8g=0.2g.
设锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为y.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161 2
x y 0.2g
65 2=
x 0.2g
161 2=
y 0.2g
x=6.5g y=16.1g (1)黄铜中铜的质量分数:
26g 6.5g
26g
-×100%=75%
答:黄铜中铜的质量分数为75% (2)反应后所得溶液中溶质质量分数:
16.1g
6.5g 100g 0.2g
+-×100%=15.1%
答:反应后所得溶液中溶质质量分数为15.1%
点评:本题中反应后所得溶液的质量算法比较多,除了题中的那种算法外还可以用黄铜的质量+稀硫酸的质量-铜的质量-氢气的质量算出,也可以用反应后烧杯中剩余物质的总质量-铜的质量算出.
10.氧化亚铜(Cu 2O)可用于船底防污漆,防止海洋生物对船舶设备的污损,现将Cu 2O 和Cu 的固体混合物6. 8 g 放入烧杯中,加入过量稀硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到4. 8 g 固体。
已知:铜和稀硫酸不能反应,Cu 2O+H 2SO 4=CuSO 4+Cu+H 2O 。
计算:原混合物中的Cu 2O 的质量。
【答案】3. 6 g
【解析】氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,铜不能和稀硫酸反应,根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算。
设氧化亚铜质量为x 。
Cu 2O+H 2SO 4═CuSO 4+Cu+H 2O 固体质量差量 144 64 144-64=80 x 6.8g-4.8g=2g
14480
2x g
= x=3.6g
答:原混合物中的Cu 2O 的质量为3.6g 。