有关不纯物质的计算

有关不纯物质的计算
1.选择型（2009 •南京市）某固体样品中除了含有在高温下不分解，也不与空气成分反应的物质外，
还可能含有CaCO、CaO中的一种或两种。

某化学兴趣小组为探究该固体的成分，称量样品m g，经高温充分煅烧并在干燥的保护气中冷却，至质量不再减轻为止，剩余固体的质量为mg。

下列推
断不正确的是
A,若nil —则原样品中无CaCO：
&若ms＜mi '则原样品巾--定有CaCO3
C若需＜叫＜创，则原样品中一定有S0
［汽三、注—乙―；【答案】CD
2.（2009 •苏州市）某课外活动小组为了测定一批石灰石中碳酸钙的质量分数，将石灰石样品研成
粉末，然后取一定量的石灰石粉末与过量稀盐酸充分反应（假设石灰石中的杂质既不和酸反应，也不
溶于水），过滤、洗涤、干燥后称量滤渣质量的数据如下
表:
实验序号样品的质量/g 滤渣的质量/g 第一次 3.4 0.3
第二次 3.6 0.4
第三次 5.0 0.5
（1）该样品中碳酸钙质量分数的平均值
为: ( 结果精确到0. 1%）。

（2）_____________________________________________________ 引起三次实验数据差异的操作原因可能是：_________________________________________________________ 。

（3）若利用题（1）的结果，煅烧100t这种石灰石，理论上最多能得到氧化钙多少吨?（结果精确到0.1t）【答案】（1）90 . 0 % （2）石灰石中磷酸钙分布不均匀（或滤渣未清洗干净或称量样品不准确或
称量滤渣不准确或石灰石颗粒未充分反应）（1分）
（3）解：设生成氧化钙的质量为x。

（方程式、列式、结果正确，但表达不规范给2分）CaCO高温CaO+C0
100 56
100t x 90. 0 % x
x=50 . 4t
答：理论上最多能得到氧化钙50. 4t。

3.（2009 •江西南昌）（1）小强为了探究某冶炼厂赤铁矿石中氧化铁的质
量分数，设计了如图所示的装置进行实验，测得赤铁矿石中氧化铁的质量分
数为80%。

现炼铁厂利用该赤铁矿石
5000t ,理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少（保留整数）（2）在利
用上图装置进行实验时，小强得到如下两组数据（杂质不参加反应）
反应前反应后
A组玻璃管和赤铁矿石样品的质量mig :玻璃管和固体物质的质量m j g
B组烧杯和澄清石灰水的质量mg 烧杯和烧杯中物质的质量m4g
你认为他应该选用了___________ （填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分
数；结合装置图回答他不选用另一组数据计算的原因___________________________ 。

【答案】（1） 2857t
（2）A，石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m有误差
4. （ 2009 •南京市）一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如 一系列化工原料和燃料的化学。

CO 是从煤的气化或合成气得到的。

（1 ）煤的气化主要反应有：
① 2C+O=2CO ② C+HO=CO+H ③ CO+HO=CO+H 2
上述反应属于化合反应的是 ___________ （填序号），属于氧化反应的是 ________ （填序号）。

（2）合成气可通过天然气的重整得到，如 CH+H 2O=CO+3H 合成气可制二甲醚，二甲醚被称为
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世纪的新型燃料。

合成气还可用于冶炼金属,
用它冶炼铁的部分生产过程示意如下：
② 合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用
（3 ）化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

I •甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤
测定（假设杂质始终不发生变化 ）。

① 实验中持续通入干燥的氮气。

加热前缓缓通入一段时间，其作用是 ② 停止加热前是否需要先断开 a 和b 的连接处以防止倒吸？为什么?
③ 如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的质最变化测定 出氧化铁的质量分数将 ______________________ （选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因
n.乙同学取矿石样品 10g ,加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去稀盐酸
109• 5g 过滤得到
滤渣2 g （假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应 ）。

请你和乙同学一起计算赤铁矿石中氧化铁的质
量分数和反应后溶液中溶质的质量分数。

（请写出计算过程）。

【答案】（1 ［①
①②③
（2）①2CO+4b=CHOCH+HO ②将铁从铁矿石中还原出来（或作还原剂）
（3）1①将装置内的空气排净②
不需要，因为实验中要持续通入氮气，直到反应完成后，玻璃管
内的物质冷却，所以不会引起倒吸。

③偏小
氢氧化钠增重的质量因一氧化碳的生成和气体带走的 水蒸气
而偏小。

H 赤铁矿石中氧化铁的质量分数 =10 g-2 g/10 g X 100%=80%
CO CH 等）为原料来合成
①二甲醚（CHOCH ）可由合成气（CO 和H 2） 在一定的条件下制的。

用合成气制二甲醚时， 还产生了一种可参与大气循环的、
常温为液态
的氧化物，写出该反应的化学方程式：
矗眦1
1
f 1— --- —
-------------
设反应生成的氯化铁质量为x
Fe2Q+6HCI=2FeCl3+3HO
160 325
8 g x 列式可求出x=16.25 g
16.25 g心09.5+8） g X 100%=13.8%
5.（2009 •兰州市）某化工厂用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠》96%为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取12.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样
品中，每次均充分反应。

实验数据记录如下：
请你据此分析计算：
1）第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是g 。

（2）该产品中碳酸钠的质量分数是否合格？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）
【答案】
（1） 1.8g
（2）算出样品完全反应时，产生CO的质量为4.4 g
解：设生成4.4 g CO 2,需碳酸钠的质量为x
N&CO + 2HCl == NaCl + H 2。

+ CO 2 f
106 44
x 4.4
106 = 44
x 4.4
x=10.6
Na t CO% = 10.6g100 % =88.3 %
12g
•/ 96 %> 88.3 % •••该产品中N Q CO的质量分数不合格
答：（略）（注：方程式书写正确解、设、答完整得分）
6.（2009 •山西临沂）我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜。

黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn）,它可用来制造及其、电器零件及日用品。

为了测定某黄铜样品中锌的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质）现将15mL稀盐酸分三次加入到5g黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据见下表：
试求：
(1) m= ____________
（2 ）此黄铜样品中锌的质量分数是多少?
【答案】（1）0.04
（2）65%
7.（2009 •四川雅安）黄铜（由锌和铜形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。

晓
军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：
计算：（1）黄铜样品（25.0g ）中锌的质量
（2）所用稀硫酸中溶质质量分数
【答案】解：设样品中Zn的质量为x，稀硫酸中溶质质量为y
Zn+fSQ=====Z nSO H2T
65 2
x 0.5 g
65 _ 2
x 0.5g
x=16.25 g
Zn+fSQ=====Z nSO+ H2T
98 2
y 0.4g
98 2
y 0.4g
y=19.6 g
所用稀硫酸中溶质质量分数100% =24.5%
80g
答：样品中锌的质量16.25，所用稀硫酸中溶质质量分数24.5%。

& （ 2009广东汕头）（7分）莽草酸（化学式：GH o Q）是制取抗“ H1N1流感”药物“达菲”的原料。

请回答：
（1）_____________________________________________ 莽草酸分子中C、H、Q原子个数比为。

（2）174g莽草酸含氢元素质量为g 。

（3）对1岁以上的儿童推荐按照下列“体重一剂量表”服用“达菲”：
假如患病儿童的体重是千克，在治疗过程中，需每天服用“达菲”胶囊每颗胶囊含“达菲”75mg）2次，一个疗程5天，那么该患儿一个疗程共需服用______________ 颗。

答案：24. （7 分）（1） （2 分）7 : 10 : 5 （2） （2 分）10 ⑶（3 分）8
9. （2009黔东南州）某同学为了测定黄铜屑（由锌和铜形成的合金）样品组成，取四份样品分别
加稀硫酸反应，其实验数据记录如下表。

样品
第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量（g ） 50.0 50.0 50.0 50.0 取稀硫酸质量（g ）
40.0 80.0 120.0 160.0 产生气体质量（g ）
0.4
0.8
1.0
1.0
试计算:
⑴经分析，在第1份样品测得的数据中， ____________ （填物质）完全反应了。

（1分） ⑵列式计算黄铜屑样品中的锌的质量分数和所用稀硫酸中溶质的质量分数。

（6分）
⑶请在图4中画出在50.0g 样品中加稀 酸的质量与产
生气体质量变化关系的示意图。

（1分）
（2）解：设参加反应的锌的质量为 x ，参加反应的硫酸的质量为
y 。

65%所用稀硫酸中溶质的质量分数为 49% （1分）
（3）（共1分，得分点：起点、折
点、曲线趋势等，错一处即不得分）
生成气体的质量
*-稀硫酸的质量
答案：
（1）硫酸（1
Zn+H 2
SQ===Z nSG+Hzf
65 2 98 x 1.0 g
y g
65
: 2=x : 1.0 g
x=32.5g
（1 分）
•••黄铜屑样品中的锌的质量分数为
32.5g/50g X 100%=65% （1 分）
Zn+H 2 0.8 g
2
SQ===ZnSQ+Ha f （化学方程式 1分）
98
: 2=y : 0.8 g
y=39.2g （1 分）
•所用稀硫酸中溶质的质量分数为
39.2g/80g
X 100%=49%（ 1
答：黄铜屑样品中的锌的质量分数为
生成气体的质量
0.2
20 40 60 80 100 120 140 160 200
10.（2009海南省）三聚氰胺化学式为GHN0是一种化工原料，有轻微毒性，计算：
（1）三聚氰胺相对分子质量：
⑵三聚氰胺中碳、氢、氮元素的质量比：
⑶三聚氰胺中氮元素的质量分数（精确到0.1%）。

［精析］根据化学式进行计算，求化合物中各元素的质量比，须指明是哪种元素之间的质量比；化合物中某元素的质量分数，算式中分母是化合物的相对分子质量，分子是该元素的相对原子质量乖以该元素的原子个数。

相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量之和，元素的质量比是各元素的“相对原子质量x原子个数”之比，元素的质量分数是该元素的“相对原子质量x原子个数”除以相对分子质量。

这是关于化学式的最基本的计算。

近年来，各地区化学中考题的内容与生活、环境保护、工农业生产密切联系，有关化学式的计算亦是如此。

［解答］（1）12 X 3+ 1 X 6+ 14 X 6==126
⑵C： O： N==36： 6 : 84==6： 1 : 14
⑶三聚氰胺中氮元素的质量分数==84/126==66.7%
11.（2009海南省）黄铜是铜和锌的合金，在20g黄铜样品中加入足量稀盐酸使其完全反应，生成
氢气0.2g，求样品中铜的质量。

［解答］解：设生成0.2g氢气，需锌的质量为X
Zn + 2HCl ==ZnCb + H 2T
65 2
0.2g
65/X==2/0.2g X==6.5g
铜的质量==20g—6.5g==13.5g 答：铜的质量为13.5g
12.. （2009常州市）高温煅烧多少克含杂质（杂质不参加反应）20 %的石灰石可生成氧化钙280g?
答案：解：设石灰石中碳酸钙的质量为z
CaCO===CaO+CO］s
100 56
x 280g
100/x=56/280g
X=500g 石灰石的质量为：500g- （1 -20 % ）=625g
答：石灰石的质量为625g。

…(1
…(1
…( 1
13.. （2009常州市）为测定某碳素钢样品中铁的质量分数，现取一
烧耶及烧杯内物质的总曉量g 定质量的样品粉未于质量为51.8克的烧杯中，然后逐步加入一定质
量分数的稀硫酸，当加入80g稀硫酸时反应恰好完全，加入稀硫酸
的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系如右图。

试通过计完成下列填空：（不能整除时，结果保留一位小数）
（1）该实验取用的样品质量为：—;
（2）样品中铁的质量分数为：
（3）小王不慎在反应结束后，向烧杯中多加了 20g 稀硫酸，此时，溶液中亚铁离子在溶液总质量中
的质量分数为： ____ ，若在上图中补绘此过程中稀硫酸的质量与烧杯及烧杯内物质的总质量的关系 图，所得线段的终点位于线段 AB 延长线的—（填：上方、下方或线上） 。

答案： （1）17g （1 分）
（2）98.8 % （2 分）
（3）14.4 % （1 分） 上方（1 分） 14. （2009年安徽省）称取铜、锌混合物粉末
10.0 g 置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，
直至固体质量不再减少为止，此时用去 49.0 g 稀硫酸。

剩余固体 3.5 g 。

⑴ 该混合物粉末中铜的质量分数为多少 ？ ⑵所用的稀硫酸溶质的质量分数是多少 ？
98 —3.5g 49g • x
10.0g — 3.5g
x =20.0%
49g • x
15、（2009年临汾市）我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜。

黄铜是铜和锌的合金（
Cu-Zn ）,它可用
来制造及其、电器零件及日用品。

为了测定某黄铜样品中锌的质量分数 （不考虑黄铜中的其他杂质）
现将15mL 稀盐酸分三次加入到 5g 黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验 数据见下
表：
试求：
（2） m= _________ 。

（2 ）此黄铜样品中锌的质量分数是多少?
答案：（1） 0.04
（2）65%
16. （ 2009恩施州）在实验室制取氧气时，取
MnO 和KCIQ 的固体混合物15.25g ，加热至不再产生
气体为止，收集到一定质量的氧气。

某化学兴趣小组欲求得所制氧气的质量，他们将加热后剩余物 冷却到一定温度后，通过多次加水测定剩余物质量的办法即可求出。

加水的质量与剩余固体的质量 见下表：（MnO 是不溶于水的固体粉末）
答案: ⑴铜的质址分数=x
10.0 g
设所用稀硫酸溶质的质量分数为
Zn + 100%=35.0% （2 分）
2SQ = Zn SO 4 x
+ H 2T
65 10.0g 65 98
答: 略。

试求：（1）表中m值为_______________ （2）所制得氧气的质量。

答案：⑴3 （ 由1和2可知加入10g 水最多溶解3.2g KCl ,而第三、第四次加水后溶解 KCI 为 4.05g-3g < 3.2g ，则第三次加水后 KCI 完全溶解，剩余的固体全部是不溶于水的
MnO,则m=3,原混 合物中 KCIO 3为 15.25g-3g=12.25g 。

）
（1 分）
解：（2）设可制得氧气的质量为 x
催化剂 2KCIQ
2KCI + 3O 2? △ 245
96 15.25g-3g x （2 分）
有害、致病的化学物质，如某些油炸食品中含有致癌物质丙烯酰胺（ （GfON 的化学式计算后填写：
（1） _______________________________________________________ 丙烯酰胺（C 3H5ON 的相对分子质量为
（2） 碳元素和氧元素的质量比是 ______________________ ;
（3） 氢元素的质量分数为 _________________ 。

答案：(1) 71 (2) 9： 4 ( 3) 7.04%
18. （2009烟台市）2008年下半年发生的毒奶粉事件，是不法分子在牛奶或奶粉中添加了有毒的三 聚氰胺造成的。

三聚氰胺化学式为 ，是一种重要的化工原料。

（1） 三聚氰胺的相对分子质量为 ___________ ，碳、氢、氮三种元素的质量比为 _______________ 氮元素的质量分数为 ______________ 。

（2）检测食品中蛋白质含量的传统方法是：通过检测食品中氮元素的含量，推算其蛋白质含量。

例如，若检测到牛奶中的氮元素质量分数》0.46 %，即为蛋白质含量检测合格。

某种不合格牛奶中
氮元素的质量分数为 0.36 %，若向1000g 该牛奶中加入2g 三聚氰胺，请计算此时牛奶中氮元素的 质量分数，并根据计算结果说明不法分子在牛奶中添加三聚氰胺的目的。

答案：
（1）126 6 : 1 ： 14 66 . 7% （每空 1 分）
（2） 加入三聚氰胺后牛奶中氮元素的质量为 目的是提高牛奶中含氮量，造成牛奶中蛋白质含量高或合格的假象 ................................................................ （1
分） lOOOgXO. 36%+2gX66,9g .................................................... 门分） 此时牛奶中氮元素的质量分数为 （1爲驛切⑷% ...................................................... °分） 19、（2009四川眉山市）某化学兴趣小组的同学为了体验“工业冶炼金属”的过程。

在实验室做了 CO 还原CuO 的实验，他们称得装有 CuO 粉末的试管重42g ，反应完全后，恢复到室温称量，试管和 固体残留物共重40.4g ，并收集到CO 4.4g ，请你和他们一起计算：
（1） 42g - 40.4g = 1.6g , 1.6g 表示 ________________________ 的质量。

（2） 该反应制得铜的质量为多少克？ 答案：（1）反应的CuO 中氧元素（其它答案合理也给分）
245 96 ---- = ------- X - 4.6g 12.25g J ------ 5
答：可制得氧气4.8克。

17. . （2009青岛市）科学家经过多年研究证明, (2 分) 有一些同学爱吃的小包装零食中, 含一定量的有毒、 GH 5O2。

请你根据丙烯酰胺
2)6.4g。