最新初中科学竞赛辅导《酸碱盐》经典计算20题.doc

初中科学难题辅导酸碱盐经典计算20题1、普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如下图。求：（1）黄铜中Cu的质量分数。（2）样品完全反应产生的H2的质量。（3）稀盐酸的溶质质量分数。解析：（1）黄铜中Cu的质量分数=33.75g/50.00g100%=67.5%（2）设样品恰好完全反应生成的H2的质量为x，消耗HCl的质量为y。Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 65 73 2 50.00g-33.75g=16.25g y x解得： x =0.5 g ；y =18.25g （3）恰好完全反应所加稀盐酸的质量是：198.25g +0.5g-16.25g=182.5g HCl%=18.25g/182.5g100%=10% 答案：（1）黄铜中铜的质量分数是67.5% ；（2）样品完全反应产生的H2的质量是0.5g ；（3）稀盐酸的溶质质量分数是10% 。2、取一定量含有杂质的某金属R的样品，投入到73g质量分数为20%的盐酸中，金属与盐酸恰好完全反应（杂质不参加反应也不溶于水），测得所得金属氯化物中氯元素的质量分数质量分数为74.4%。计算：（1）样品中含金属R的质量？ （2）所得溶液中溶质的质量分数？解析：73g质量分数为20的盐酸中HCl的质量7320%14.6g 其中含Cl=14.635.5/（35.5+1）14.2g 含H14.6-14.20.4g 设样品中金属R的质量为m 依题意有 14.2/（14.2+m）74.7% 解得：m4.8g 所得溶液中溶质的质量分数=（4.8+14.2）/（4.8+73-0.4）100%=24.5% 3. 某学生在课外活动中用一定量的二价金属R和稀硫酸反应来制取氢气，所做的五次实验结果记录如下表（假设每次实验所产生的氢气全部被收集，气体体积在相同条件下测定）。实验编号R的质量/g稀硫酸的体积/mL生成H2的体积/L11.550.01.4722.050.01.9632.250.02.1642.550.02.1653.050.02.16根据上述实验结果回答下列问题：（1）上述实验中，金属一定过量的组的编号是 ，稀硫酸一定过量的组的编号是 。（2）若在当时实验条件下，H2的密度为0.085g/L，则反应所用金属R的相对原子质量是多少？（3）若所使用的稀硫酸密度为1.12g/cm3，则反应所用的硫酸溶液中溶质的质量分数是多少？解析：（1）根据数据和酸的量不变，酸过量时，金属质量和氢气的量成正比，酸不足时，氢气的量不变，则金属一定过量的是实验4和5，酸一定过量的是实验1和2；（2）设金属的相对原子质量为X，则：R+H2SO4RSO4+H2X 21.50.0851.47X/1.5=2/（0.0851.47）解得：X24（3）设硫酸的质量分数为y，则R+H2SO4RSO4+H2 982501.12y0.0852.1698/2=（501.12y）/（0.0852.16）解得y16%答案：（1）4和5；1和2 ；（2）所用金属R的相对原子质量是24；（3）反应所用的硫酸溶液中溶质的质量分数是16%。4、向49克稀硫酸中加入50克20.8%的氯化钡溶液，充分反应后，硫酸有剩余。滤出沉淀，向滤液中加入32克25%的氢氧化钠溶液后，测得溶液正好呈中性，求硫酸的质量分数。解析：（1）常规解法： H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl由氯化钡的质量10.4g，可求得硫酸的质量是4.9g，生成的HCl质量为3.65g；HCl+ NaOH=NaCl+H2O由HCl质量为3.65g可算出与之反应的NaOH质量为4克；H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O由氢氧化钠的质量8g-4g，可算出与之反应的硫酸质量是4.9g所以，硫酸的总质量是9.8g质量分数=9.8/49100%=20%（2）捷径解法H2SO4 2NaOH 98 80 x 3225%g解得x=9.8gH2SO4=9.8/49100%=20%5、现有一种Na2CO3和NaHCO3的混合物，某同学为测定其含量，取一定量的该样品溶于水，逐滴加入稀盐酸并不断振荡，首先发生反应：Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl，然后才发生反应：NaHCO3+ HCl = NaCl + CO2+ H2O。已知：该温度下CO2密度为1.98g/L，实验测得产生的CO2的与加入稀盐酸的数据如右图。（1）当加入 g盐酸时，才开始产生CO2；图中V= mL。（2）请计算：所加入盐酸中HCl的质量分数为多少? 原样品中Na2CO3和NaHCO3的质量各是多少？解析：（1）查图可知，当加入5g盐酸时，才开始产生CO2；图中V=444mL。（2） 444 mLCO2的质量为：444mL1.98g/L0.88g 设产生0.88gCO2时，消耗HCl的质量为x g NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2+ H2O 36.5 44 x 0.88g解得：x = 0.73g HCl%= 0.73(15-5)100% = 7.3%（方法可有多种）设加入5g盐酸时，有yg Na2CO3转化为zgNaHCO3。Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl106 36.5 84y 5g7.3% z 解得：y =1.06g. ；z =0.84g.556mLCO2的质量为：556mL (1000mL) 1.98g/L=1.10g设放出556mLCO2时反应的NaHCO3质量为m。则：NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2+ H2O84 44m 1.10g 解得：m = 2.10g则原样品中NaHCO3的质量为：2.1g0.84g= 1.26g答案：（1）5 444 （2）盐酸中HCl的质量分数为7.3%；原样品中有Na2CO31.06g.、NaHCO3 1.26g。6有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器，气体分子可以通过该容器的器壁，而液体和固体则不能通过。容器质量为1 g，体积为0.04 L。容器内盛有32.5 g质量分数为40的稀硫酸，如果向其中加入锌粒，要想保持容器在水中不沉底，则锌粒的质量最大不能超过多少？ 解析：要使容器在水中不下沉，容器和它内部的物质产生的重力最大不能超过水对容器的浮力F，即：m(容器)+m(硫酸)+m(锌粒)-m(氢气) g = F 设加入的锌粒的质量为x，由： Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2 65 2 x 2x/65 生成氢气的质量为x/32.5克 则有：32.5103 kg + 1103 kg + x(x/32.5)9.8 N/kg = 0.04103 m31000 kg/m39.8 N/kg x = 6.5103 kg = 6.5 g 答案：加入锌粒的质量最大不能超过6.5 g。 7某学校科学兴趣小组为了探究实验室中久置的NaOH的变质程度，具体如下：【研究方案】先称取13.3g 的NaOH样品（杂质为Na2CO3），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6的稀盐酸，根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量。从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。(变质程度是指已变质的NaOH在原NaOH中的质量分数)【解决问题】实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。此NaOH的变质程度(用质量分数表示)是多少?。【继续探究】求实验过程中与NaOH反应所用的盐酸的质量是多少?【发现问题】根据“与NaOH反应所用的盐酸的质量”，对照图像，你发现了什么问题(不必回答具体原因)： 。解析：解决问题 由反应产生2.2克CO2可算出Na2CO3的质量为5.3克；进一步可算出变质的NaOH质量为4.0克；故NaOH的变质程度为4.0/（13.3-5.3+4.0）100%=33.3%深入探究m(NaOH)13.3g5.3g8g NaOHHClNaClH2O 40 36.5 8gm(HCl) m(HCl) 8g36.5/407.3g mHCl(溶液)7.3g/14.650.0g发现问题NaOH被中和后，滴加盐酸，为什么没有立即产生CO2气体（其他合理答案也可）。8某化学兴趣小组在做Fe和CuS04溶液反应实验时，发现生成Cu的同时有气泡产生。为了进一步研究做了如下实验： 取85g Fe粉放入一定量的CuS04溶液中，反应完成后， 滤出固体，洗涤、干燥后称量，固体质量为92 g。 将92g固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应，消耗盐 酸500 g，根据实验绘制反应产生氢气的质量与反应时间的关系图(见右图)。求：(1)稀盐酸的质量分数，与稀盐酸反应的Fe的质量。(2)与CuS04反应的Fe的质量。(3)与CuS04反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和_85 g(选填“”、“”、“=”)。对此结果作出你的解释。解析：(1)设92 g固体中Fe的质量为x，盐酸的质量分数为w。 Fe+ 2HCI = FeCl2+H2 56 73 2x 50.0gw 0.10 g56：2=x：010g 解得：x=28g 73：2=500gw ：010g 解得：w=7.3 (2)设与CuS04反应的Fe的质量为y Fe+CuS04=FeS04+Cu 56 64y (92-28)g 56：64=y：(92-28)g 解得y=56g (3) 28g +56g =84g 85 g 因为有少量Fe与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。答案：(1)稀盐酸的质量分数为7.3，与稀盐酸反应的Fe的质量28g；(2)与CuS04反应的Fe的质量为56g。(3)与CuS04反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和85 g，其原因是有少量Fe与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。9、为了测定某氢氧化钠固体是否含有碳酸钠（不含其他杂质），现用纯氢氧化钠与其进行对比实验如下：称取纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg分别配成25.0g溶液，均滴加酚酞试液23滴。把12.0的盐酸逐滴加入实验配成的两种溶液中，当酚酞试液刚好由红色变为无色（溶液呈中性）时，纯氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n1g，待测氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n2g。（1）若m=2.73g，n1=n2=20.8g，则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少？（2）若m=2.73g，n1=20.8g，n2=19.7g，则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少？解析：（1）因为n1=n2，所以无杂质。待测氢氧化钠配成溶液中氢氧化钠质量分数为2.73/25.0100%=10.92%；（2）由纯氢氧化钠与盐酸的反应，设反应消耗的HCl为xg；NaOH+HCl=NaCl+H2O40 36.52.73 x40/2.73=36.5/x解得：x=2.49g所以滴定所用盐酸的质量分数为2.49/20.8100%=11.97%由带杂质的氢氧化钠的反应，设2.73g待测氢氧化钠中含纯NaOH yg,则含Na2CO3(2.73-y)g；Na2CO3+2HCl=Na2CO3+H2O+CO2106 732.73-y 可求出Na2CO3消耗的HCl为73(2.73-y)/106NaOH+HCl=NaCl+H2O40 36.5y 可求NaOH消耗的HCl为36.5y/40；所以一共消耗的HCl为73(2.73-y)/106+36.5y/40=19.711.97%解得y=2.5所以氢氧化钠溶液的质量分数为2.5/25=10%10将一些氧化铜粉末加入到100克14的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解。再向该蓝色溶液中加入铁粉168克，充分反应过滤，仍得到干燥后的固体物质168克。求：（l）原加入的氧化铜质量是多少充？（2）最后得到的溶液的质量分数是多少？解析：（1）设参加反应的铁的总质量为XFe H2SO4 56 98X 10014%解得X=8克设与硫酸铜发生置换反应的铁的质量为m，与过量硫酸反应的铁的质量为nFe + CuSO4=FeSO4+Cn m56 64 8m 因n= 得 因m+n=8 所以： 设氧化铜的质量为y Fe CuSO4 CnO56 80 7 y 解得y=10克 （2）设FeSO4质量为ZH2SO4 FeSO498 15210014%g Z解得Z=21.71克 设1克铁与硫酸反应生成H2 的质量 VFe H256 21 V 解得V=0.036克 所以硫酸亚铁溶液的溶质质量分数为：11、现有16g Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验；把混合物全部加入到100g足量的硫酸溶液中，完全溶解。然后滴加150g 16 %的氢氧化钠溶液，沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。 解析：设100g硫酸溶液中H2SO4的质量为x，由Na和SO42之间的关系得： H2SO42 NaOH 98 80 x 150 g16% x= (9815016%)g/80 = 29.4g H2SO4%29.4g/100g 100%29.4% 答案：所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4% 。12、社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算，了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答： 取该厂的某钢样粉末28.36 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到3 g白色沉淀。（1）计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（标准状况下，2 g H2的体积为22.4L）实验序号加入钢样粉末的质量 / g2.8365.6728.508生成气体的体积（标准状况）/ L1.122.242.80请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。（3）若在实验中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （用含m的代数式表示）解析：（1）利用C的与O2反应生成CO2,使澄清石灰水变成CaCO3沉淀,故可以通过质量比求出C的质量为036g,所以Fe的质量为2836-036=28g,故铁和碳的质量之比为28：036=700：9；（2）中的三组钢样粉末中的铁和碳的质量之比均为700：9，注意观察质量5672刚好是2836的两倍，8508刚好是2836的三倍，但气体数据中2240是1120的两倍，而2800少于1120的3倍，因此III组中是钢样过量，硫酸全部反应完毕，因此我们必须选择第III组中的气体数据进行运算，所以氢气的质量为2800*2/224=025g,继而不难求出的质量分数为2450%；（3）由（2）的计算可以得知II组中的5672g钢样中的Fe已全部反应，而硫酸有剩余。如继续加入m g钢样粉末，有可能使钢样粉末过量，因此答案就可以分为两种范围，不难计算m=1418 g时候，两者刚好完全反应，而当m1418 g时，硫酸已经反应完，固体不再和酸反应了。答案：（1）7009 ；（2）2450%；（3）当m1418g，剩余固体的质量为：（m-1328）g当m1418g,剩余固体的质量为：（5672+m）9/709 g 。13、A、B两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片通过导线、变阻器和开关分别与直流电源的两极相连调节变阻器滑片位置，使电流强度为0.21安通电1小时后，测得铜片A的质量增加了0.25克，则A铜片应与直流电源的 负极相连；据此计算64克铜中有多少个铜原子？（一个电子电量是1.610-19库仑） 解析：负极增重，因为铜离子在负极得到电子变成铜，沉积在电极上了；1小时内，电路中流过的电量Q=It=0.21A3600s=756C一个铜离子带两个单位正电荷，也就是说它在负极沉积的时候会得到2个电子，所以，一共将有铜离子N=Q/2e=756C21.610-19C=2.36251021铜原子质量M=0.25g/N，所以，64g铜里含有铜原子的数目为：n=64/0.252.36251021=6.051023个。14、常温下，在20g盐酸和硫酸混合液中，逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g，硫酸钡沉淀达到最大值；当碱液加至60g时，溶液PH=7求: (1)原混合液中硫酸的质量分数。 (2)当pH=7时溶液中溶质的质量。解析：(1)设原混合物中硫酸的质量为 xH2SO4 + Ba(OH)2=BaS04+2H2O 98 171 x 20gx17.1% 98 : 171 = x : 20g x l7.1% x=1.96g原混合液中硫酸的质量分数为1.96 /20gx100%=9.8%(2).设 pH=7 时，溶液中溶质 BaCl2 的质量为 y 2HCl + Ba(OH)2= BaCl2+2H2O 171 208(60g -20g) 17.1% y 171 : 208 = (60g-20g) 17.1% : y y=8.32g答案：原混合液中硫酸的质量分数为 9.8%；当 pH=7 时溶液中的溶质 BaCl2为 8.32g 。15、某固体物质由MgSO4和NaOH组成，取24.0g该固体混合物溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液（密度为1.1gmL-1），加入的稀H2SO4的体积x（单位：mL）与所得沉淀质量y（单位；g）有如图所示的关系，求该固体混合物中NaOH、MgSO4的质量各为多少克？解析：由图示数据可知，与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为：89mL-29.7mL=59.3mL则H2SO4质量为：59.3mL1.1g/mL15%9.8g，设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x，Mg（OH）2+H2SO4MgSO4+2H2O58 98x 9.8g58：98=x：9.8g，解之得：x=9.8g58/98=5.8g；设参与反应的MgSO4的质量为y，MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg（OH）2，120 58y 5.8g120：58=y：5.8g 80：58=z：5.8g解之得：y=5.8g120/58=12g；所以氢氧化钠的质量为24g-12g=12g答案：该固体中MgSO4的质量为12g；NaOH的质量为12g。16、已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2。质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为NaMg=Zn请按以上表示，写出所有可能情况；（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为NaMg=Zn时，m的取值范围；（3）m=4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如下图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）解析：（1）共有4种可能：酸过量（酸与镁恰好完全反应）时，产生的氢气质量的情况为：MgNaZn；钠、镁、锌均过量（或锌恰好完全反应）时，过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多，镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等：NaMg=Zn；钠、镁均过量而锌不足时，产生的氢气质量的情况为：NaMgZn；镁过量、钠恰好与酸完全反应，而锌不足时：Na=MgZn。（2）由上面的分析可知：当产生的氢气的质量大小为NaMg=Zn时，钠、镁、锌均应过量（或锌恰好完全反应），因此m的大小只取决于锌的质量。设：25g质量分数为19.6%的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为； Zn+H2SO4ZnSO4+H2659825g19.6%65：98=：（25g19.6%）解得：=3.25g故：m3.25（3）m=4.6时，m3.25因此钠、镁、锌均过量，钠在酸消耗完后还可以与水反应，产生氢气的量由钠决定：2Na+H2SO4=Na2SO4+H22Na+2H2O=2NaOH+H2，设：钠产生的氢气质量为y2Na H24624.6gy46：2=4.6g：y解得：y=0.2g镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等，由上图可知：均为0.1g设：25g质量分数为19.6%的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为zMg+H2SO4ZnSO4+H22498Z25g19.6%24：98=z：（25g19.6%）解得：z=1.2g 钠和镁两种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图如右所示。17如图，在一根长100cm，粗细均匀的木棒左端挂有50g砝码，右端挂有内盛40g稀硫酸的小桶（小桶质量为10g），以A点为支点时，木棒平衡。向小桶内加入一定质量的碳酸钠固体，恰好完全反应后，木棒失衡。如果将支点移动1.5cm，木棒再次平衡。（1）移动支点后，支点A距离a点的距离是 cm；（2）加入碳酸钠的质量是多少？（3）原硫酸溶液中溶质的质量分数时多少？解析：（1）将碳酸钠固体加入到右边的小桶里，反应后右端质量增大，要继续平衡，支点应当向右移动1.5 cm，所以支点A距离a点的距离是51.5cm；（2）根据杠杆的平衡条件，FaLa=FbLb可得：50g51.5cm=mb48.5 cm解得：mb=53.1g即右桶增加的质量为53.1g-50g=3.1g设碳酸钠的质量为x，硫酸溶质的质量为y，则：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 增重 106 98 44 62 x y 3.1解得:x=5.3g ， y=4.9g所以加入碳酸钠的质量为5.3g。（3）H2SO4%=4.9g/40g100%=12.25%即原硫酸溶液中溶质的质量分数为12.25%。18某种天然