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文档简介
第六部分 专题突破专题八 化学方程式的计算目录导航01命题规律02题型突破03课后作业命题规律利用化学方程式计算是中考的必考内容,固定在试卷最后一题,分值在11分左右。由于对学生的综合能力要求较高,往往成为考生夺取高分的关键所在。从近几年广东中考的试题来看,化学计算已经慢慢走出了“为计算而计算”的考查阶段,考题的命题内容加强了与日常生活、工农业生产的联系,注重学生对图表、数据、信息、实验综合分析能力的考查。一、解题格式设(未知数)、写(化学方程式)、找(已知和未知并计算相对分子质量)、列(列比例式)、求结果、简答。二、解题技巧与方法要认真审题,阅读题干,分析题意,推敲关键词,找到核心反应的化学方程式;要分析数据来源方式,判断数据获取的依据。表格题的特点是给出多组数据。解题时,先一定要寻找数据变化的规律性,排除干扰,再选取恰好完全反应时各物质的质量。3.图象题的特点通常是将化学实验数据进行简单数学抽象,通过图象的起点、折点、终点以及点与点之间的连线反应出物质之间的变化,寻找计算所需的数字信息。
4.反应后溶液的计算方法:往往需要考虑原混合物的成分,杂质是否能溶解。特别注意反应中溶液质量的改变,如生成气体或沉淀时,注意溶液的质量差。题型突破解:(1)设50
g
废水中H2SO4的质量为x。H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl98x23311.65
g98
=
x233 11.65
gx=4.9
g答:50
g
废水中H2SO4
的质量为4.9
g。(2)若改用
KOH溶液来测定
50
g废水中
H2SO4的含量,结果可能会
偏高
(选填“偏低”“偏高”或“不变”),原因是
废水中的硝酸也能中和氢氧化钾,使消耗的氢氧化钾增大。变式拓展1.(2018
潍坊)工业纯碱中常含有少量的氯化钠。某学习小组对其组成展开探究。现取24
g
纯碱样品,加入100
g
水使其完全溶解,再加入96
g
过量的氯化钙溶液,完全反应后,过滤、洗涤、干燥得沉淀20g。完成下列问题:(1)反应后溶液中含有的溶质是
(写化学式)。CaCl2、NaCl(3)计算反应后溶液中氯化钠的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)(2)通过已知数据,能求出的量有
ABC
(选填序号)。A.反应后溶液的总质量
B.参加反应的氯化钙的质量
C.样品中碳酸钠的质量分数
D.氯化钙溶液中溶质的质量分数解:根据质量守恒定律可得,反应后溶液的质量为24
g+100g+96
g-20
g=200
g设参加反应的碳酸钠的质量为x,生成的氯化钠的质量为y。CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl106x10020g117y106
x100=20
gx=21.2
g100 20
g117=
yy=23.4
g样品中氯化钠的质量为24
g-21.2
g=2.8
g,反应后溶液中氯化钠的质量分数为2.8
g+23.4
g200
g×100%
=13.1%。答:反应后溶液中氯化钠的质量分数为13.1%。2.(2018仙桃)小强称取一定量NaOH
固体于烧杯中,观察其在空气中的潮解与变质情况,一段时间后,称得固体质量为15.0g,然后向该烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸,过一会后观察到烧杯中有气泡冒出,当烧杯中不再冒出气泡时,所滴加稀盐酸的质量是200.0
g,此时称得烧杯中溶液的质量为213.9
g。请回答:烧杯中冒出的气体的质量是
1.1
g。小强根据NaOH固体表面潮湿及加入稀盐酸有气泡冒出的现象,判断NaOH
固体潮解并已变质,NaOH
变质的化学方程式为 。求变质后的固体中含碳酸钠的质量。(写出计算过程)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O解:设参加反应的碳酸钠的质量为x。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑106x441.1
g106
x44
=1.1
gx=2.65
g答:变质后的固体中含碳酸钠的质量为2.65
g。3.(2018哈尔滨)为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验:(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为。配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为 56g
。样品中硫酸铜的质量分数为
80%
。D
烧杯溶液中溶质的质量分数为
8.7%
。若用湿法冶金的方法冶炼出
100 kg含杂质
4%的铜,需要这种硫酸铜的质量是多少?(写出计算过程)2KOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+K2SO4解:需要这种硫酸铜的质量为x。CuSO4+Fe===FeSO4+Cu160x×80%64100
kg×(1-4%)160x×80%64
=100
kg×96%x=300
kg答:需要这种硫酸铜的质量是300
kg。(1)反应完全时,生成氢氧化镁的质量为
5.8
g。(2)粗盐中氯化镁的质量分数是多少?(3)恰好完全反应时得到的溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)解:设样品中MgCl2
的质量为x,生成NaCl
的质量为y。MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl9558117x5.8
gy95
x58=5.8
gx=9.5
g58
=5.8
g117
yy=11.7
g250.0
g(2)MgCl
的质量分数为9.5
g
×100%=19%(3)反应后所得溶液中NaCl
的质量分数为11.7
g+(50.0g-9.5
g)50
g+150
g+105.8g-5.8
g×100%=17.4%答:(2)样品中MgCl2的质量分数为19.0%;(3)恰好完成反应时得到的溶液中NaCl
的质量分数为17.4%。变式拓展4.(2018
龙湖区模拟)实验室用10
g
8%的氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验,实验过程中溶液的pH
变化如图所示,求:(1)A
点溶液的溶质是
Na2SO4,H2SO4
。(填化学式)(2)所用的稀硫酸的质量分数。(写出计算过程)解:设参加反应的H2SO4
质量为x。2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O80
9810g×8%
x8010
g×8%98=
xx=0.98
g0.98
g该稀硫酸的质量分数=
10
g
×100%=9.8%如果配制100g
该稀硫酸所用图中浓硫酸的质量为10
g,则图中盛浓硫酸试剂瓶上的标签(已破损)的溶质质量分数应填上
98
%。图中的浓硫酸多次使用后,发现浓度变小了,原因是_浓硫酸吸收了空气中水分
。图
2
从
A
到
B
过程中,溶液的
pH
逐渐
减小(填“增大”或“减小”)。图
2
表示酸碱恰好完全反应的点是
B
。向图2C
点处的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液显
红色。计算稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)解:(4)由图象可知,恰好酸碱中和时消耗稀盐酸的质量是20g。设20
g
的稀盐酸中溶质的质量为x。HCl+NaOH===NaCl+H2O36.5
40x
20g×4%36.5
x40
=20g×4%x=0.73
g0.73
g稀盐酸中溶质的质量分数是20
g
×100%=3.65%答:稀盐酸中溶质的质量分数是3.65%。6.(2017
广东)某化学兴趣小组取部分变质的Ca(OH)2(含杂质
CaCO3)样品4.0g
投入200.0g
水中,充分搅拌,通入足量CO2,溶液质量与反应的CO2
质量的关系如图所示。g。(2)4.0
g
样品中杂质CaCO3
的质量为多少?(写出计算过程)(1)当
Ca(OH)2
全部转化为
CaCO3
时消耗的
CO2
质量为
2.2
设4.0
g
样品中Ca(OH)2
质量为x,生成碳酸钙的质量为y。CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O100y44 2.2
g74=
x44
742.2
g
xx=3.7
g44
=2.2
g100
yy=5
g4.0g样品中杂质CaCO3的质量为4.0g-3.7g=0.3g。答:4.0g
样品中杂质CaCO3
的质量为0.3
g。(3)通入m3
gCO2
时,溶液中生成物的溶质的质量分数为4.1%(精确到0.1%)。若所取样品中的Ca(OH)2
没有完全溶于水,对最后的计算结果
没有(填“有”或“没有”)影响,原因是未溶解的氢氧化钙也能与二氧化碳反应生成碳酸钙。[解析]设碳酸钙全部溶解时消耗二氧化碳的质量为m,生成碳酸氢钙的质量为n。CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)21005.3
g44m162n100 5.3
g44
=
mm=2.332
g100 5.3
g162=
nn=8.586
g通入
m3
g
CO2
时,
溶液中生成物的溶质的质量分数为8.586
g200g+4.0
g+2.2g+2.332
g×100%≈4.1%。若所取样品中的Ca(OH)2
没有完全溶于水,未溶解的氢氧化钙也能与二氧化碳反应生成碳酸钙,故对最后的计算结果没有影响。7.(2018
荆州)取氯化钙和盐酸的混合溶液51.88
g,逐滴滴加10.6%的碳酸钠溶液。所加入碳酸钠溶液的质量和混合溶液
pH
变化关系如图所示,回答下列问题:(1)BC
段反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。(2)CD
段溶液pH>7
的原因是。(3)计算充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)碳酸钠溶液本身显碱性,pH>7解:设碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳的质量为x,生成的氯化钠的质量为y。而碳酸钠和氯化钙反应生成的碳酸钙的质量为z,生成的氯化钠的质量为a。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑117y44x20
g×10.6%10620
g×10.6%106
=117
44y
=
xx=0.88
gy=2.34
gNa2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl100z117a10
g×10.6%10610
g×10.6%106
=100
117z
=
az=1
ga=1.17
g充分反应至
C
点时所得溶液中溶质的质量分数为2.34
g+1.17
g51.88
g+30
g-0.88
g-1
g×100%≈4.4%答:充分反应至C
点时所得溶液中溶质的质量分数为4.4%。8.(2018
金平区模拟)某课外活动小组对失去标签的稀硫酸浓度进行测定:取稀硫酸50
g于烧杯中,逐滴滴加3.42%的氢氧化钡溶液,烧杯内溶质质量与滴加氢氧化钡溶液质量关系如图所示。参加反应的
Ba(OH)2
溶质质量共有
3.42
g。当滴加Ba(OH)2溶液
50g
时,烧杯内溶液的
pH
<
7(填“>”“<”或“=”)。求该硫酸溶液的溶质质量分数(写出具体计算过程,结果精确到0.01%)。解:设
50
g
稀硫酸中含
H2SO4
的质量为
x。H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O98
171x
3.42%×100
g17198
=3.42%×100
gxx=1.96
g硫酸溶液的溶质质量分数:
1.96
g
100%=3.92%×50
g答:硫酸溶液的溶质质量分数为3.92%。(3)滴加
Ba(OH)2
溶液至
150
g
时,所得溶液的溶质质量分数为
0.88%
(结果精确到
0.01%)。9.(2018
香洲区模拟)化学兴趣小组测定溶质为Na2CO3
和Na2SO4的混合溶液中两者的质量分数。向质量为100
g
的该混合溶液中逐滴滴加BaCl2
溶液至恰好完全反应,再向其中滴加HCl
溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。据图回答下列问题:(已知BaSO4是难溶于水和酸的白色固体)加入HCl
溶液所观察到的现象是
沉淀部分溶解并产生气泡
。m
的值为
2.33
。该混合溶液中
Na2CO3
的质量分数是多少?(写出计算过程,精确到
0.01%)解:设混合溶液中Na2CO3
的质量分数为x,对应的碳酸钡的质量为y,换用稀硫酸,碳酸钡和硫酸反应时对应的硫酸钡的质量为z。Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaClBaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑BaCO3+H2SO4===BaSO4↓+H2O+CO2↑可得关系式:Na2CO3~~BaCO3~~~BaSO4~~~CO2↑106100g
×x197y233z440.88
g100g×x106
=197233
44y
=
z
=0.88
gx=2.12%
y=3.94
g
z=4.66
g答:(2)则加入盐酸后剩下的沉淀的质量为
6.27
g-3.94
g=2.33 g,即m=2.33;(3)该混合溶液中Na2CO3
的质量分数是2.12%。(4)若将稀盐酸换成稀硫酸(变滴加硫酸边搅拌),则所绘制的沉淀图形是怎样的?请在如图方框中完整补画出来。如果换用硫酸,则生成的沉淀的质量为2.33g+4.66g=6.99g若将稀盐酸换成稀硫酸(边滴加硫酸边搅拌),则所绘制的沉淀图形如右下图所示:次数第1次第2次第3次第4次第5次累计加入稀硫酸的质量/g50100150200250累计产生气体的质量/g0.2x0.60.70.7x=
0.4
,该样品中铜的质量为
27.25
g。请在如图中画出样品中加入250g稀硫酸,产生气体的质量与稀硫酸的质量变化关系示意图。(3)黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时,所得溶液的溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.01%)解:设恰好完全反应时生成的硫酸锌的质量为x,反应的锌的质量为y。Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑65y161x20.7
g161
x2
=0.7
gx=56.35
g65
y2
=0.7gy=22.75
g根据第一次和第三次可以看出,每
25
g
硫酸对应
0.1
g
氢气生成
0.7
g氢气也就是加入
175
g稀硫酸时恰好完全反应,黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时,所得溶液的溶质的质量分数为56.35g22.75
g+175
g-0.7
g×100%≈28.60%。答:黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时,所得溶液的溶质的质量分数是28.60%。变式拓展10.(2018
顺德区模拟)某实验室用含硫酸铜和盐酸的混合液与混入了锌粉的铜粉(以下简称铜锌粉)反应来测定混合液中盐酸的质量分数和铜锌粉中锌的含量。操作如下:取200g混合液于实验容器中,分五次加入铜锌粉,边加边搅拌,以保证盐酸和硫酸铜同时与锌充分反应。实验测得的相关数据如下表:实验次数第一次第二次第三次第四次第五次加入铜锌粉的累计质量/g918273640产生氢气的累计质量/g0.10.2m0.40.4容器中剩余固体的质量/g5.7111.4217.1322.8426.84表中
m
的值为
0.3
。第四次加入铜锌粉并充分反应后,溶液中所含溶质的化学式为
。(3)计算原混合液中盐酸的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)(4)通过计算可知,每
9
g
铜锌粉中含有
g
锌粉。ZnSO4、ZnCl25.85(3)(4)解:由于加入36g铜锌粉恰好完全反应,据此计算稀盐酸中HCl
的质量分数和消耗的锌的质量。设混合液中HCl
质量分数为x,与盐酸反应的锌的质量为y。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑65y20.4
g732
=73200
g×x200
g×x0.4gx=7.3%65
y2
=0.4
gy=13
g则与硫酸铜反应的锌以及混合物中的铜的质量和为
36
g-13g=23
g锌与硫酸铜反应导致固体质量减少,根据差量法求算参加反应的锌的质量。设与硫酸铜反应的锌的质量为z。Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu65
64z固体质量变化量65-64=123
g-22.84
g=0.16
g65
z1
=0.16
gz=10.4
g每9
g
铜锌粉中含有9
g×13g+10.4
g36
g=5.85
g答:(3)原混合液中盐酸的质量分数是7.3%;(4)通过计算可知每9
g
铜锌粉中含有5.85
g
锌。11.(2018
鼎湖区模拟)钙是人体中的常量元素,缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某补钙剂说明书的部分信息如图1
所示。现将100
g
盐酸分成5
等分,逐次加入到用40片该药剂制成的粉末中(注:其他成分不与盐酸反应),得到部分数据与图象如图2。实验次数第1
次第2
次第3
次第4
次第5
次加入盐酸的质量/g2020202020剩余固体的质量/g3530a2020请根据有关信息回答问题:人体缺钙易出现的疾病是
骨质疏松
,这时除在医生指导下服用保健药剂之外,日常生活要多摄入
虾皮(或“牛奶”
或“骨头汤”等)
食物。该品牌补钙药剂中
CaCO3
的质量分数是
50%
,a的数值为
25
。求该盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)解:设前四次加入盐酸后反应的氯化氢的质量为x。CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑73x448.8g73
=
x44 8.8
g解得:x=14.6
g14.6
g则反应的盐酸中溶质的质量分数为80
g
×100%=18.3%。答:该盐酸中溶质的质量分数为18.3%。12.(2018
中山模拟)已知过氧化钠(Na2O2)为淡黄色粉末,可溶于水,可分别与水、二氧化碳反应。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。现有一瓶放置较长时间的过氧化钠粉末,已部分变质,小明同学为探究其成分,取17.1
g
该粉末再加入100g
水充分反应,测得最后剩余物的质量为115.5g。过氧化钠与水反应生成氧气的质量为
1.6
g。在加入100
g
水后的溶液中再加入稀盐酸,共收集到2.2
gCO2,则固体粉末中碳酸钠的质量分数为多少?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)解:设碳酸钠的质量为x。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑106x442.2
g106
x44
=2.2
gx=5.3
g碳酸钠的质量分数=
5.3
g
×100%≈31.0%17.1
g答:固体粉末中碳酸钠的质量分数约为31.0%。(3)在加入100g水后的溶液中再加入稀盐酸,所加盐酸质量与生成气体的质量关系如表格:次数1
次2
次3
次4
次5
次加入稀盐酸的质量/g2525252525生成气体的总质量/g0a02.2b则
b=
2.2
g。(4)依照上表的数据画出在溶液中加入稀盐酸的质量与生成气体总质量的关系曲线图。13.(2018
濠头区模拟)某同学向一定质量的石灰石中加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH
与加入的稀盐酸的关系如图1
所示。(1)该同学能收集到的二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)解:设生成的二氧化碳的质量为
x。与碳酸钙反应的
HCl
的质量=50
g×7.3%=3.65
gCaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑733.65
g44x73 3.65g44=
xx=2.2
g答:收集到的二氧化碳的质量为2.2
g。(2)该同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3
溶液,测得加入的Na2CO3
溶液质量与产生的沉淀质量数据如下:Na2CO3
溶液质量/g10203040506070沉淀质量/g01n345m则
m=
5
。加入
10gNa2CO3溶液时发生反应的化学方程式是
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
。(3)请在图
2
中画出向废液中加入
Na2CO3
溶液时加入的Na2CO3
溶液质量与产生的沉淀的关系曲线。浓硫酸(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下,
不能(填“能”或“不能”)准确测定样品中NaHCO3
的质量分数。加热方案二:样品――→测定剩余固体质量。具体操作步骤如下:①取一只洁净的坩埚,称得质量为21.2
g。再向其中加入样品,称得总质量为41.2
g;②加热盛有样品的坩埚;③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0
g。(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是
使碳酸氢钠完全反应
。(4)根据题意,计算样品中NaHCO3
的质量分数,写出计算过△2
2程。(已知:2NaHCO3=====Na2CO3+H
O+CO
↑)解:实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量,固体减少质量为:41.2
g-35
g=6.2
g;设样品中含有碳酸氢钠的质量为x。△2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑
固体减少168
106x626.2
g168
x62
=6.2
gx=16.8
g样品的质量:41.2
g-21.2
g=20
g320
g16.8
g所以样品中
NaHCO
的质量分数为:
×100%=84%。答:样品中NaHCO3
的质量分数为84%。变式拓展14.工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学要测定工业烧碱样品纯度,进行了如下实验:【原理思路】利用Na2CO3
与足量稀盐酸反应产生CO2,通过对CO2
质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品的纯度。【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图的实验方案(固定装置省略,装置气密性良好,每步反应或作用都是完全的),装置中通过对a、b、c
三个弹簧夹的控制,在样品与稀盐酸反应前和停止反应后,都通入过量的空气。【分析计算】(1)实验前加入样品10
g,溶于50
g
水中,通入过量空气后加入稀盐酸50g,充分反应后,通入过量的空气,测得D装置反应前后增加的质量为2.2g,求:工业烧碱样品中氢氧化钠的质量分数。解:由题意知,生成二氧化碳的质量为2.2g,设样品中含有碳酸钠质量为x。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑106x442.2
g106
x44
=2.2
gx=5.3
g所以工业烧碱样品中氢氧化钠的质量分数为10
g-5.3g10
g×100%=47%。答:工业烧碱样品中氢氧化钠的质量分数为47%。【反思与交流】(2)小明认为上述实验方案的设计还有一点缺陷,若按该方案进行CO2
质量测定,还会产生误差。为减少误差,使CO2
质量的测定更准确,小组同学经过讨论,认为应该在
BC
之间增加一个装饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶(饱和碳酸氢钠溶液可以吸收二氧化碳中混有的氯化氢气体)。小组中有个别同学提出不同意见,认为该实验没必要对实验装置进行改进,只要利用Na2CO3与足量
稀硫酸反应即可解决问题。15.(2018
济宁)长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g
水垢中。随反应进行,装置C
质量的变化如图Ⅱ所示。请回答:(1)向图Ⅰ装置A
中不断通入氮气的目的是将装置AB中的二氧化碳排入C装置,并被吸收。(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分,请根据图Ⅱ数据计算:水垢中碳酸钙的质量和水垢中氢氧化镁的质量分数。(要求写出计算过程)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑100x443.3
g100
x44
=3.3
gx=7.5
g水垢中氢氧化镁的质量分数是10.0
g-7.5g10.0
g×100%=25%。答:水垢中碳酸钙的质量是
7.5 g,水垢中氢氧化镁的质量分数是
25%。(3)若考虑盐酸的挥发,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果
增大
(填“增大”“减小”或“不变”)。【实验数据】实验共记录了两组数据:第①组,气体吸收完全后,NaOH
溶液质量增加4.4
g;第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10
g。根据实验设计及有关数据进行分析与计算:混合溶液中
HCl
的质量分数为
7.3%
(只写结果)。混合溶液中CaCl2的质量分数为多少?(写出计算过程)解:设混合溶液中CaCl2
的质量为m。CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl111m10010g111=
m100 10
g解得:m=11.1
g2100
g混合溶液中
CaCl
的质量分数为11.1
g×100%=11.1%答:混合溶液中CaCl2
的质量分数为11.1%。(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得“滤液”中溶质的质量分数为
8.2%
。(不考虑过滤中的损失。只写结果,保留到0.1%)(4)若在100
g
混合溶液中不断加入10.6%的Na2CO3
溶液,请你画出加入Na2CO3
溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图。项目单价(元/吨)NaOH2500Na2S5000辅助费用(以处理1
t
H2S计)1114工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S
的方法是
盈利(选填“盈利”或“亏损”)的。若某化工厂每天要处理10
t
H2S,需消耗NaOH
多少吨?(写出计算过程,结果保留1
位小数)解:设需要氢氧化钠质量为x。2NaOH+H2S===Na2S+2H2O80x3410t80
x34=10tx≈3.5
t答:若某化工厂每天要处理10
t
H2S,需消耗NaOH约23.5
t。变式拓展17.(2018广东)用煤直接作燃料,如果不进行处理,会因煤中的硫生成SO2
气体造成大气污染。(1)现有南方产的一种煤含硫8%。某火力发电厂燃烧100t这种煤,假设燃烧时煤中的硫全部转化为SO2,则产生SO2
的质量是多少?(写出计算过程)解:设产生SO2
的质量为x。点燃S+O2=====
SO232100
t×8%64x32100
t×8%64=
x解得x=16
t答:可产生16t
的SO2。(2)如在煤中混入粉末状的石灰石,则燃烧产生的SO2
会与CaCO3
反应生成CaSO3,进入炉渣而减少大气污染。取50
g此炉渣(含24%CaSO3)逐滴加入20%的盐酸,请在如图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)。[已知]①设炉渣已不含石灰石,炉渣其他成分不与盐酸反应;②CaSO3
和盐酸反应类似于CaCO3。(3)向燃烧后的烟气喷洒石灰浆也可吸收SO2生成CaSO3。现用一万元分别购买两种原料来除去SO2,相关数据如下表:方法物质相对分子质量纯度价格(元/t)除SO2
的量(t)A石灰石10090%20014.4B熟石灰7494%50014.6方法B
比方法A
除SO2
的量略大,而且工业上多数采用方法
B。其原因分别是①方法B
比A
吸收效率高(或:熟石灰与
SO2
的接触面积大,答案合理即可);②方法B
不需要高温
条件就可以反应(或:石灰石需要高温条件才与SO2
反应);③方法B不会产生温室气体(或:石灰石反应时会产生大量温室气体CO2);④方法B
操作更为简便;⑤方法B
得到的CaSO3
纯度更高(可利用)(答两点即可)。18.(2016广东)过氧化钙(CaO2)是一种环境友好的化工原料,可用作工农业生产中的漂白剂、种子消毒剂以及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应的化学方程式为2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑。(1)若用150g某过氧化钙工业样品可制得氧气32g,该过氧化钙样品的纯度(样品中CaO2
的质量分数)是多少?解:设过氧化钙的质量为x,参加反应的水的质量为y。2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑144x36yx=144
g3232g144
x32
=32
g36
y32=32
gy=36
g144
g该过氧化钙样品的纯度=150
g×100%=96%。(2)往150
g
上述过氧化钙工业样品中逐渐加入水至过量,在如图中画出产生的氧气质量与加入的水质量的变化关系曲线图。由(1)中计算可知,水的质量是36g,生成氧气的质量是32g所以产生的氧气质量与加入的水质量的变化关系曲线图如下图所示:(3)下表为市面上某种过氧化钙和过氧化钠(化学式为Na2O2,化学性质与CaO2
类似)样品的一些数据:物质相对分子质量纯度价格(元/kg)Na2O27898%25CaO27294%24用3
000
元购买样品制备氧气,请通过计算说明购买哪种产品可制得更多的O2?(已知用3
000
元购买过氧化钙样品可制得O2
约26.1
kg)3
000
元购买过氧化钠质量为3
000元25元/kg×98%=117.6
kg。设过氧化钠产生的氧气质量为z。2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑156117.6
kg32z156 117.6
kg32=
zz≈24.1kg<26.1
kg所以购买过氧化钙样品可制得更多的氧气。答:(1)过氧化钙样品的纯度是96%;(2)产生氧气的曲线图见上图;(3)购买过氧化钙样品可制得更多的O2。19.我国化学家侯德榜发明了一种著名的纯碱生产方法——“联合制碱法”。
(1)“联合制碱法”生产过程用化学方程式可简要表示为:①NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;②NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;③2NaHCO3
===Na2CO3+H2O+CO2↑。该过程中没有涉及的基本反应类型是
。置换反应(2)第②步中加入的是磨细的食盐粉,食盐磨细的目的是
加快化学反应速率(或“加快食盐溶解”)
;从该步反应还可以获得
氮
肥。(3)上述方法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠。某研究性学习小组对刚生产出的纯碱产品进行检测。取22g该样品于烧杯中,加水将其溶解,然后逐滴加入溶质质量分数为
14.6%的稀盐酸并不断振荡。首先发生的反应:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;然后发生的反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示。①请你根据图甲提供的信息,在图乙的坐标系中画出检测过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线。(标明二氧化碳质量的相应数值)②该样品中纯碱的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)①据图甲可以看出,当加入盐酸的量为
50 g时开始产生二氧化碳,当加入盐酸的量为
100g时不再生成二氧化碳,设产生二氧化碳的质量为
x,则有NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑36.550g×14.6%44x36.544
=50
g×14.6%xx≈8.8
g②根据题意可以看出,与碳酸钠反应的盐酸共有100g,设碳酸钠的质量为y,则有
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑106y73100
g×14.6%106
y73
=100
g×14.6%y=21.2
g21.2
g所以该样品中纯碱的质量分数为
22
g
×100%≈96.4%。答:该样品中纯碱的质量分数约为96.4%。课后作业1.(2018仙桃)小强称取一定量NaOH
固体于烧杯中,观察其在空气中的潮解与变质情况,一段时间后,称得固体质量为15.0g,然后向该烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸,过一会儿后观察到烧杯中有气泡冒出,当烧杯中不再冒出气泡时,所滴加稀盐酸的质量是200.0
g,此时称得烧杯中溶液的质量为213.9
g。请回答:烧杯中冒出的气体的质量是
1.1
g。小强根据NaOH
固体表面潮湿及加入稀盐酸有气泡冒出的现象,判断NaOH
固体潮解并已变质,NaOH
变质的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
。求变质后的固体中含碳酸钠的质量。(写出计算过程)解:设参加反应的碳酸钠的质量为x。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑106x441.1
g106
x44
=1.1gx=2.65
g答:变质后的固体中含碳酸钠的质量为2.65
g。4.4设50
g
稀盐酸中溶质质量为x。第一次加入稀盐酸产生CO2
的质量:12
g+50
g-59.8
g=2.2g,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑73x442.2
g73
x44=2.2
gx=3.65g3.65
g所以盐酸的溶质质量分数=
50
g
×100%=7.3%答:所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。(1)图中A
点表示的意义是。(2)A
点消耗氢氧化钠溶液的溶质的质量为
4
g。(3)求石油产品中残余硫酸的质量。(写出计算过程)酸碱恰好中和(或溶液呈中性)解:设石油产品中残余硫酸质量为x。H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O98x804g98
80x
=4
gx=4.9
g答:石油产品中残余硫酸质量为4.9
g。。4.(2018
通辽)取碳酸钙和硫酸钡的混合物15.0
g
于烧杯中,将150.0 g的稀盐酸平均分成三次加入烧杯中,加入稀盐酸与烧杯中固体的质量关系如图所示,请完成下列问题:(1)该混合物中硫酸钡的质量为
5
g。(2)所加稀盐酸的溶质质量分数是
7.3%
解:设100g稀盐酸中氯化氢的质量为x,生成氯化钙的质量为y,生成二氧化碳的质量为z。CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑10010
g73x111y44z100 10g73=
x,x=7.3
g100 10
g111=
y,y=11.1
g100 10
g44=
z,z=4.4
g100
g所加稀盐酸的溶质质量分数是7.3
g
×100%=7.3%。(3)求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,精确到0.1%)。恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为11.1
g10.0
g+100.0g-4.4g×100%≈10.5%。答:恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数约为10.5%。5.(2018
永州)氧化钴(CoO)溶于盐酸可得到粉红色的氯化钴
(CoCl2)溶液。CoCl2因含结晶水数目不同而呈现不同颜色。利用蓝色的无水CoCl2
吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的六水氯化钴晶体(CoCl2·6H2O)受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线。已知:①CoCl2·6H2O
的相对分子质量为CoCl2
和6个结晶水的相对分子质量之和,Co
的相对原子质量为59。②CoCl2·6H2O
受热分解完全脱水的化学方程式为△CoCl2·6H2O=====CoCl2+6H2O。请回答:CoCl2
的钴元素的化合价为
+2
。求物质A(CoCl2·xH2O)中的x
值。83
g
物质A(CoCl2·xH2O)失水后得到的固体氯化钴为65
g,则水的质量为18
g。△CoCl2·xH2O=====CoCl2+xH2O13065
g18x18g130
=65
g18
x
18
gx=2答:物质A(CoCl2·xH2O)中的x
值为2。6.(2018遂宁)一些骗子常用黄铜冒充黄金骗取钱财。某同学通
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