2020-2021年化学计算题专项复习

2020-2021年化学计算题专项复习一、中考化学计算题1．下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题：⑴请写出能用装置A制备的一种气体的化学反应方程式_____，该气体可选用装置_____来收集（填装置序号），其选择依据是_____。⑵小颖同学欲用干燥、纯净的一氧化碳气体还原某氧化铜样品（杂质只有铜），并测定其纯度。（查阅资料）将草酸（H2C2O4）晶体与浓硫酸混合加热，会产生一氧化碳等气体，其反应原理为：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。①若小颖同学选用草酸来制取CO，其发生装置她应选择_____（填装置序号）。（定量实验）②小颖同学先用电子秤称取了1.00g氧化铜样品，放入装置C中的玻璃管内并组装好所有相关仪器，再将草酸分解得到的气体产物按照以下仪器的连接顺序进行实验：混合气体→D→C→E→H，最后，通过测量反应前后装置E的质量变化进行计算。（已知：CO+CuOCu+CO2）实验过程中，在装置C的大玻璃管内可观察到的现象是_____。③请你分析上述实验方案存在的不足之处及对应的改进方法_____。④实验改进后，小颖同学对实验所得的正确数据进行分析处理（设所发生的反应均完全进行）：通过测定，当装置C中的氧化铜全部被还原后，装置E的质量增加了0.33g，则该样品中氧化铜的质量分数为_____（结果精确至0.1%）。⑤小黄同学提出了异议，他认为若②中实验方案不加以改进，也能正确测算出该样品中氧化铜的纯度，他的计算依据或方法为：_____。【答案】CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑F二氧化碳密度比空气大B黑色固体变成红色应该装置D前连接装置一个装置E，吸收混合气体中的二氧化碳60.0%根据H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O，生成的一氧化碳和二氧化碳的分子个数比为1:1的关系，装置E增加的质量的一半就是氧化铜和一氧化碳反应生成的二氧化碳的质量，再根据步骤④的计算方法计算出氧化铜的质量即可【解析】【分析】【详解】⑴装置A为固液不加热型，可用于实验室制取二氧化碳，化学反应方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；该气体可选用装置F来收集，选择依据是二氧化碳密度比空气大。故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；F；二氧化碳密度比空气大；（2）[查阅资料]H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O，该反应为固体和液体反应，需要加热，①若小颖同学选用草酸来制取CO，其发生装置她应选择B。故填：B；[定量实验]②氧化铜和一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，在装置C的大玻璃管内可观察到的现象是黑色固体变成红色。故填：黑色固体变成红色；③上述实验方案中混合气体→D→C→E→H，应该装置D前连接装置一个装置E，吸收混合气体中的二氧化碳；④设样品中氧化铜的质量分数为xx=60.0%。⑤小黄同学提出了异议，他认为若②中实验方案不加以改进，也能正确测算出该样品中氧化铜的纯度，他的计算依据或方法为：根据H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O，生成的一氧化碳和二氧化碳的分子个数比为1:1的关系，装置E增加的质量的一半就是氧化铜和一氧化碳反应生成的二氧化碳的质量，再根据步骤④的计算方法计算出氧化铜的质量即可。2．有一赤铁矿样品(主要成分为Fe2O3)，某学校化学兴趣小组为了测得样品中氧化铁的质量分数，进行了如下探究：小明取10g赤铁矿样品(杂质不溶于水和酸)，不断加入稀盐酸到固体的质量不再减少，加入稀盐酸的量如图所示。求：(1)赤铁矿中氧化铁的质量分数是________________。(2)计算所使用的稀盐酸的溶质质量分数____________。【答案】80%10%【解析】氧化铁和稀盐酸反应生成易溶于水的氯化铁和水，所以反应中固体质量减少，最终不溶的固体是杂质，所以氧化铁的质量为：10g-2g=8g,设所使用的稀盐酸的溶质质量为x，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O1602198gx160/8g=219/xx=10.95g所以所使用的稀盐酸的溶质质量分数为：10.95g÷109.5g×100%=10%；答：略点睛：方程式的计算，关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系，利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算，易错点是，由方程式求质量比算数错误，所以这一步要仔细检查。3．现有l00g8%的NaOH溶液，通过计算回答下列有关问题：（1）若用该溶液吸收CO2，最多可以生成Na2CO3多少克？____（写出详细计算过程）（2）当NaOH全部转化成为Na2CO3后，Na2CO3还会继续与CO2、H2O发生反应：Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3，直至Na2CO3完全反应完。请在如图画出利用l00g8%的NaOH溶液吸收CO2与生成NaHCO3的曲线。____（3）现有三种溶液：①100g8%NaOH溶液、②100g8%NaOH溶液吸收CO2转化为Na2CO3溶液、③100g8%NaOH溶液吸收过量CO2转化为NaHCO3溶液，分别用相同质量分数的硫酸与上述三种溶液恰好完全反应，需要的硫酸的质量_____（选填“相等”或“不相等”），原因是_____。【答案】10.6g相等三种溶液中所含的钠元素质量相等，与硫酸反应产生的Na2SO4质量相等，故消耗同种硫酸的质量相等【解析】【详解】（1）100g8%的NaOH溶液中含NaOH的质量＝100g×8%＝8g（2）设碳酸钠的质量为x，与氢氧化钠反应的二氧化碳的质量为y，碳酸氢钠的质量为z，和碳酸钠反应的二氧化碳的质量为a根据2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O和Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3，可得关系式为：x＝10.6gy＝4.4gz＝16.8ga＝4.4g利用l00g8%的NaOH溶液吸收CO2与生成NaHCO3的曲线，起点4.4、拐点（8.8，16.8）。如图：（3）三种溶液中所含的钠元素质量相等，根据钠元素守恒和硫元素守恒，可知与硫酸反应产生的Na2SO4质量相等，故消耗同种硫酸的质量相等。故答案为（1）10.6g；（2）；（3）相等；三种溶液中所含的钠元素质量相等，与硫酸反应产生的Na2SO4质量相等，故消耗同种硫酸的质量相等。。4．将含有NaCl杂质的某烧碱样品10g完全溶于90g水中，再向所得溶液中慢慢滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。在实验过程中，溶液的pH与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。(1)求10g该样品中氢氧化钠的质量。(2)求a点时，溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)。【答案】(1)8g(2)6.9%【解析】当恰好完全反应时消耗的盐酸溶液的质量为100g，对应的HCl的质量为100g×7.3%=7.3g设氢氧化钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为yNaOH+HCl═NaCl+H2O4036.558.5x7.3gy==x=8gy=11.7ga点时，溶液中溶质的质量分数为×100%≈6.9%答：（1）l0g该样品中氢氧化钠的质量为8g．（2）a点时，溶液中溶质的质量分数约为6.9%5．实验室有一部分被氧化成氧化镁的镁粉样品、未知浓度盐酸和40%的氢氧化钠溶液。兴趣小组同学为分析样品中金属镁的质量百分含量和计算盐酸的质量分株，进行如下探究：(1)用盐酸溶解样品(样品混合均匀)，测定生成氢气质量。实验数据如下表所示：实验序号所取样品质量(g)所加盐酸质量(g)生成氢气质量(g)Ⅰ16.060.00.5Ⅱ16.0130.01.0Ⅲ16.0150.01.0镁粉样品中金属镁的质量百分含量为_________________。(2)向实验Ⅲ后的溶液中加入40%的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量随加入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。计算盐酸的质量分数为_______________。(写出计算过程)【答案】75%36.5%【解析】【详解】（1）对比第Ⅱ、Ⅲ组中发现，对比第Ⅲ组中所加盐酸质量由130g增加到150g时，氢气的质量没有增加，说明第Ⅲ组中镁完全反应，设样品中金属镁的质量为x，x=12.0g样品中金属镁的质量百分含量为：。（2）MgO+2HCl=MgCl2+H2O，Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl，HCl+NaOH=NaCl+H2O，可得关系式：HCl～NaOH，设150.0g稀盐酸中氯化氢的质量为yy=54.75g盐酸的质量分数为：。答：（1）样品中金属镁的质量百分含量为75%；（2）盐酸的质量分数为36.5%。6．某化学实验小组取实验室中敞口放置的氢氧化钠溶液，进行了实验并记录如下：(1)写出有气体生成的化学方程式______________________________________。(2)第一次加入稀盐酸A烧杯中参加反应的物质质量（X)的比例式为_______。(3)第二次加入稀盐酸前B烧杯溶液中溶质的化学式为______。(4)将C烧杯内溶液蒸发掉11.6g水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为______。(5)配制上述实验所用的稀盐酸，需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量是_____。(6)工业上有150t此氢氧化钠废液，若将其变成氯化钠回收，可得到氯化钠的质量为____。【答案】NaCl、Na2CO3、NaOH10%40g70.2t【解析】【详解】（1）敞口放置的氢氧化钠溶液,会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，方程式为：；（2）第一次加入稀盐酸A烧杯中参加反应的物质为氢氧化钠，氢氧化钠质量的比例式为：（3）由质量守恒定律可知生成二氧化碳的质量为：100g+150g-245.6g=4.4g；设生成4.4g二氧化碳消耗的盐酸的质量为y：y=7.3g第二次加入盐酸的质量为：150g×7.3%=10.95g；第二次加入150g7.3%的稀盐酸，溶液恰好变为无色，即盐酸与B烧杯溶液中的碱性物质恰好反应完全，根据计算可知，碳酸钠消耗了7.3g盐酸，剩余的盐酸与氢氧化钠反应，即第二次加入稀盐酸前B烧杯溶液中有氢氧化钠；综合以上分析可知第二次加入稀盐酸前B烧杯溶液中溶质的化学式为：NaCl、Na2CO3、NaOH；（4）由以上可知，C烧杯中的溶质为NaCl，设C中氯化钠的质量为z，根据氯元素质量守恒可知：z=23.4g所得不饱和溶液中溶质的质量分数为：（5）实验共用7.3%的稀盐酸200g，设需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为m：200g×7.3%=m×36.5%m=40g（6）由以上实验可知，50g该氢氧化钠样品溶液与200g7.3%的稀盐酸完全反应得到23.4g氯化钠，所以150t此氢氧化钠废液，变成氯化钠回收，可得到氯化钠的质量为：7．鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙(其它成分不溶于水也不与酸反应)。化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量，做如下实验：请回答下列问题：(1)鸡蛋壳发生反应的化学方程式为___________________________；(2)根据已知条件列出求解碳酸钙质量(X)的比例式______________；(3)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为_______；(4)最终所得溶液中溶质的质量分数为_______；(5)用36.5％的浓盐酸配制上述稀盐酸需加水的质量为_______。【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑80%7.7%50g【解析】【详解】（1）鸡蛋壳发生反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。（2）设碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y，反应生成二氧化碳的质量为：12.5g+100g-98.1g=4.4g，解得x=10g，y=11.1g，m=7.3g故根据已知条件列出求解碳酸钙质量（X）的比例式为;（3）该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为×100%=80%（4）设与7.4g氢氧化钙反应后产生的氯化钙质量是z。解得z=11.1g，n=7.3g。最终所得溶液中溶质的质量分数为×100%≈7.7%。（6）设需要36.5%的浓盐酸的质量为w，则w×36.5%=7.3g+7.3g，解得w=40g，用36.5%的浓盐酸配制90g上述稀盐酸需加水的质量为：90g-40g=50g，故填：50g。8．菱铁矿（主要成分是FeCO3）是炼铁的原料。现取20.0g菱铁矿，向其中加入足量稀硫酸，充分反应，测得固体质量与所加稀硫酸的质量关系如下图所示。已知：①FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O②菱铁矿中杂质不参加反应，且难溶于水。请计算：（1）20．0g菱铁矿中FeCO3的质量为g。（2）列式计算所用稀硫酸的溶质质量分数（结果准确到0。1%）【答案】（1）11.6（2）19.6%【解析】根据所学知识和题中信息知，根据质量守恒定律知，（1）20.0g菱铁矿中FeCO3的质量为20g－8.4g＝11.6g.（2）解∶设所用稀硫酸的溶质质量分数为xFeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O1169811.6g50g×x＝,x＝19.6％.答∶（1）20.0g菱铁矿中FeCO3的质量为11.6g。（2）所用稀硫酸的溶质质量分数是19.6％.。点睛∶本题主要考查质量守恒定律的应用以及根据化学方程式进行计算。9．现有NaOH、NaCl和Na2CO3固体混合物109.1g。在烧杯中加入水溶解，向烧杯中加入稀盐酸，加入稀盐酸的质量与产生气体的关系如图：求：(1)完全反应后，产生二氧化碳气体的体积是多少L？，保留一位小数。（已知二氧化碳气体密度为1.9g/L）⑵加入稀盐酸的的质量分数？⑶计算原混合物中NaCl的质量分数，保留一位小数。【答案】（1）2.3L；（2）7.3%；⑶53.6%【解析】NaOH、NaCl和Na2CO3固体混合物中的Na2CO3固体能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，根据图像可知，与Na2CO3固体反应的稀盐酸的质量为：600g-500g=100g。(1)因为ρ=，所以v===2.3L。⑵设加入稀盐酸的的质量分数为x，则100g稀盐酸所含溶质的质量为：100g×xNa2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑7344100g×x4.4g=，解得x=7.3%⑶根据图像可知，与NaOH反应的稀盐酸的质量为500g，500