一、中考化学方程式的计算
1.Cu–Zn合金可用于工艺品的制作。某化学兴趣小组的同学为了测定某铜锌合金样品的组成,取20克样品于烧杯中,向其中分5次加入相同质量分数的稀硫酸,使之充分反应,每次所用稀硫酸的质量均为20 g,剩余固体的质量记录于下表: 实验次数 反应后剩余固体的质量(g) 第1次 17.4 第2次 14.8 第3次 第4次 第5次 12.2 10.8 10.8 试回答下列问题:
(1)Cu–Zn合金属于___________材料(“金属”或“有机合成”)。
(2)计算Cu–Zn合金完全反应时生成氢气的质量___________。(计算结果保留2位小数)
【答案】金属 0.28g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)金属材料包括金属和合金,Cu-Zn合金属于金属材料。故填:金属。 (2)参加反应的锌的质量为20g-10.8g=9.2g。设完全反应时生成氢气的质量为x。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2652 9.2g652= 9.2gxx≈0.28g。
Cu-Zn合金完全反应时生成氢气的质量为0.28g。故填:0.28g。 【点睛】
掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息,确定参加反应的锌的质量是正确解答本题的前提和关键。
x
2.小明想测量某氧化铜样品中氧化铜的纯度(假设其他成分不和酸反应,也不溶于水),进行如下实验:将5g粉碎后的样品加入烧杯中再加入98g 5%的稀硫酸恰好完全反应。该样品中氧化铜的质量分数是多少_____? 【答案】80% 【解析】 【分析】
根据氧化铜和硫酸反应其他杂质不和硫酸反应进行分析,并化学方程式进行计算。
【详解】
解:设样品中氧化铜的质量为X。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O8098 X98g5%80X=9898g5% X=4g样品中氧化铜的质量分数为:
4g100%=80% 5g答:样品中氧化铜的质量分数为80%。
3.铝被称为“年轻的金属”,工业上用电解氧化铝的方法制取金属铝。反应的化学方程式为2Al2O3____? 【答案】2.04t 【解析】 【分析】 【详解】
解:设生成1.08t金属铝,理论上需要氧化铝的质量为x
通电 4Al+3O2↑。请计算生成1.08t金属铝,理论上需要氧化铝的质量是多少
2Al2O3204x通电4Al+3O2
1081.08t204x= 1081.08tx=2.04t
答:生成1.08t金属铝,理论上需要氧化铝的质量为2.04t。
4.(1)工业上若冶炼出含铁98%的生铁1000t,至少用含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是_________t。
(2)取一定量该生铁样品,加入一定溶质质量分数的稀硫酸充分反应,加入稀硫酸的质量与产生氢气的质量之间的关系如图所示。
计算所用稀硫酸的溶质的质量分数______。 【答案】1750 t 9.8% 【解析】 【分析】 【详解】
解:(1)设:至少需要用含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x。
3CO+Fe2O316080%x=2Fe+3CO2112 1000t98%160112 x=1750t 80%x1000t98%至少需要用含氧化铁80%的赤铁矿的质量1750t。 (2)设:所用稀硫酸的溶质质量分数为y.
Fe+H2SO498y=FeSO4+H22
0.2g982 y=9.8g y0.2g所用稀硫酸的溶质质量分数为=
9.8g100%9.8%。 100g
5.利用中和反应可以测定盐酸的浓度。将40 g 0.8%氢氧化钠溶液逐滴加入到20 g盐酸中,边滴加边搅拌。随着氢氧化钠溶液的滴加,溶液pH变化如图所示。所用盐酸的溶质质量分数为________?
【答案】0.73%
【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知,当氢氧化钠溶液加入20g时和盐酸恰好完全反应,20g0.8%的氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量为:20g×0.8%=0.16g,设20g盐酸中含溶质的质量为x,
NaOH+HCl=NaCl+H2O 4036.50.16gxx36.5= 0.16g40x=0.146g,所用盐酸的溶质质量分数为:
0.146g×100%=0.73%。 20g
6.在学生完成“实验活动1 氧气的实验室制取与性质”后,吴老师发现部分小组制取氧气后的试管内还有暗紫色固体。吴老师称得某实验小组剩余固体的质量为9.36g,经溶解、过滤、洗涤、烘干后所得黑色固体的质量为1.74g,请计算: (查阅资料)
1含钾元素的化合物都能溶于水; 2分解率已分解的物质的质量100%。
分解前该物质的质量(1)高锰酸钾中锰元素和氧元素的质量比是_____________; (2)生成氧气的质量_______________; (3)该实验小组高锰酸钾的分解率__________。 【答案】55:64 0.64g 63.2% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)高锰酸钾的化学式为:KMnO4。可以计算出,锰元素、氧元素的质量比为:55:4)=55:64。故答案为:55:64; (16×
(2)根据题意分析可知,对应物质中,只有二氧化锰不溶于水且是黑色固体,所以1.74g为二氧化锰。设生成氧气的质量为x,分解的高锰酸钾的质量为y,生成的锰酸钾的质量为z。
2KMnO4316yΔK2MnO4+MnO2+O21978732z1.74gx
3161978732===yz1.74gx解得x=0.64g,y=6.32g,z=3.94g。 所以生成氧气的质量为:0.64g。
(3)没有分解的高锰酸钾的质量为:9.36g-1.74g-3.94g=3.68g 则该小组的高锰酸钾的分解率为:
6.32g×100%=63.2%。
6.32g+3.68g
7.用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿,可以炼出含杂质4%的生铁多少吨? 【答案】255.2t 【解析】 【分析】 【详解】
500t含氧化铁70%的赤铁矿石中含氧化铁的质量为500t×70%=350t; 设理论上可炼出含杂质4%的生铁质量为x。
Fe2O3+3CO160350t高温2Fe+3CO2112x(1-4%)
160112= 350tx(1-4%)解得:x≈255.2t
答:可以炼出含杂质4%的生铁的质量为255.2t。
8.硫酸铜溶液对过氧化氢分解有催化作用。取68g过氧化氢溶液加入锥形瓶中,再向其中加入11.6g硫酸铜溶液,在过氧化氢完全分解后,得到78g 硫酸铜溶液。请回答下列问题:
(1)产生氧气的质量是_____。
(2)所用过氧化氢溶液的溶质质量分数_____。 【答案】1.6g 5% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据质量守恒定律,反应前后物质总质量不变,设生成氧气的质量为m,则反应前质量=过氧化氢溶液质量+硫酸铜溶液质量=68g+11.6g=79.6g,反应后质量=生成硫酸铜溶液质量+氧气质量=78g+m,所以79.6g=78g+m,m=79.6g-78g=1.6g; (2)设过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为a,
2H2O268aCuSO42H2O+O2321.6g
68a= a=3.4g 321.6g过氧化氢溶液溶质质量分数=
过氧化氢质量3.4g100%=100%=5%,所以使用
过氧化氢溶液质量68g过氧化氢溶液的溶质质量分数为5%。 【点睛】
本题计算时,需要根据前后质量变化求得气体质量,再根据化学方程式计算反应物中溶质质量,进而求得溶质质量分数;同时硫酸铜作为催化剂,反应前后质量不变。
9.西安市某化学兴趣小组检测某硫酸厂排放的废液中硫酸的含量,取废液样品100g,逐滴加入4%的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液质量变化如图所示(假设废液中其它成分均为中性,且不和NaOH反应)。
请计算:
(1)欲用10%的NaOH溶液配制溶质质量分数为4%的NaOH溶液100g,需加水_____g。 (2)该废液中硫酸的质量分数。_____(结果精确到0.01%) 【答案】60 0.98% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)需要100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液,若用10%的氢氧化钠溶液配制,设需要10%的氢氧化钠溶液的质量为x,溶液稀释前后,溶质的质量不变,则100g×4%=10%x,x=40g;需要蒸馏水的质量为100g-40g=60g。故填:60。 (2)氢氧化钠的质量=20.0g×4%=0.8g。设废液中硫酸的质量为x。
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O9880 x0.898x= 800.8gx=0.98g
废水中硫酸的质量分数=【点睛】
掌握溶液稀释前后溶质的质量不变、溶质质量分数的有关计算并能灵活运用是正确解答本题的关键。
0.98100%=0.98%。故填:0.98%。 100g
10.小文同学取瑞金市石灰石样品20g进行测定实验,现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中(杂质不溶于水也不参与反应),充分反应后测得生成气体的总质量如表所示。
加入稀盐酸的质量/g 生成气体的总质量/g 第1次 20 1.1 第2次 20 2.2 第3次 20 m 第4次 20 4.4 第5次 20 4.4 试求:
(1)m的值为_______; (2)第______次为恰好完全反应;
(3)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)______ 【答案】3.3 4 50% 【解析】 【详解】
(1)由表中数据可知,第一次加入20g稀盐酸,产生1.1g气体,第二次加入20g稀盐酸,产生2.2g-1.1g=1.1g气体,第四次加入20g稀盐酸,产生气体的总质量为4.4g,可推出每加入20g稀盐酸,产生1.1g气体,故m=3.3g;
(2)第4次为恰好完全反应,因为继续加入稀盐酸,生成气体的质量不再变化。 (3)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 10044x4.4g100x= 444.4gx=10g
10g100%=50% 石灰石样品中碳酸钙的质量分数:20g答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为50%。
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