化学化学计算题专项及解析.docx

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化学化学计算题专项及解析

化学化学计算题专项及解析

一、中考化学计算题

1．某化学兴趣小组的同学在实验室配制溶质质量分数为8％的氢氧化钠溶液，并用其测定某稀盐酸中溶质的质量分数。

下图表示用该氢氧化钠溶液与10g某稀盐酸发生反应时溶液温度的变化情况。

试计算稀盐酸中溶质的质量分数。

【答案】14．6%

【解析】

试题分析：

由于中和反应放热，故随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，直至反应恰好完全，溶液温度达到最高，故根据图示可判断，当加入氢氧化钠那溶液的质量为20g时，反应恰好完全

解：

分析图知与10g稀盐酸恰好完全反应的氢氧化钠质量为：

20g×8%=1．6g

设稀盐酸中溶质的质量为x

NaOH+HCl=NaCl+H2O

4036．5

1．6gx

40：

1．6g=36．5：

x

x=1．46g

稀盐酸中溶质的质量分数为：

1．46g/10g=14．6%

答：

稀盐酸中溶质的质量分数为14．6%

考点：

根据化学方程式计算

2．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：

H2C2O4

CO↑+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+CuO

Cu+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H2C2O4

CO↑+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]

H2C2O4

CO↑+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x

x=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H2C2O4

CO↑+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。

3．为测定某样品中锌的质量分数，取10g此样品，分五次向其中加入稀硫酸使之充分反应（假设锌的样品中杂质不与稀硫酸反应，且不溶于水），每次加入的稀硫酸质量及测定剩余固体的质量，记录数据如下表：

第一次

第二次

第三次

第四次

第五次

加入稀硫酸的质量/g

10

10

10

10

10

剩余固体质量/g

8.4

6.8

5.2

3.6

3.6

请认真分析表中的数据，回答下列问题：

（1）表示样品与稀硫酸恰好完全反应的是上表中第________次操作；

（2）计算样品中锌的质量分数；

（3）计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。

【答案】

（1）4

（2）锌的质量分数

（3）设恰好完全反应时消耗硫酸的质量为x

【解析】

本题考查的是实验数据处理的探究和根据化学反应方程式的计算。

（1）根据金属活动性，锌在活动性顺序中处于H之前，能与稀硫酸反应，而锌的样品中杂质不与稀硫酸反应，且不溶于水。

由记录数据表可知：

第五次加入10g稀硫酸时，剩余固体质量不变仍为3.6g，说明混合物中的锌在第四次加酸后就已完全反应，剩余固体为不与硫酸反应的杂质。

另据上表可见，前三次中每加入10g的稀硫酸，都消耗1.6g的锌，二者结合分析故知第四次恰好完全反应。

（2）则样品中锌的质量分数m=

（3）设恰好完全反应时消耗硫酸的质量为x

6598

（10﹣3.6）X

65/98=（10﹣3.6）/x

X=9.6g

∴所用稀硫酸的溶质质量分数=

=24℅

4．某化学兴趣小组对失去标签的稀硫酸溶液的浓度进行测定：

取稀硫酸50g于烧杯中，逐滴滴加溶质的质量分数为3.42%的氢氧化钡溶液并振荡，充分反应后，烧杯内的溶液中溶质质量与滴加氢氧化钡溶液质量关系如图所示

（1）当滴加Ba（OH）2溶液50g时，烧杯内溶液的pH_____7（填“＞”“＜”或“＝”）

（2）求该稀硫酸溶液的溶质的质量分数（写出答题过程）。

_____。

（3）滴加Ba（OH）2溶液至150g时，所得溶液的溶质的质量分数为_____（计算结果精确到0.01%）

【答案】＜3.92%195.34g

【解析】

【分析】

【详解】

（1）参加反应的Ba（OH）2质量共有3.42%×100g=3.42g。

当滴加Ba（OH）2溶液50g时，此时硫酸过量，溶液呈酸性，烧杯内溶液的pH＜7。

故填：

＜

（2）解：

设硫酸溶液的溶质质量分数为x；生成硫酸钡的质量为y。

;

；故填：

3.92%

（3）滴加Ba（OH）2溶液至150g时，所得溶液的质量为的求法是，先看往烧杯中加入了多少物质，再看以什么形式从溶液中出来。

共加入了150g+50g=200g；由

（2）可知有4.66g硫酸钡以沉淀形式从溶液中出来，故200g-4.66g=195.34g；故填：

195.34g

【点睛】

对失去标签的稀硫酸浓度进行测定，根据所学知识和题中信息知，灵活应用质量守恒定律和正确书写化学方程式是顺利完成本题的重要保证。

5．为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量，现取3份该混合物各20g，分别缓慢加入到50g、100g、150g某稀硫酸中，测得三组实验数据如表：

组别

A

B

C

稀硫酸的质量/g

50

100

150

剩余固体的质量/g

10.0

4.0

4.0

根据实验及有关数据进行分析与计算：

（1）实验中反应物氧化铜有剩余的是_________组。

（2）20g该混合物样品中含氧化铜的质量为________g。

（3）根据A组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数（写出计算过程）。

（4）将B组反应后的混合物过滤，向滤液中滴加10%的NaOH溶液，画出在该混合溶液中加入10%NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图。

提示：

若溶液中溶质含有H2SO4和CuSO4，则反应的先后顺序如下：

H2SO4+2NaOH=2H2O+Na2SO4

CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4

【答案】

（1）A；

（2）16；（3）24.5%；（4）

【解析】

氧化铜能与硫酸反应生成易溶于水的硫酸铜和水，使固体质量减少，而铜不与硫酸反应，质量不变。

加入酸的量为100时，固体剩余物比加入50g酸时剩余的少，所以加入50g酸后氧化铜没有完全反应。

（2）20g该混合物样品中含氧化铜的质量为20g-4g=16g.设刚好完全时消耗硫酸的质量为x；生成硫酸铜的质量为y

CuO+H2SO4===CuSO4+H2O

8098160

16gxy

80/16g=98/xx=19.6g80/16g=160/yy=32g

分析实验数据可知，刚好完全反应时，消耗硫酸溶液的质量为80g，所用的稀硫酸溶质的质量分数19.6g÷80g×100%=24.5%;B组反应后的溶液中有过量的硫酸和生成的硫酸铜，加入氢氧化钠时，先与硫酸反应，后与硫酸铜反应

设与硫酸反应的氢氧化钠质量为m，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为n；

H2SO4+2NaOH=2H2O+Na2SO4

9880

20g×24.5%m

98/20g×24.5%=80/mm=4g消耗氢氧化钠溶液的质量为：

4g÷10%=40g

CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4

16080

32gn

160/32g=80/nn=16g消耗氢氧化钠溶液的质量为：

16g÷10%=160g

混合溶液中加入10%NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图如下

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。

6．请根据下图所示的实验过程和提供的数据，解答下列问题:

小提示：

2NaOH+MgSO4→Na2SO4+Mg（OH）2↓；

Na2SO4溶液不与MgSO4溶液发生反应。

（1）实验过程中，产生沉淀的质量为g。

（2）最终所得溶液的溶质质量分数为多少？

（写出计算过程）

（3）原固体混合物中钠元素的质量为g。

【答案】

（1）5.8g

（2）7.81%（3）5.06g

【解析】

（1）产生沉淀的质量为96.38g+9.42g+100g-200g=5.8g

（2）设所得溶液中溶质硫酸钠的质量为x，原固体中氢氧化钠的质量为y

2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg（OH）2↓

8014258

yx5.8g

80：

58=y：

5.8g解得y=8g

142：

58=x：

5.8g解得x=14.2g

所得溶液中溶质硫酸钠的质量为9.42g-8g+14.2g=15.62g

所得溶液溶质质量分数为15.62g/200g×100%=7.81%

答：

所得溶液溶质质量分数为7.81%．

（3）钠元素都转化到硫酸钠中，硫酸钠中钠元素的质量为15.62g×46/142=5.06g

7．欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数，进行了如下实验：

取混合溶液100g于锥形瓶中，向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液（如图一），并不断测定锥形瓶中溶液的pH．反应过程中所得溶液的pH与锥形瓶中物质的总质量的关系如图二所示。

其中，当锥形瓶中溶液的质量增加至147.8g时，共消耗碳酸钠溶液的质量为50g。

（忽略二氧化碳在水中溶解的量；氯化钙溶液显中性。

）

（1）m点的数值是_____。

（2）a→b段表示碳酸钠与混合溶液中的_____反应。

（3）参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数是_____。

（4）请计算原混合溶液中CaCl2的质量分数为_______（写计算过程）。

【答案】7碳酸钠与混合溶液中的盐酸反应10.6%11.1%

【解析】

根据图可以看出碳酸钠先和盐酸反应然后和氯化钙反应，所以m对应的pH为7；a→b为碳酸钠与混合溶液中的盐酸反应；根据此段的质量变化求算碳酸钠溶液的溶质质量分数，进而计算氯化钙的质量分数。

（1）根据图可以看出碳酸钠先和盐酸反应然后和氯化钙反应，所以m对应的pH为7；

（2）a→b为碳酸钠与混合溶液中的盐酸反应；（3）a→b段质量变化为生成的二氧化碳，所以生成的二氧化碳的质量为100g+50g﹣147.8g=2.2g

设参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数为x。

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

10644

50g*x2.2g

x=10.6%

而和氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为247.8g﹣147.8g=100g

设原混合溶液中CaCl2的质量分数为y。

CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

111106

100g*y100g×10.6%

y=11.1%

答：

（1）m点的数值是7；

（2）a→b段表示碳酸钠与混合溶液中的盐酸反应；（3）参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数是10.6%；（4）原混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%。

8．某兴趣小组为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验测得相关数据如下图所示：

（1）剩余的混合物中二氧化锰的质量为g，反应生成氧气的质量为g。

（2）计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。

（3）实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。

若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验，计算剩余的溶液中溶质的质量分数。

（硫酸铜全部溶于水，计算时保留到0.1%）

【答案】

（1）1.0，1.6（每空1分，共2分）

（2）设68.0g过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为x。

2H2O2

2H2O+O2↑（1分）

6832

x1.6g

68：

32="x"：

1.6g（1分）

x="3.4g"（1分）

过氧化氢溶液的溶质的质量分数="3.4g/68.0g"×100%="5.0%"（1分）

（3）硫酸铜溶液的溶质质量分数="5.6g"/（67.4g—1.0g+5.6g）×100%（1分）

≈7.8%（1分）

【解析】

（1）因为二氧化锰做催化剂，反应前后质量不变，所以剩余的混合物中二氧化锰的质量为1.0g，反应生成氧气的质量为：

68.0g+1.0g﹣67.4g=1.6g．

（2）设过氧化氢的质量为x，

2H2O2

2H2O+O2↑，

6832

x1.6g

=

，

x=3.4g，

该过氧化氢溶液中溶质质量分数为：

×100%=5%，

答：

该过氧化氢溶液中溶质质量分数为5%．

（3）剩余的溶液中硫酸铜的质量分数为：

×100%=7.8%，

答：

剩余的溶液中硫酸铜的质量分数为7.8%．

【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．

9．将Na2SO4和NaOH的混合物10g投入到200g溶质质量分数为4.9%的H2SO4溶液中恰好完全反应。

请计算：

（1）10g混合物中NaOH的质量；

（2）最后所得溶液中溶质的质量。

【答案】

（1）8g

（2）16.2g

【解析】

据题意可知此反应的化学方程式为：

2ＮaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O

代入化学方程式的质量，必须纯物质的质量、参加化学反应的物质的质量，根据题意和提供的化学方程式找到硫酸的质量（200×4.9%）和氢氧化钠与硫酸钠的质量比（化学方程式中各物质的质量比等于各相对分子质量乘以前面的反应系数），列出对应的比例式，求解既得。

解：

（１）设ＮaOH的质量为x，生成的Na2SO4质量为y，

H2SO4的质量为：

200g×4.9%=9.8g

2ＮaOH+H2SO4======Na2SO4+2H2O

8098142

X9.8gy

80:

x=98:

9.8g解得：

x=8g

142:

y=98:

9.8g解得：

y=14.2g

（2）最后所得溶液中溶质Na2SO4的质量为：

14.2g+（10-8g）=16.2g

答：

（1）10g混合物中NaOH的质量为8g。

（2）最后所得溶液中溶质Na2SO4的质量为16.2g。

10．为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，某兴趣小组的同学进行了如下实验：

取12．5g石灰石样品，放入盛有100g稀盐酸的烧杯中，石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好完全反应（假设石灰石中的杂质不与盐酸反应也不溶于水），烧杯内物质质量变为108．1g。

求：

（1）根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为g．

（2）求该石灰石中碳酸钙的质量分数？

（3）将反应后的混合物过滤，求所得滤液的溶质质量分数？

（计算结果保留一位小数）

【答案】

（1）4．4克

（2）80%（3）10．5%

【解析】

试题分析：

根据质量守恒定律可以知道生成二氧化碳的质量=12．5克+100克-108．1克=4．4克，设碳酸钙的质量为X，生成的氯化钙的质量为Y，

CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

10011144

XY4．4克

列比例式得：

100：

X=44:

4．4克求得X=10克石灰石中碳酸钙的质量分数=10／12．5×100%=80%

111：

Y=44:

4．4克求得Y=11．1克滤液的质量=108．1克-（12．5克-10克）=105．6克滤液的溶质质量分数=11．1／105．6×100%=10．5%。

考点：

质量守恒定律根据化学方程式的计算溶质质量分数