2023年中考化学强化复习:图像分析型计算题
1.某氢氧化钠固体因保存不当部分变质生成了Na2CO 3,取该样品12.5g逐滴加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到75g溶液。反应中产生的气体的质量与稀盐酸的用量关系如图所示。试计算:
(1)x=______g;
(2)样品中NaOH的质量百分数。
2.向100gCuSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量之间的关系如下图所示,请依据图中信息回答下列问题:
(1)该反应生成的沉淀的质量为__________g;
(2)求CuSO4溶液中溶质的质量分数(根据化学方程式计算)。
3.往盛有4.0g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸,让其充分反应,放出氢气的质量与所滴加稀盐酸的质量关系如图所示。请回答下列问题并计算:
(1)充分反应后,产生氢气的质量是______。
(2)刚开始滴加稀盐酸时,没有氢气放出的原因是______。
(3)该铝片中铝的质量分数(写出计算过程)。
4.往盛有4.0g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸,让其充分反应,放出氢气的质量与所滴加稀盐酸的质量关系如图所示。请回答下列问题并计算:
(1)充分反应后,产生氢气的质量是 。
(2)刚开始滴加稀盐酸时,没有氢气放出的原因是 。
(3)该铝片中铝的质量分数(写出计算过程)。
5.兴趣小组取含氯化钙杂质的氯化钠样品25g,向其中加入80g水完全溶解,再加入100g碳酸钠溶液,恰好完全反应,过滤,得到该温度下的不饱和溶液。产生沉淀的质量随时间的变化如图所示。
(1)恰好完全反应时产生沉淀的质量是______g;
(2)请计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
6.中国禽蛋生产和消费居全球之首。好奇的小明在自家养鸡场捡到一个与平常不一样的“软壳蛋”后,采用定量实验法探析其形成的可能原因。取软壳清洗并干燥后,称得质量为4g,并在学校实验室开展实验,实验结果如图所示。(假设蛋壳中其它成分不与盐酸反应;已知正常蛋壳中碳酸钙的质量分数≥90%)。
(1)计算该软壳蛋中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(2)该软壳蛋形成的可能原因是___________。
7.为测定 10g 氧化铜样品(含少量铜)中氧化铜的质量分数,在高温的条件下加入足量木炭粉使其完全反应,固体总质量随时间的变化如图所示:
(1)完全反应后,产生二氧化碳的总质量是______;
(2)试计算氧化铜样品中氧化铜的质量分数(写出计算过程)。
8.取一定量NaCl和NaHCO3组成的固体样品放入烧杯中,然后将一定溶质质量分数的盐酸逐滴加入样品中,边加边搅拌,测得生成气体的质量与所加盐酸的质量关系如下图所示。请分析并计算:
(1)恰好完全反应时产生气体的质量是_______g;
(2)a点时溶液中含有的溶质是_______(填化学式);
(3)计算所加盐酸的溶质质量分数______。(写出计算过程,结果精确到0.01%)
9.我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的工艺记载,主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑,现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应,产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
(1)此过程中产生CO的质量是______kg。
(2)列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
10.某厂生产的NaC1样品中含有少量MgCl2杂质。该厂质检员称取20g该样品,完全溶解在100g蒸馏水中,向所得溶液中加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示,请回答:
(1)样品中MgCl2的质量为_______g。
(2)计算恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数_____。(写出计算过程)
11.常温下,向盛有100gKOH溶液的烧杯逐滴加入溶质的质量分数为7.3%的稀盐酸,滴加过程中溶液pH变化如图所示。(说明:KCl溶液呈中性)
(1)恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量为 g。
(2)该KOH溶液中溶质的质量分数是多少?(答案精确到0.1%)
12.向氯化铜和盐酸的混合溶液中滴加一定溶质质量分数的氢氧化钡溶液,充分搅拌,加入氢氧化钡溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。
请完成下列问题:
(1)a点时,溶液的pH 7。
(2)求所用氢氧化钡溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
13.游览活动即将结束,化学精灵请同学们乘坐氢燃料汽车回家。氢气作为燃料具有热值高、无污染的优点,但是制备成本高,储存有难度。若用废旧黄铜(Cu﹣Zn合金)和稀硫酸为原料制备氢气,测得实验数据如图,请计算:
(1)该废旧黄铜中锌的质量为 g。
(2)实验中生成氢气的质量。
14.在氢气还原氧化铜实验后的固体中含有Cu和CuO,为了测定固体中CuO的含量,取3.0g固体样品,逐滴加入稀硫酸,剩余固体质量与稀硫酸的质量关系如图所示。
已知:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
(1)固体样品中CuO的质量为 _____g。
(2)固体样品与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为多少?(写出计算过程)
15.以下是某同学解答一道计算题的过程,请你一起参与完成相关问题。
题目:将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热,反应中剩余固体质量与反应时间的关系如图所示。完全反应后,生成氯化钾的质量是多少?
该同学很快列出计算过程,求出了氯化钾的质量。请你帮该同学检查是否正确。
解:设生成KCl的质量为x
x=16.7g
答:生成KC1的质量为16.7g。
请回答下列问题:
(1)从图中可知完全反应后生成的O2质量是_______g。
(2)上述计算过程是否正确?_______(填“正确”或“错误”)。如果错误,请你重新利用化学方程式计算生成KC1的质量_____。
16.取氯化钙和稀盐酸混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
17.化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目,回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,并充分搅拌,利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成下图,请据图回答相关问题。(杂可溶但不参加反应)
(1)该反应是____________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)恰好完全反应时,溶液的温度为____________℃。
(3)计算废液中硫酸的质量分数_____。(写出计算过程)
(4)配制上述实验所用的氢氧化钠溶液。
①氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量的原因是________;
②用量筒量水时仰视读数,会导致测定废液中硫酸的质量分数结果____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
18.某学习小组的同学取Na2SO4和MgSO4的固体混合物40g放入烧杯中,加入113.6g水使其完全溶解,再逐步滴加溶质质量分数一定的NaOH溶液,反应的化学方程式为,反应过程中滴加NaOH溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。请计算:
(1)m的值为__________;
(2)当滴加NaOH溶液质量为_________g时,恰好完全反应;
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为_________。
19.现有碳酸钠和氯化钠的混合物15g,将其放入烧杯中加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,烧杯中溶液的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)B点时烧杯中溶液含有的阳离子是______(填离子符号)。
(2)恰好完全反应时加入稀硫酸的质量为______g。
(3)混合物中氯化钠的质量是多少克(写出具体计算过程)?
20.在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是___________。
(2)酸与碱之间反应实质是___________。
(3)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是___________。
②求反应后溶液中溶质质量分数。___________
21.二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,,发生反应的化学方程式为:
(1)实验过程中,石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于___________°C。
(2)若加热到300—900°C时,锰的氧化物会分解产生一种常见气体,该气体为___________(填化学式)。
(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)若把反应温度控制在900°C,充分反应后管内剩余固体的质量为___________g·
22.某创新小组的同学,在用MnO2,作催化剂制取O2的实验过程中遇到了困惑,通过老师点拔,他们厘清了思路,找到了解决问题的办法,小华将图像绘制在黑板上,并将方法分享给其他同学。
(1)观点分享:b曲线始终不变的原因是______。
(2)展示交流:结合黑板上的试题要求,请在答题卡上写出解题过程(最后结果精确到0.01)。
实验室用KC1O3和MnO2的混合物制取O2,其中MnO2为2g,它在固体混合物中的质量分数为25%,求KClO3完全反应后生成O2的质量。
23.CuSO4是化学实验中常见试剂。
(1)验证质量守恒定律。
步骤1:在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液,塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m1。
步骤2:将铁钉浸入到CuSO4溶液中,塞好橡胶塞。观察实验现象,待反应有明显现象后,将盛有CuSO4溶液和铁钉锥形瓶一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m2
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是_______。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是_______。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是_______。
③若m1=m2,可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于_______。
(2)探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需证明的是_______。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变,某同学设计如下实验:
向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液,待反应完全后,向试管中加入足量的BaCl2溶液,产生沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量_______0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”)
(3)将16.0gCuSO4置于坩埚中加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,X的化学式为_______。
②1000℃时,CuO开始发生分解反应,生成Cu2O和O2.计算图中m的值____。(写出计算过程)
24.请回答下列问题。
(1)某化学小组的同学对金属元素及金属材料进行系列研究。
①人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切。常见的金属材料有铁合金、铜合金、铝合金,这三种合金被广泛应用的年代由远及近的正确排列顺序是下列选项中的_______(填选项序号之一)。
A.铜合金→铁合金→铝合金
B.铁合金→铝合金→铜合金
C.铝合金→铜合金→铁合金
②我国劳动人民很早就掌握了湿法冶金的技术,西汉的《淮南万毕术》、东汉的《神农本草经》都有用单质铁置换出铜盐中铜的记载,试写出用单质铁与CuC12溶液反应进行湿法炼铜的化学方程式:_______。
③黄铜是由铜和锌所组成的合金,其外观与黄金非常相似。将黄铜置于稀盐酸中,能观察到的明显现象
是______(写出一条即可)。
(2)现有NaOH和Na2CO3的固体混合物10g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的BaC12溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入BaC12溶液的质量关系如下图所示。试回答:
①当滴入BaC12溶液150g时(即图中B点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是______(填离子符号)。
②当滴入BaC12溶液104g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g该固体混合物中Na2CO3的质量______。(计算结果精确至0.1g)
25.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载:
①“其器冶铁锥,其尖使极刚利”,“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”,“釜”指生铁制作的铁锅。生铁属于 ___材料。上述描述中利用铁的 ___(选填序号)。
a.导热性
b.导电性
c.硬度大
②“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为 ___。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成 ___被人体吸收,促进血红蛋白的生成。
②火星探测器发回信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 ___。
③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。
吸收中生成的另一种物质的化学式为 ___,再生时发生反应的化学方程式为 ___。
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 ___,产生的气体为 ___。
(4)还原发生的反应为Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4。
沉淀发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4。
沉淀时反应温度不宜太高,原因是 ___。
(5)沉淀时会有部分FeOOH与FeSO4反应生成Fe3O4,反应的化学方程式为 ___。
(三)FeOOH的含量测定
已知:FeOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。
称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(6)样品中FeOOH的含量为 ___%(精确到0.1%)。
(7)当加热到T4℃时,M点固体的成分是 ___,对应的质量比为 ___。
2023年中考化学强化复习:图像分析型计算题参考答案
1.某氢氧化钠固体因保存不当部分变质生成了Na2CO 3,取该样品12.5g逐滴加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到75g溶液。反应中产生的气体的质量与稀盐酸的用量关系如图所示。试计算:
(1)x=______g;
(2)样品中NaOH的质量百分数。
【答案】(1)64.7
(2)解:由图可知,生成二氧化碳气体的质量为2.2g
设碳酸钠的质量为z
氢氧化钠质量为12.5g-5.3g=7.2g
答:样品中NaOH的质量百分数57.6%。
2.向100gCuSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量之间的关系如下图所示,请依据图中信息回答下列问题:
(1)该反应生成的沉淀的质量为__________g;
(2)求CuSO4溶液中溶质的质量分数(根据化学方程式计算)。
【答案】(1)4.9 (2)解:设CuSO4溶液中溶质的质量分数为x
x=8%
答:CuSO4溶液中溶质的质量分数为8%
3.往盛有4.0g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸,让其充分反应,放出氢气的质量与所滴加稀盐酸的质量关系如图所示。请回答下列问题并计算:
(1)充分反应后,产生氢气的质量是______。
(2)刚开始滴加稀盐酸时,没有氢气放出的原因是______。
(3)该铝片中铝的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)0.4g
(2)铝片表面的氧化铝先与稀盐酸反应,没有氢气产生。
(3)设铝片中铝的质量为x
x=3.6g
该铝片中铝的质量分数为
答:该铝片中铝的质量分数为90%
4.往盛有4.0g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸,让其充分反应,放出氢气的质量与所滴加稀盐酸的质量关系如图所示。请回答下列问题并计算:
(1)充分反应后,产生氢气的质量是 。
(2)刚开始滴加稀盐酸时,没有氢气放出的原因是 。
(3)该铝片中铝的质量分数(写出计算过程)。
【答案】解:(1)由图示可知,充分反应后,产生氢气的质量是0.4g。
故答案为:0.4g。
(2)刚开始滴加稀盐酸时,没有氢气放出的原因是铝片的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成硫酸铝和水。
故答案为:铝片的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成硫酸铝和水。
(3)设参加反应的铝的质量为x。
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.4g
x=3.6g
该铝片中铝的质量分数为×100%=90%。
答:该铝片中铝的质量分数为90%。
5.兴趣小组取含氯化钙杂质的氯化钠样品25g,向其中加入80g水完全溶解,再加入100g碳酸钠溶液,恰好完全反应,过滤,得到该温度下的不饱和溶液。产生沉淀的质量随时间的变化如图所示。
(1)恰好完全反应时产生沉淀的质量是______g;
(2)请计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)5 (2)解:设生成5g沉淀需要氯化钙的质量为x,生成氯化钠的质量为y
溶液中溶质的质量分数:
答:恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为12.65%。
6.中国禽蛋生产和消费居全球之首。好奇的小明在自家养鸡场捡到一个与平常不一样的“软壳蛋”后,采用定量实验法探析其形成的可能原因。取软壳清洗并干燥后,称得质量为4g,并在学校实验室开展实验,实验结果如图所示。(假设蛋壳中其它成分不与盐酸反应;已知正常蛋壳中碳酸钙的质量分数≥90%)。
(1)计算该软壳蛋中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(2)该软壳蛋形成的可能原因是___________。
【答案】(1)解:设该软壳蛋中碳酸钙的质量分数为x
x=62.5%
答:该软壳蛋中碳酸钙的质量分数为62.5% (2)含钙量不足
7.为测定 10g 氧化铜样品(含少量铜)中氧化铜的质量分数,在高温的条件下加入足量木炭粉使其完全反应,固体总质量随时间的变化如图所示:
(1)完全反应后,产生二氧化碳的总质量是______;
(2)试计算氧化铜样品中氧化铜的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)2.2g
(2)解:设氧化铜样品中氧化铜的质量为x。
氧化铜样品中氧化铜的质量分数为
答:氧化铜样品中氧化铜的质量分数为80%。
8.取一定量NaCl和NaHCO3组成的固体样品放入烧杯中,然后将一定溶质质量分数的盐酸逐滴加入样品中,边加边搅拌,测得生成气体的质量与所加盐酸的质量关系如下图所示。请分析并计算:
(1)恰好完全反应时产生气体的质量是_______g;
(2)a点时溶液中含有的溶质是_______(填化学式);
(3)计算所加盐酸的溶质质量分数______。(写出计算过程,结果精确到0.01%)
【答案】(1)4.4 (2)NaC1、HC1
(3)设恰好完全反应时所加盐酸溶液溶质质量分数为x
解得:x=3.65%
答:盐酸溶质质量分数为3.65%。
9.我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的工艺记载,主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑,现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应,产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
(1)此过程中产生CO的质量是______kg。
(2)列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
【答案】(1)84 (2)解:设炉甘石中ZnCO3的质量为x
=
x=125kg
炉甘石中ZnCO3的质量分数=×100%=62.5%
答:炉甘石中ZnCO3的质量分数62.5%。
10.某厂生产的NaC1样品中含有少量MgCl2杂质。该厂质检员称取20g该样品,完全溶解在100g蒸馏水中,向所得溶液中加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示,请回答:
(1)样品中MgCl2的质量为_______g。
(2)计算恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数_____。(写出计算过程)
【答案】(1)0.95
(2)设生成氯化钠的质量为
解得,
氯化钠总质量=20g-0.95g+1.17g=20.22g,
故恰好完全反应时,溶液中溶质质量分数为:;答:恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数10%。
11.常温下,向盛有100gKOH溶液的烧杯逐滴加入溶质的质量分数为7.3%的稀盐酸,滴加过程中溶液pH变化如图所示。(说明:KCl溶液呈中性)
(1)恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量为 g。
(2)该KOH溶液中溶质的质量分数是多少?(答案精确到0.1%)
【答案】解:(1)当盐酸的质量为50g时,此时溶液的pH=7,说明此时盐酸与氢氧化钾恰好完全反应;
(2)消耗的稀盐酸的质量为50g×7.3%=3.65g;
设氢氧化钾的质量为x
KOH+HCl=KCl+H2O
56 36.5
x 3.65g
x=5.6g
故氢氧化钾的质量为5.6g,该KOH溶液中溶质的质量分数是×100%=5.6%。
故答案为:(1)50;
(2)5.6%。
12.向氯化铜和盐酸的混合溶液中滴加一定溶质质量分数的氢氧化钡溶液,充分搅拌,加入氢氧化钡溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。
请完成下列问题:
(1)a点时,溶液的pH 7。
(2)求所用氢氧化钡溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】解:(1)等于;
(2)设与氯化铜反应所用氢氧化钡溶液中溶质的质量为x
CuCl2+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaCl2
171 98
x 19.6g
x=34.2g
所用氢氧化钡溶液中溶质的质量分数为:
答:所用氢氧化钡溶液中溶质的质量分数为20%。
13.游览活动即将结束,化学精灵请同学们乘坐氢燃料汽车回家。氢气作为燃料具有热值高、无污染的优点,但是制备成本高,储存有难度。若用废旧黄铜(Cu﹣Zn合金)和稀硫酸为原料制备氢气,测得实验数据如图,请计算:
(1)该废旧黄铜中锌的质量为 g。
(2)实验中生成氢气的质量。
【答案】解:(1)6.5(或大于6.5,小于20);
(2)设实验中生成氢气的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
6.5g x
x=0.2g
答:实验中生成氢气的质量为0.2g。
14.在氢气还原氧化铜实验后的固体中含有Cu和CuO,为了测定固体中CuO的含量,取3.0g固体样品,逐滴加入稀硫酸,剩余固体质量与稀硫酸的质量关系如图所示。
已知:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
(1)固体样品中CuO的质量为 _____g。
(2)固体样品与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)0.8 (2)解:设固体样品与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量为x。
答:固体样品与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为16%。
15.以下是某同学解答一道计算题的过程,请你一起参与完成相关问题。
题目:将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热,反应中剩余固体质量与反应时间的关系如图所示。完全反应后,生成氯化钾的质量是多少?
该同学很快列出计算过程,求出了氯化钾的质量。请你帮该同学检查是否正确。
解:设生成KCl的质量为x
x=16.7g
答:生成KC1的质量为16.7g。
请回答下列问题:
(1)从图中可知完全反应后生成的O2质量是_______g。
(2)上述计算过程是否正确?_______(填“正确”或“错误”)。如果错误,请你重新利用化学方程式计算生成KC1的质量_____。
【答案】(1)9.6 (2) ①. 错误 ②. 解:设生成KCl的质量为x
x=14.9g
答:生成 KCl 的质量为14.9g。
16.取氯化钙和稀盐酸混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳___________g
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是___________、___________(填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)2.2 (2) ①. NaCl ②. CaCl2
(3)根据图像可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,生成碳酸钙沉淀的质量为10g。
解:设当滴加40g碳酸钠溶液时,反应生成的氯化钠的质量为。
设当滴加碳酸钠溶液从40g-120g时,反应生成的氯化钠的质量为。
所得溶液中氯化钠的质量分数是
答:当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是8.8%。
17.化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目,回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,并充分搅拌,利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成下图,请据图回答相关问题。(杂可溶但不参加反应)
(1)该反应是____________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)恰好完全反应时,溶液的温度为____________℃。
(3)计算废液中硫酸的质量分数_____。(写出计算过程)
(4)配制上述实验所用的氢氧化钠溶液。
①氢氧化钠固体应放在玻璃器皿中称量的原因是________;
②用量筒量水时仰视读数,会导致测定废液中硫酸的质量分数结果____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)放热 (2)t3
(3)解:设废液中硫酸的质量分数为x
x=19.6%
答:废液中硫酸的质量分数为19.6%
(4) ① 氢氧化钠固体易潮解,且腐蚀性较强 ②. 偏小
18.某学习小组的同学取Na2SO4和MgSO4的固体混合物40g放入烧杯中,加入113.6g水使其完全溶解,再逐步滴加溶质质量分数一定的NaOH溶液,反应的化学方程式为,反应过程中滴加NaOH溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。请计算:
(1)m的值为__________;
(2)当滴加NaOH溶液质量为_________g时,恰好完全反应;
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为_________。
【答案】(1)5.8 (2)80
(3)解:设反应整个过程中参与反应的硫酸镁的质量为x,设反应整个过程中生成的硫酸钠质量为y,
固体混合物中硫酸钠的质量为:40g-24g=16g,
根据质量守恒得知反应后溶液的质量为: ,
则恰好完全反应时,所得溶液中溶质质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为20%。
19.现有碳酸钠和氯化钠的混合物15g,将其放入烧杯中加入100g水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,烧杯中溶液的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)B点时烧杯中溶液含有的阳离子是______(填离子符号)。
(2)恰好完全反应时加入稀硫酸的质量为______g。
(3)混合物中氯化钠的质量是多少克(写出具体计算过程)?
【答案】(1)Na+、H+
(2)100 (3)解:产生的二氧化碳的质量为15g+100g+150g-260.6g=4.4g
设混合物中碳酸钠的质量为x
解得x=10.6g
则混合物中氯化钠的质量为15g-10.6g=4.4g
答:混合物中氯化钠的质量为4.4g。
20.在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是___________。
(2)酸与碱之间反应实质是___________。
(3)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是___________。
②求反应后溶液中溶质质量分数。___________
【答案】 ①. 无色酚酞或紫色石蕊(指示剂) ②. 氢离子与氢氧根离子结合成水分子() ③. 20克 ④. 设反应后溶液中溶质的质量为x,
x=2.34g,
反应后溶液中溶质的质量分数为×100%=5.2%
21.二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,,发生反应的化学方程式为:
(1)实验过程中,石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于___________°C。
(2)若加热到300—900°C时,锰的氧化物会分解产生一种常见气体,该气体为___________(填化学式)。
(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)若把反应温度控制在900°C,充分反应后管内剩余固体的质量为___________g·
【答案】(1)300 (2)O2
(3)解:设最多制得的MnO2的质量是x。
x=34.8g
答:最多制得的MnO2的质量是34.8g。
(4)28.4
22.某创新小组的同学,在用MnO2,作催化剂制取O2的实验过程中遇到了困惑,通过老师点拔,他们厘清了思路,找到了解决问题的办法,小华将图像绘制在黑板上,并将方法分享给其他同学。
(1)观点分享:b曲线始终不变的原因是______。
(2)展示交流:结合黑板上的试题要求,请在答题卡上写出解题过程(最后结果精确到0.01)。
实验室用KC1O3和MnO2的混合物制取O2,其中MnO2为2g,它在固体混合物中的质量分数为25%,求KClO3完全反应后生成O2的质量。
【答案】(1)没有加热、加热温度太低(合理即可)
(2)解:KClO3的质量为:2g÷25%-2g=6g
设:生成氧气的质量为x
=
x≈2.35g
答:生成氧气的质量为2.35g。
23.CuSO4是化学实验中常见试剂。
(1)验证质量守恒定律。
步骤1:在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液,塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m1。
步骤2:将铁钉浸入到CuSO4溶液中,塞好橡胶塞。观察实验现象,待反应有明显现象后,将盛有CuSO4溶液和铁钉锥形瓶一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m2
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是_______。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是_______。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是_______。
③若m1=m2,可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于_______。
(2)探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需证明的是_______。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变,某同学设计如下实验:
向H2O2溶液中滴入10ga%的CuSO4溶液,待反应完全后,向试管中加入足量的BaCl2溶液,产生沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量_______0.1ag。(填“大于”或“小于”或“等于”)
(3)将16.0gCuSO4置于坩埚中加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,X的化学式为_______。
②1000℃时,CuO开始发生分解反应,生成Cu2O和O2.计算图中m的值____。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. 除去铁钉表面的铁锈 ②. 银白色的铁钉表面有红色固体出现,溶液由蓝色变为浅绿色 ③. Fe>Cu ④. 生成的Cu和FeSO4的质量总和
(2) ①. CuSO4溶液能改变H2O2分解速率 ②. 大于
(3) ①. SO3 ②. 解:设生成Cu2O的质量为z
z=7.2g
即m的值为7.2g
24.请回答下列问题。
(1)某化学小组的同学对金属元素及金属材料进行系列研究。
①人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切。常见的金属材料有铁合金、铜合金、铝合金,这三种合金被广泛应用的年代由远及近的正确排列顺序是下列选项中的_______(填选项序号之一)。
A.铜合金→铁合金→铝合金
B.铁合金→铝合金→铜合金
C.铝合金→铜合金→铁合金
②我国劳动人民很早就掌握了湿法冶金的技术,西汉的《淮南万毕术》、东汉的《神农本草经》都有用单质铁置换出铜盐中铜的记载,试写出用单质铁与CuC12溶液反应进行湿法炼铜的化学方程式:_______。
③黄铜是由铜和锌所组成的合金,其外观与黄金非常相似。将黄铜置于稀盐酸中,能观察到的明显现象
是______(写出一条即可)。
(2)现有NaOH和Na2CO3的固体混合物10g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的BaC12溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入BaC12溶液的质量关系如下图所示。试回答:
①当滴入BaC12溶液150g时(即图中B点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是______(填离子符号)。
②当滴入BaC12溶液104g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g该固体混合物中Na2CO3的质量______。(计算结果精确至0.1g)
【答案】(1) ①. A ②. ③. 有气泡冒出(其它合理答案)
(2) ①. Cl- ②. 解:BaC12溶液中溶质质量=104g×10%=10.4g
设该固体混合物中Na2CO3的质量为x
x=5.3g
答:该固体混合物中Na2CO3的质量为5.3g。
25.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载:
①“其器冶铁锥,其尖使极刚利”,“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”,“釜”指生铁制作的铁锅。生铁属于 ___材料。上述描述中利用铁的 ___(选填序号)。
a.导热性
b.导电性
c.硬度大
②“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为 ___。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成 ___被人体吸收,促进血红蛋白的生成。
②火星探测器发回信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 ___。
③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。
吸收中生成的另一种物质的化学式为 ___,再生时发生反应的化学方程式为 ___。
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 ___,产生的气体为 ___。
(4)还原发生的反应为Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4。
沉淀发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4。
沉淀时反应温度不宜太高,原因是 ___。
(5)沉淀时会有部分FeOOH与FeSO4反应生成Fe3O4,反应的化学方程式为 ___。
(三)FeOOH的含量测定
已知:FeOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。
称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(6)样品中FeOOH的含量为 ___%(精确到0.1%)。
(7)当加热到T4℃时,M点固体的成分是 ___,对应的质量比为 ___。
【答案】(1) ①. 金属 ②. ac或ca ③. 3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
(2) ①. 氯化亚铁或FeCl2 ②. FeOOH中存在H、O元素 ③. H2O ④. 2(Fe2S3 H2O)+3O2=4FeOOH+6S
(3) ①. 加快反应速率 ②. 氢气和二氧化碳的混合气体
(4)防止过氧化氢受热分解
(5)2FeOOH+FeSO4=Fe3O4+H2SO4
(6)解:由图像可知,生成氧化铁的质量为71.2g,水的质量=76.6g 71.2g=5.4g
设FeOOH的质量为x
=
x=53.4g
样品中FeOOH的含量=×100%≈69.7%
答:样品中FeOOH的含量为69.7%。
(7) ①. Fe3O4和FeO ②. 29:54