专题 06 综合计算题 （下）--【尖子生训练营】2022年初中化学尖子生选拔专题训练（解析版）.docx

1、专题 06 综合计算题（下）18实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质，且成分均匀)，为测量样品中Na2CO3的质量分数，小明进行了如下实验。取质量、大小相同的3个烧杯，分别加入一定质量分数的稀盐酸100克，向上述3个烧杯中分别加入3 份质量不同的样品；充分反应后，再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下：实验一实验二实验三反应前稀盐酸+烧杯质量(克)150150150反应前固体样品质量(克)4812反应后烧杯内物质+烧杯质量(克)m155.8158.7已知实验中发生的化学反应：NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+ 2HCl=

2、2NaCl+H2O+ CO2(1)分析表中教据，写出判断实验二中的样品已完全反应的理由_。(2)表中的m 值为_。(3)根据实验二的数据计算样品中Na2CO3的质量分数。【答案】(1)因为实验三产生的气体质量为15g0+12g-158.7g=3.3g，实验二产生的气体质量为150g+8g-155.8g=2.2g，实验三产生的气体质量大于实验二，所以实验二中稀盐酸有剩余，8g样品已完全反应。 (2)152.9 (3)66.25%【详解】(1)因为实验三产生的气体质量为15g0+12g-158.7g=3.3g，实验二产生的气体质量为150g+8g-155.8g=2.2g，实验三产生的气体质量大于实

3、验二，所以实验二中稀盐酸有剩余，8g样品已完全反应；(2)实验二中的8g样品完全反应生成二氧化碳的质量为2.2g，那么4g样品完全反应生成的二氧化碳的质量应为1.1g，即实验一中烧杯减少的质量为1.1g，那么m=150g+4g-1.1g=152.9g ；(3)利用化学方程式，根据碳酸钠和二氧化碳反应的质量比即可计算出碳酸钠的质量。设8g样品中碳酸钠的质量为x；Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2106 44X 2.2g x=5.3g 样品中Na2CO3的质量分数= =66.25%答：样品中Na2CO3的质量分数为66.25% 。19某课外兴趣小组对一批铁样品(杂质

4、不溶于水也不与稀硫酸反应)进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表所示，请你认真分析数据，回答下列问题：甲乙丙反应前，烧杯+稀硫酸200g150g150g加入的铁样品质量10g10g14g充分反应后，烧杯+剩余物209.8g159.8g163.8g(1)同学所取用的稀硫酸与铁样品 恰好完全反应。(2)计算样品中铁的质量分数。(3)计算恰好完全反应后所的溶液中溶质的质量分数。(烧杯的质量为25 g，计算结果精确到0.1%)【答案】(1)乙；(2)56%；(3)11.7%【解析】根据反应数据和计算解答。解：(1)分析表中数据可知，

5、生成氢气的质量均为0.2g。甲同学所用稀硫酸有剩余，乙同学稀硫酸与铁样品 恰好完全反应，丙同学所用铁样品过量；(2)设应聘者铁的质量为x生成硫酸亚铁的质量为y。Fe+ H2SO4 = FeSO4 + H256 152 2x y 0.2g x=5.6g y=15.2g 56(3)样品中杂质的质量=10g-5.6g=4.4g恰好完全反应后所的溶液中溶质的质量分数= =11.7%答：(2)样品中铁的质量分数为56；(3)恰好完全反应后所的溶液中溶质的质量分数为11.7%。20现有硫酸钠和氢氧化钠的固体混合物(假设它们是混合均匀的)，取部分样品进行分析实验：(1)取2.62g固体混合物加水完全溶解后，

6、加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，过滤干燥后，称得沉淀的质量为2.33g求2.62g固体混合物中硫酸钠的质量是多少？(2)另取等质量的固体混合物溶于56.38g水后，再加入12g一定质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数【答案】(1)1.42g；(2)5%【解析】解(1)设固体混合物中硫酸钠的质量是x，Na2SO4 + BaCl2= BaSO4+ 2NaCl142 233x 2.33g142/x=233/2.33g x=1.42g；(2)2.62g固体混合物中氢氧化钠的质量为2.62g-1.42g=1.2g设氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠的质量为y2NaOH + H

7、2SO4 = Na2SO4 +2H2O80 1421.2g y80/1.2g=142/y y=2.13g 反应后所得溶液中溶质的质量分数=(2.13g+1.42g)(2.62g+56.38g+12g)100%=5%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。21化学兴趣小组为测定某石灰石中碳酸钙质量分数(杂质不与酸反应)，向6.0g石灰石样品中逐滴加入稀盐酸至完全反应为止，共生成二氧化碳气体2.2g。 根据化学方程式计算：该石灰石样品中碳酸钙质量分数(结果精确至0.1

8、) 。 若要计算上述反应所消耗盐酸溶液的质量，题中还缺少的一个数据是 。【答案】83.3% 盐酸的质量分数【详解】 试题分析：利用化学方程式，根据物质的量之比即可计算出碳酸钙的物质的量。二氧化碳的物质的量=2.2g(44gmoL)=0.05mol设碳酸钙的物质的量为x mol。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO21 1x 0.051/ x=1/0.05 x=0.05 mol 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：(0.05100)/6100%=83.3% 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。通过化学方程式可计算出参加反应的盐酸中溶质的质量，计算消耗的盐酸溶液的质量，那么就需要

9、知道盐酸的质量分数。22现有Fe和Fe2O3的固体混合物，东东同学为了分析混合物中Fe和Fe2O3的含量，设计了如下实验方案：(注意：100g是Fe与Fe2O3两种物质的总质量)(实验数据)实验共记录了两组实验数据：第组，完全吸收气体后，NaOH溶液质量增加了66g；第组，完全反应，冷却后称量剩余固体的质量为Wg。根据实验设计及有关数据进行分析与计算。(1)根据第组数据，CO与Fe2O3，反应产生CO2 g。(2)混合物中Fe2O3的质量为多少?(3)第组数据W是 g。【答案】(1)66(2)80 (3)76【详解】试题分析：(1)根据题意知，氢氧化钠能与二氧化碳发生反应，则溶液增加质量即为二

10、氧化碳质量。(2)利用化学方程式进行计算。具体步骤如下：解：设氧化铁的质量为X3 CO +Fe2O3高温2 Fe + 3 CO2160 132X 66g 160/132=X/66g X=80g(3)根据题意知，减少固体质量即为氧化铁中氧元素质量。可列关系式为：Fe2O3 - 3O160 4880g 100g-W 160/48=80g/(100g-W) W=76g23 有一种自生氧防毒面具，其使用的生氧剂的主要成分是KO2。某研究小组取100 g生氧剂放入装置A中，加入足量水使之充分反应(4KO2+2H2O=4KOH+3O2)，测定反应前后装置A的总质量。他们进行了三次实验，测定结果如下： 测定

11、序号第1次第2次第3次平均值反应前装置A总质量(g)400.1400.2399.7400.0反应后装置A总质量(g)376.1376.1375.8376.0请根据上述实验结果计算：(假设杂质不含钾元素且不与水反应)(1)100 g 生氧剂与水反应生成的氧气质量；(2)生氧剂中含钾元素的质量分数。【答案】(1)24g【详解】试题分析：解：(1)由题意可得，100g生氧剂与水反应生成的氧气质量为400g-376g=24g。(2)设生氧剂中KO2的质量为x.4KO2+2H2O=4KOH+3O2284 96 x 24gx=71g 生氧剂中钾元素的质量分数：100% 39% 答：(1)100g生氧剂与水

12、反应生成的氧气质量为24g。(2)该生氧剂中钾元素的质量分数是39%。考点：根据化学方程式计算；质量分数的计算。点评：本题难度较大，根据题意得出100g生氧剂与水反应生成的氧气质量为24g，是解题的突破口，在根据化学方程式计算的过程中要注意解题步骤。24请根据下图所示的实验过程和提供的数据，解答下列问题:(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【详解】(1)产生沉淀的质量为96.38g+9.42g+100g-200g=5.8g(2)设所得溶液

13、中溶质硫酸钠的质量为x，原固体中氢氧化钠的质量为y2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2 80 142 58 y x 5.8g80：58=y：5.8g 解得y=8g142：58 = 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/200g100%=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15.62g46/142 =5.06g25某化学兴趣小组的同学在老师的带领下参观如图所示的炼铁厂。小新想用自己所学知识来测定产品中铁的质量分数，征得

14、工人师傅同意，带回一小块生铁样品。称得该样品6.0g，放入烧杯中，向其中逐滴加入稀盐酸，当滴入54.0g稀盐酸时，反应不再产生气泡(假设杂质不参与反应)，称得烧杯内剩余物质的总质量为59.8g。(铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2)请你帮小新完成有关计算(结果保留一位小数)：(1)实验产生氢气的质量是 g。(2)生铁样品中铁的质量分数。【答案】实验中产生氢气的质量是0.2g，生铁样品中铁的质量分数是93.3%。【详解】由质量守恒定律及化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2可知反应前样品6.0g放入54.0g稀盐酸，反应后烧杯内剩余物质的总质量为59.8g，质量减少

15、了6.0g+54.0g-59.8g=0.2g，为氢气的质量，将氢气的质量代入化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2，就可计算出样品中铁的质量，即可计算出样品。解：根据质量守恒定律可知：生铁与酸反应时生成的氢气的质量是：6.054.0g59.8g0.2g设生铁中铁的质量是xFe 2HCl FeCl2 H256 2X 0.2g x生铁中铁的质量分数是：答：实验中产生氢气的质量是0.2g，生铁样品中铁的质量分数是93.3%。26为测定石灰石样品中碳酸钙的含量，小明取25g石灰石样品与一定质量的14.6%的稀盐酸恰好完全反应，将反应所得混合物蒸干得到固体27.2 g(不含结晶水，假设样品中的杂质既

16、不与稀盐酸反应)。试计算：(1)参加反应的盐酸的质量_。(2)石灰石样品中碳酸钙的含量_。【答案】100g 80% 【详解】设样品中杂质的质量为x，反应消耗盐酸的为y 石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 答：样品中碳酸钙的含量为80%，反应消耗盐酸的为100g考点：根据化学方程式的计算27某同学为了测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，取该溶液20g，加入二氧化锰0.5g，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量为19.7g。请回答下列问题：(1)二氧化锰在反应中的作用是_。(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。(3)利用上述溶液配制100g溶质质量分数为3%的过氧化氢消毒液，需该溶液的质量为_

17、g(结果保留一位小数)。【答案】(1)催化作用 (2)8.5% (3)35.3【解析】解答本题的关键是利用质量守恒定律求出生成氧气的质量，再根据氧气与过氧化氢的质量比，求出参加反应的过氧化氢的质量，进而求出过氧化氢的质量分数。(2)解：生成O2的质量是20g+0.5g-19.7g=0.8g；设该过氧化氢溶液中溶质的质量为x2H2O22H2O+O268 32X 0.8g68:32=x:0.8g解得x=1.7g该溶液中溶质的质量分数为1.7g/20g100%=8.5%答：该过氧化氢溶液中溶质的质量分数是8.5%。28某化学兴趣小组同学取氯化钡和盐酸混合溶液200g于烧杯中，向其中滴加碳酸钠溶液，产

18、生气体成沉淀的质量与加入碳酸钠溶液的质量关系如图1所示，请回答：(1)产生的气体质量最多是_g。(2)求混合溶液中氯化钡的溶质质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)(3)小组同学讨论分析，认为烧杯中溶液的pH随碳酸钠溶液质量的增加而发生改变，请你在图2框中帮他们补画出其pH的变化图像(已知：氯化钡溶液呈中性)。【答案】(1)2.2(2)由图可知，反应生成碳酸钡沉淀的的质量为9.85g。设：混合溶液中氯化钡的溶质的质量为x。 答：混合溶液中氯化钡的溶质质量分数为5.2%(3)【解析】(1)从图中可得出生成二氧化碳的质量为2.2g。(2)详解见答案。(3)一开始碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，

19、所以溶液从酸性慢慢变为中性；当盐酸消耗结束，碳酸钠与氯化钡反应，生成中性的氯化钠和碳酸钡沉淀，所以溶液的pH一直稳定在7处；当氯化钡消耗完，继续添加显碱性的碳酸钠，所以pH会逐渐增大，即如图所画。29现有氧化铜和铜的混合物，对其成分进行分析。取10g此样品，向其中分五次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：(反应的化学方程式：CuO+H2SO4CuSO4+H2O)第一次第二次第三次第四次第五次加入稀硫酸的质量/g2020202020充分反应后剩余固体质量/g8643m试回答下列问题：(1)上述表格中m的值为_。(2)计算所加入稀硫酸中溶质的

20、质量分数？(3)计算第三次加稀硫酸反应后所得溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)。【答案】(1)3(2)设第一次参与反应硫酸的质量为x：稀硫酸质量分数为：答：稀硫酸质量分数为12.25%。(3)第三次反应后氧化铜反应了10g-4g=6g设反应生成硫酸铜质量为y：第三次溶液质量为60g+6g=66g，溶质质量分数为：答：第三次加稀硫酸反应后所得溶液中溶质的质量分数为18.2%。【分析】(1)由表可知每加入20g稀硫酸，固体质量都要减少2g，第四次加入稀硫酸后固体质量只减少了1g，第四次反应后氧化铜反应完全，故m的值为3；(2)见答案。(3)见答案。30实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳

21、酸钠杂质，且成分均匀)，为测量样品中Na2CO3的质量分数，同学们取质量、大小相同的4个烧杯，分别加入一定质量分数的稀盐酸100g，再分别加入4份质量不同的样品，充分反应后记录实验数据如下：(注：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2)实验组别1234反应前稀盐酸+烧杯质量(g)150150150150固体样品质量(g)5101520反应后烧杯内物质+烧杯质量(g)m157.8161.7166.0(1)碳酸钠(Na2CO3)中碳元素和氧元素的质量比为_。(2)第2组实验中生成CO2的质量为_，表中m的值为_。(3)样品中Na2CO3的质量分数。【答案】(1)1：4(2)2.2g；1

22、53.9(3)设10g样品中碳酸钠的质量为xx=5.3g样品中Na2CO3的质量分数=。【详解】(1)碳酸钠(Na2CO3)中碳元素和氧元素的质量比为12：(163)=1：4。(2)根据质量守恒定律，第2组实验中生成CO2的质量为：150g+10g-157.8g=2.2g；10g样品完全反应生成2.2g二氧化碳，则5g样品完全反应生成1.1g二氧化碳，表中m的值为：150+5-1.1=153.9。(3)见答案。31某学生在学习盐的性质时做了氯化铝溶液和氢氧化钠溶液反应的实验。该学生向氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时，发现溶液中有沉淀生成，且沉淀量先增多后减少直至消失。经查阅资料获知：Al(O

23、H)3是一种两性氢氧化物，它既可以与酸反应又可以与碱反应都生成盐和水。它与碱反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O，NaAlO2可溶于水。现该学生将ag硬铝(Mg、Al、Cu、Si合金)溶于200.0g盐酸中，充分反应后过滤，然后向滤液X中逐滴滴加20.0%的NaOH溶液至过量，产生的沉淀与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。已知Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，请分析回答下列问题：(1)滤液X的pH_7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(2)图中D点处溶液中含有的溶质是_。(3)盐酸的质量分数是_。(4)当滴加NaOH溶液至260g时，沉淀的质量m2的值是多少

24、？(写出计算过程)【答案】(1)小于(2)NaCl、NaOH、NaAlO2(3)19.2%设盐酸的质量分数是a根据Mg+2HClMgCl2+H22Al+6HCl2AlCl3+3H2AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClMgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaClNaOH+HClNaCl+H2O可得关系式为 a19.2%。(4)5.8g从图象看出与氢氧化铝反应的氢氧化钠的质量为260g210g50g设氢氧化铝沉淀的质量为x x19.5g设生成氢氧化铝所需的氢氧化钠溶液的质量为y y150g因此与氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为210g20g150g40g设生成氢氧化镁的质量为z z

25、5.8g答：当滴加NaOH溶液至260g时，沉淀的质量m2的值是5.8g。【详解】(1)OA段没有沉淀产生，是剩余的盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，因此滤液X的pH7；故填：小于；(2)从图象可以看出，AB段是氢氧化钠与氯化镁、氯化铝反应分别生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀和氯化钠，BC段是氢氧化钠与氢氧化铝反应生偏铝酸钠和水，C点为氢氧化钠与氢氧化铝恰好反应时，因此D点时氢氧化钠过量，因此中D点处溶液中含有的溶质是NaCl、NaOH、NaAlO2；故填：NaCl、NaOH、NaAlO2；(3)见答案。(4)见答案。32化学兴趣小组欲测定某稀盐酸溶液的溶质质量分数，向一定量的石灰石中加入稀盐酸，反

26、应完全后，测得产生二氧化碳的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。请计算：(相对原子质量H-1C-12O-16Cl-35.5)(1)产生二氧化碳的总质量是_g。(2)稀盐酸的溶质质量分数。【答案】(1)6.6由图可知恰好完全生成二氧化碳6.6g。(2)7.3解：设50g稀盐酸中氯化氢质量为x。 x=3.65g稀盐酸的溶质质量分数 答：稀盐酸的溶质质量分数7.3%。【详解】见答案33过氧化钙(化学式为CaO2)能杀菌消毒，且能与水反应产生氧气(反应的化学方程式为 )。某学习小组为了测定不纯过氧化钙样品(所含杂质不溶于水也不与水反应)中过氧化钙的质量分数，称取10.0g样品于烧杯中，向其中加入足量的

27、水，在实验过程中用电子天平测得的数据记录如下表：时间(t)/min0t1t2t3烧杯内物质的总质量/g150.0149.2148.4148.4(1)完全反应后生成氧气的质量是 。(2)求该样品中所含过氧化钙的质量分数(写出计算过程)；(3)请在下图中画出反应过程中剩余样品的质量随时间变化的曲线，并作必要的标注。【答案】(1)1.6g； (2)解：设样品中过氧化钙的质量为x 过氧化钙的质量分数为：(3)曲线如图所示【详解】(1)由题干可知，反应生成气体，所以烧杯中物质的减少量就是生成氧气气体的质量，为：150.0g-148.4g=1.6g；(2)见答案。(3)分析表格提供数据可知，当时间为t2分

28、钟时，烧杯中物质质量不再改变，此时反应已经完毕，消耗样品中过氧化钙质量为7.2g，剩余样品质量为10g-7.2g=2.8g，故曲线如图所示： 。34某兴趣小组为了测定金属镁样品中镁的质量分数(杂质不含镁元素，不溶于水，也不与其它物质发生反应)，进行了如下实验：请回答下列问题：(1)恰好完全反应后产生H2的质量为多少。(2)求此镁样品中镁的质量分数(请写出计算过程)。(3)如果用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为多少。【答案】(1)0.2g(2)80%(3)20g【详解】(1)根据质量守恒定律，生成物的质量和反应物的质量相等，反应物总质量为，第一次加入50g稀盐酸完全完

29、全反应后产生H2的质量为；恰好完全反应是，又反应了50g稀盐酸，因此生成气体质量为。(2)设此镁样品中镁质量为x则有 有 此镁样品中镁的质量分数为 ；加入100g稀盐酸反应恰好完全，设100g稀盐酸中溶质HCl的质量为y则有有 所需浓盐酸的质量为 ，因此如果用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为20g。35乙炔(C2H2)是生产聚氯乙烯的重要原料。用电石(主要成分为CaC2)与水反应可制取乙炔，最终还可得到电石渣。某电石渣中含氢氧化钙92.5%，其余为杂质，此电石渣可用于处理电镀厂排出的酸性废水。(1)100kg上述电石渣中氢氧化钙的质量为 kg。(2)用上述电石渣处理

30、含硫酸196kg的酸性废水(假设电石渣中的杂质、废水中其他成分均不参加反应)，求至少需要电石渣的质量(写出计算过程及结果)。(3)把一定质量的乙炔、氧气、二氧化碳三种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下：物质C2H2O2CO2H2Ox反应前的质量/g8.914.44.400反应后的质量/g3.7017.6n2.8n= ；该反应的化学方程式为 。【答案】(1)92.5(2)解：设至少需要电石渣的质量为x。 x=160kg答：至少需要电石渣的质量为160kg。(3)3.6，【详解】(1)100kg上述电石渣中氢氧化钙的质量为100kg92.5% = 92.5

31、kg。(2)详见答案。(3)根据质量守恒定律8.9+14.4+4.4+0+0=3.7+0+17.6+n+2.8,n=3.6。故填：3.6。反应前后，质量增加的为生成物，减少的为反应物。则C2H2，O2为反应物。CO2，H2O，x为生成物。设参该反应C2H2，O2，CO2，H2O，x前的系数分别份a，b，c，d，e。则m(C2H2):m(O2):m(CO2):m(H2O)=(8.9g-3.7g):(14.4g-0g):(17.6g-4.4g):(3.6g-0g) = 26a:32b:44c:18d。 a:b:c:d=4:9:6:4。化学方程式可写为根据质量守恒定律可知，x分子中含有碳、氧原子，且个数比为1:1，应为CO。所以该反应的化学方程式为。