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专题九 计算题
类型一 已知溶液(或不纯物质)质量和质量分数计算纯净物质量型
1.(2016·江西)小新用 20 g 含碳酸钠 53%的天然碱制取氢氧化钠用于制作“叶脉书签”(杂质不参加反应
)。操作过程如下:
请计算:
第 1 题图
(1)20 g 样品中碳酸钠的质量为____________g。
(2)反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)将 200 g 滤液浓缩成制作“叶脉书签”所需质量分数为 10%的氢氧化钠溶液,需蒸发水__________g。
2.食醋是厨房常用的调味品。小明为判断某品牌 9°米醋含酸量是否合格,拟配制一定质量分数的氢氧化
钠溶液对其进行检测,产品的部分信息如图所示。请回答相关问题:
产品名称:9°米醋
规 格:420 mL
总酸含量:≥9.00 g/100 mL
保 质 期:36 个月
生产日期:见瓶底
(1)配制 100 g 质量分数为 4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠______g,水________mL(水的密度为 1 g/cm3)
。
(2)若将该米醋中的酸均看成是醋酸,醋酸与氢氧化钠反应的化学方程式为 CH3COOH+NaOH=== CH3COONa+
H2O,小明取出 10 mL 该米醋,加入 4%的氢氧化钠溶液 12 g,恰好完全反应。请通过计算判断该米醋含酸量
是否合格。(写出计算过程)2
(3)可溶性物质溶于水形成溶液后,凝固点会发生变化。纯净的醋酸凝固点是 16.6 ℃,而家中的米醋在温
度低于 0 ℃时也不易结冰,其原因是________
________________________。
3.做电解水实验时,常向水中加入稀硫酸以增强导电性,但硫酸并未参加反应。
(1)小明量取 40 mL 溶质质量分数为 34%的硫酸溶液(密度 为 1.25 g/mL),其中溶质的质量为________g。
(2)将(1)中量取的硫酸溶液加水稀释成 5%的稀硫酸,应加入水的质量为__________g。
(3)取 90 g 5%的稀硫酸做电解水实验,通电一段时间后,收集到氢气的质量为 2 g,求此时溶液中溶质的
质量分数。
4.某氢氧化钠样品中混有氯化钠,为测定样品中氢氧化钠的质量分数,称取 5 g 样品,加入 27 g 水完全
溶解后,缓慢加入稀盐酸,同时测定溶液的 pH。当 pH=7 时,刚好用去 10%的稀盐酸 36.5 g。试计算:
(1)将 100 g 质量分数为 36%的稀盐酸稀释成 10%的稀盐酸,需加水的质量为__________g。
(2)样品中氢氧化钠的质量分数。3
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数__________。
5.如图是配制好的碳酸钠溶液的标签。请根据标签上的文字信息,进行计算:
名称:碳酸钠溶液
化学式:Na2CO3
溶质质量分数 10%
溶液质量:500 g
第 5 题图
(1)配制该碳酸钠溶液,需要称量________g 碳酸钠。
(2)取氯化钡固体样品(含有少量氯化钠)26 g,放入烧杯中加水完全溶解,往烧杯中滴加上述配制好的碳酸
钠溶液至恰好完全反应,然后过滤、烘干,称得沉淀 19.7 g。该样品中氯化钡的质量分数是多少?(写出
计算过程)
(3)农业上常用 10%~20%的氯化钠溶液来选种,上述反应后过滤所得氯化钠溶液______(填“能”或“不能
”)直接用于选种。
6.有一道作业题:取 100 g 溶质质量分数为 8%的 氢氧化钠溶液倒入烧杯中,向其中加入 100 g 19.6%的稀
硫酸,充分反应后,求所得溶液中硫酸钠的质量分数。批改时老师发现两种答案:4
结果编号 ① ②
计算结果 14.2% 7.1%
请你分析并回答问题:
(1)氢氧化钠与硫酸反应时的质量比为________。
(2)请判断哪个结果是正确的。(写出计算过程)
(3)反应前后钠元素的质量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
7.某地一辆满载浓硫酸的罐车翻倒,导致 25 t 溶质的质量分数为 98%的浓硫酸泄漏,并向路基两边蔓延,
接到报警后消防官兵立即赶来并用石灰浆(主要成分为氢氧化钙)中和硫酸解除了险情。请回答:
(1)25 t 溶质的质量分数为 98%的浓硫酸中含 H2SO4 的质量为________________。
(2)计算:中和泄漏的硫酸,理论上需要多少吨氢氧化钙。
(3)处理一定量的硫酸,理论上既可用 m1 吨的氢氧化钙粉末,也可选用 m2 吨的氧化钙粉末,还可用 m3 吨碳5
酸钙粉末,则 m1、m2、m3 的数值大小关系为________。
类型二 根据读图计算纯净物质量型
1.为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,小龙和他的同学用足量的一氧化碳与在 10 g 样品充分反应(杂
质不能与反应),并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关
系如右图。
第 1 题图
(1)上述反应产生二氧化碳的质量为__________g。
(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
(3) 若 上 述 反 应 后 剩 余 固 体 质 量 为 m 克 , 写 出 计 算 该 赤 铁 矿 石 中 氧 化 铁 质 量 分 数 的 表 达 式 :
______________________(用 m 表示)。
2.(2018·江西样卷)为测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,小红称取了 11 g 样品(杂质仅有氯化钠
)加入足量的氯化钙溶液,使其充分反应。反应生成的沉淀质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。6
第 2 题图
(1)反应生成沉淀的质量为________g。
(2)计算样品中纯碱的质量分数。(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)恰好完全反应后生成的溶液的溶质质量分数为__________。
3.(2018·萍乡一模)我市某玻璃厂排放的废水中含有碳酸钠,易造成环境污染。化学兴趣小组根据该厂
设计的废水处理方案进行了如下实验:取过滤后的水样 100 g,逐滴加入稀盐酸至恰好不再产生气体为止。
反应过程中生成气体与所加稀盐酸的质量关系如图所示。
请回答下列问题(不考虑水样中杂质的影响)。7
第 3 题图
(1)反应生成 CO2 气体的质量是______________。
(2)100 g 水样中碳酸钠的质量是多少?(写出计算过程)
(3)加入稀盐酸的质量为 a g 时,溶液中的钠元素的质量是__________g。
4.(2018·淮安改编)对销售的化肥,国家有明确的质量要求。某兴趣小组对市售的某钾肥进行了检测,
称取 2.0g 样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐渐加入 10%的 BaCl2 溶液,产生沉淀的质量与所加入
BaCl2 溶液质量的关系如图所示(假定杂质不参加反应)。已知:K2SO4+BaCl2=== BaSO4↓+2KCl。
(1)反应生成沉淀的质量为____________g。
(2)样品中 K2SO4 的质量分数是多少?8
(3)通过计算,该化肥是否符合国家质量要求______(填“是”或“否”)。
5.(2018·甘肃改编)用溶质质量分数为 5%的 NaOH 溶液中和 73 g 稀盐酸,反应过程中溶液的酸碱度变化
如图所示。请计算:
第 5 题图
(1)用质量分数为 10%的氢氧化钠溶液配制 5%的氢氧化钠溶液 100 g,需要加水________克。
(2)当 a 为 80 g 时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到 0.1%)9
(3)加入过量的氢氧化钠后,溶液中的溶质为______________________(填化学式)。
6.(2018·梧州改编)为了测定某硫酸铜溶液的质量分数,小杨同学取 50.0 g 样品置于烧杯中,逐滴加入
氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液的质量和生成沉淀质量的关系如图所示。请计算:
第 6 题图
(1)NaOH 的化学式量为________。
(2)硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)硫酸铜刚好完全反应时,所得溶液的质量为____________g(保留一位小数)。
7.(2018·黔南州)化学实验小组同学为研究某公共场所铁制护栏锈蚀的程度,将 12.8 g 已生锈的铁片,
放入一定浓度的稀盐酸中充分反应,测得产生的气体质量与稀盐酸的质量关系如图所示(假设铁片除有
Fe2O3 外,不含其他杂质)。10
第 7 题图
(1)生成氢气的质量为__________g。
(2)所得稀盐酸中溶质的质量分数为______________。
(3)计算该铁片中 Fe2O3 的质量分数(写出计算过程)。
类型三 利用差量法计算纯净物质量型
1.(2018·德州)向盛有 10 g 纯碱样品(含有少量的氯化钠)的烧杯中加入稀盐酸。加入 80 g 稀盐酸时恰好
完全反应,反应后烧杯内物质总质量为 86.7 g。
(1)该反应生成二氧化碳的质量为__________g。
(2)求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数?11
2.(2018·长沙)小英同学用某铁合金样品做了如下实验:称量 11.4g 样品,放入质量为 40 g 的烧杯中,
再往烧杯中加入 200 g 稀硫酸,恰好完全反应(杂质不与酸反应,也不溶于水)。反应完毕后称量烧杯及烧
杯内物质总质量为 251g。求:
(1)反应产生的氢气质量为__________g。
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。12
3.(2018·绍兴节选)实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了
如下实验:(电子秤示数单位为克)
第 3 题图
(1)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为__________克。
(2)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(3)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈______性。
4.(2018·河北)小明用某纯碱样品(含少量氯化钠)进行了如图所示的实验。请计算:13
第 4 题图
(1)生成二氧化碳的总重量为__________g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
5.(2018·陕西改编)某补钙剂的主要成分是碳酸钙。欲测定该补钙剂中碳酸钙的质量分数,某同学进行
了如图所示的操作(假设其他成分可溶于水但不参与反应)。
第 5 题图
(1)生成二氧化碳的质量为__________g。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。14
(3)该实验中,装置的气密性对测定结果______(填“有”或“无”)影响。
6.请根据如 图所示的实验过程和提供的数据,解答下列问题。
第 6 题图
(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)15
(3)原固体混合物中钠元素的质量为____________g。
类型四 分析表格数据计算纯净物质量型
1.(2015·江西)为测定某氮肥中硫酸铵的纯度(即质量分数)是否与如图所示标签相符,小林取一定量该
氮肥样品于烧杯中配成溶液,与足量氯化钡溶液反应,记录有关数据如下表:
[反应的化学方程式为(NH4)2SO4+BaCl2=== BaSO4↓+2NH4Cl,其他成分能溶于水但不参加反应]
(1)反应共生成 BaSO4 的质量为____________g。
(2)若所取氮肥样品的质量为 15 g,试通过计算确定该氮肥中硫酸铵的纯度是否与标签相符。(请写出计算
过程)16
(3)反应前后,溶液中硫元素的质量________(选填“不变”“增大”或“减小”)。
2.某会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”:为测定其中碳酸钙的含量,课外活动小组的同学称取 50 g
碎纸样品。分别在 5 只烧杯中进行了实验,实验数据见下表(假设纸张其他成分既不溶于水,也不与水反
应):
烧杯序号 烧杯① 烧杯② 烧杯③ 烧杯④ 烧杯⑤
加入样品的质量/g 10 10 10 10 10
加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40 50
充分反应后生成气体的质量/g 0.88 1.76 2.64 3.52 3.52
(1)10 g 样品与足量稀盐酸反应最多生成____________g 气体。
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。
(3)烧杯④中物质充分反应后所得溶液的质量为______________g。
3.(2018·达州)实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有 100 g 碳酸钠
溶液,将 150 g 氯化钙溶液分四次加入,充分反应,四次测量所得数据如表所示:
次数
累计加入氯化钙
溶液的质量/g
烧杯中溶液的总质量/g17
一 40 134
二 80 168
三 120 202
四 150 232
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为________g。
(2)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程)
(3)第四次测量时,所得溶液中的溶质有________________________(填化学式)。
4.(2018·宁波)为测定 CuCl2 和 FeCl2 组成的混合溶液中 FeCl2 的质量分数,进行如下实验:
①取 200 g 混合溶液加入足量的 AgNO3 溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到 143.5 g AgCl 固体;
②另取原混合溶液各 200 g 与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,
其实验数据如下表。
实验组别 一 二 三 四 五
混合溶液质量/g 200 200 200 200 200
铁屑质量/g 6 9 12 15 18
析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的 m 值为____________。
(2)第______组实验恰好完全反应。
(3)原混合溶液中 FeCl2 的质量分数为多少?(计算结果精确到 0.1%)18
5.小明同学从家中带来了一个废弃的水龙头,其成分为黄铜(铜锌合金)。为了测定黄铜中铜的质量分数,
他在老师的指导下做了如下实验,有关实验数据记录如下:
实验次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次
所取黄铜样品的质量/g 32.0 32.0 32.0 32.0
加入稀硫酸的质量/g 40.0 80.0 120.0 160.0
反应后烧杯内剩
余物质的质量/g
71.9 a 151.7 191.7
请分析实验数据,完成下列问题:
(1)第 2 次实验中 a 的数值为______________。
(2)计算该黄铜样品中铜的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到 0.1%)。19
(3)第 4 次实验中,充分反应后溶液中溶质的成分为___________________
_______(写化学式)。
6.为了探究石灰石的纯度(假设样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应),称取 40 g 石灰石样品分为 4
等份进行实验。所得数据如表所示:
实验编号 ① ② ③ ④
稀盐酸的质量/g 25 50 m 150
乘余固体的质量/g 7.5 5 2 2
(1)石灰石的纯度是__________。
(2)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)表中 m 的值________(填“大于”“小于”或“等于”)100 g。
参考答案
类型一
1.(1)10.620
(2)解:设反应后生成氢氧化钠的质量为 x
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
106 80
10.6 g x
80
106=
x
10.6 g
x=8 g
反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为
8 g
200 g×100%=4%
答:反应后所得滤液中氢氧化钠的质 量分数为 4%。
(3)120
2.(1)4 96
(2)解:设 10 mL 该米醋中醋酸的质量为 x
CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O
60 40
x 12 g×4%
60
40=
x
12 g × 4%
x=0.72 g
该米醋的含酸量为
0.72 g
10 mL =
7.2 g
100 mL<
9.00 g
100 mL
答:该米醋的含酸量不合格。
(3)醋酸溶于水后溶液的凝固点降低
3.(1)17 (2)290
(3)解:设生成氧气的质量为 x
2H2O =====通电
2H2↑+O2↑
4 32
2 g x
32
4 =
x
2 g
x=16 g
所得溶液的质量为 90 g-2 g-16 g=72 g
此时溶液中溶质的质量分数为
90 g × 5%
72 g ×100%=6.25 %21
答:此时溶液中溶质的质量分数为 6.25%。
4.(1)260
(2)解:设样品中氢氧化钠的质量为 x
NaOH+HCl ===NaCl+H2O
40 36.5
x 36.5 g×10%
40
36.5=
x
36.5 g × 10%
x=4 g
样品中氢氧化钠的质量分数为
4 g
5 g×100%=80%
答:样品中氢氧化钠的质量分数为 80%。
(3)10%
5.(1)50
(2)解:设样品中氯化钡的质量为 x
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
208 197
x 19.7 g
208
197=
x
19.7 g
x=20.8 g
样品中氯化钡的质量分数为
20.8 g
26 g ×100%=80%
答:样品中氯化钡的质量分数为 80%。
(3)能
6.(1)40∶49
(2)解:设所得溶液中硫酸钠的质量为 x
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
80 142
100 g×8% x
142
80 =
x
100 g × 8%
x=14.2 g
所得溶液中硫酸钠的质量分数为
14.2 g
100 g+100 g×100%=7.1%22
答:计算结果②正确。
(3)不变
7.(1)24.5 t
(2)解:设理论上需要氢氧化钙的质量为 x
Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
74 98
x 24.5 t
74
98=
x
24.5 t
x=18.5 t
答:中和泄漏的硫酸,理论上需要约 18.5 吨氢氧化钙。
(3)m3>m1>m2
类型二
1.(1)6.6
(2)解:设赤铁矿石中氧化铁质量为 x
3CO+Fe2O3 =====高温
2Fe+3CO2
160 132
x 6.6 g
160
132=
x
6.6 g
x=8.0 g
赤铁矿石中氧化铁的质量分数为:
8.0 g
10.0 g×100%=80%
答:该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为 80%。
(3)
10-m
3 ×100%
2.(1)10
(2)解:设 11 g 该样品中碳酸钠的质量为 x
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10 g
106
100=
x
10 g23
样品中碳酸钠的质量分数为
10.6 g
11 g ×100%=96.4%
答:该样品中碳酸钠的质量分数为 96.4%。
(3)10%
3.(1)4.4 g
(2)解:设 100 g 水样中碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4 g
106
44 =
x
4.4 g
x=10.6 g
答:100 g 水样中碳酸钠的质量是 10.6 g。
(3)4.6
4.(1)2.33
(2)解:设样品中硫酸钾的质量为 x
K2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2KCl
174 208
x 20.8 g×10%
174
208=
x
20.8 g × 10%
x=1.74 g
样品中硫酸钾的质量分数为
1.74 g
2.0 g ×100%=87%
答:样品中 K2SO4 的质量分数为 87%。
(3)是
5.(1)50
(2)解:设所得溶液中氯化钠的质量为 x
NaOH+HCl===NaCl+H2O
40 58.5
80 g×5% x
58.5
40 =
x
80 g × 5%
x=5.85 g24
所得溶液中溶质的质量分数为
5.85 g
73 g+80 g×100%≈3.8 %
答:所得溶液中溶质的质量分数约为 3.8%。
(3)NaCl、NaOH
6.(1)40
(2)解:设样品中硫酸铜的质量为 x
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 4.9 g
160
98 =
x
4.9 g
x=8 g
硫酸铜溶液中溶质的质量分数为
8 g
50.0 g×100 %=16.0%
答:硫酸铜溶液中溶质的质量分数为 16.0%。
(3)65.1
7.(1)0.4 (2)14.6%
(3)解:设该铁片中铁的质量为 x
Fe+2HCl===2FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4 g
56
2 =
x
0.4 g
x=11.2 g
铁片中 Fe2O3 的质量分数为
12.8 g-11.2 g
12.8 g ×100%=12.5%
答:该铁片中 Fe2O3 的质量分数为 12.5%。
类 型三
1.(1)3.3
(2)解:设生成 3.3 g 二氧化碳,需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 3.3 g25
106
44 =
x
3.3 g
x=7.95 g
纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
7.95 g
10 g ×100% =79.5%
答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数为 79.5%。
2.(1)0.4
(2)解:设稀硫酸中溶质的质量为 x
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
98 2
x 0.4 g
98
2 =
x
0.4 g
x=19.6 g
所用稀硫酸的溶质质量分数为
19.6 g
200 g ×100%=9.8%
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为 9.8%。
3.(1)2.2
(2)解:设样品中碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2 g
106
44 =
x
2.2 g
x=5.3 g
固体样品中碳酸钠的质量分数为
5.3 g
10 g ×100%=53%
答:固体样品中碳酸钠的质量分数为 53%。
(3)酸
4.(1)4.4
(2)解:设所用稀盐酸中溶质的质量为 x
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
x 4.4 g26
73
44=
x
4.4 g
x=7.3 g
所用稀盐酸的溶质质量分数为
7.3 g
100 g×100%=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为 7.3% 。
5.(1)6.6
(2)解:设补钙剂中碳酸钙的质量为 x
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6 g
100
44 =
x
6.6 g
x=15 g
补钙剂中碳酸钙的质量分数为
15 g
20 g×100%=75%
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数是 75%。
(3)无
6.(1)5.8
(2)解: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↓
80 142 58
y x 5.8 g
142
58 =
x
5.8 g x=14.2 g
80
58=
y
5.8 g y=8 g
所得溶液中溶质硫酸钠的质量为 9.42 g-8 g+14.2 g=15.62 g
所得溶液的溶质质量分数为
15.62 g
200 g ×100%=7.81%
答:所得溶液的溶质质量分数为 7.81%。
(3)5.06
类型四
1.(1)23.3
(2)解:设 15 g 氮肥样品中(NH4)2SO4 的质量为 x27
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
132 233
x 23.3 g
132
233=
x
23.3 g
x=13.2 g
氮肥样品中(NH4)2SO4 的纯度为
13.2 g
15 g ×100%=88%