题型突破(七) 计算题
1.[2017·江西] 学习小组测定某工业废水(含有 H2SO4、HNO3,不含固体杂质)中 H2SO4 的含量。取 100 g 废水
于烧杯中,加入 100 g BaCl2 溶液,恰好完全反应,经过滤得到 176.7 g 溶液(可溶性杂质不参加反应,过滤
后滤液的损失忽略不计)。求:
(1)充分反应后生成沉淀的质量为 g。
(2)该工业废水中硫酸的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)为避免工业废水污染环境,排放前应对废水进行中和处理,需加入的物质是 。
2.[2019·赣州模拟]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 38%的浓盐酸稀释成 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)反应后所得溶液中溶质的质量分数。
3.[2019·江西模拟]向盛有 36.5 g 稀盐酸的烧杯中逐滴加入 16%的 NaOH 溶液(密度为 1 g·mL-1),测得烧杯中溶液的 pH 变化如图 T9-2 所示。请回答:
(1)配制 50 g 16%的 NaOH 溶液,需要 NaOH 固体质量为 g。
(2)计算参加反应的稀盐酸的溶质质量分数。
(3)a 点时溶液中含有的离子有 。
图 T9-2
4.[2019·赣州模拟]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 T9-3 所示(假设铁片除有
Fe2O3 外,不含其他杂质)。
(1)生成氢气的质量为 g。
(2)所用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)
图 T9-35.[2019·郴州]往 80 g 含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,加入的镁粉的质量与溶液质量
变化如图 T9-4 所示。试分析计算:
(1)a→b 段表示镁粉与混合溶液中的
(填化学式)反应。
(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数是多少?(写出计算过程,精确到 0.1%)
图 T9-4
6.[2019·绍兴]为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液 X 的成分,同学们做了以下实验:取 50
g 滤液于烧杯中,先向烧杯中滴加溶质质量分数为 6%的硫酸镁溶液 20 g,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶
液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图 T9-5 所示。图 T9-5
(1)滤液 X 的 pH (填“大于”“小于”或“等于”)7。
(2)CD 段发生反应的化学方程式为 。
(3)滤液 X 中含有的溶质是 。
(4)滴加入 30 g 稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量 m2 的值为多少?(写出计算过程)
7.[2019·九江模拟改编]某样品仅含 NaCl 和 MgCl2,为探究样品中 MgCl2 的质量分数,某研究性小组取了 19 g
样品,加入 138.8 g 水使其完全溶解后,再将 120 g 一定溶质质量分数的 NaOH 溶液不断加入到该溶液中,充
分反应后,测得相关数据如下表。
实验次数 1 2 3 4
加入 NaOH 溶液质量/g 30 30 30 30
共生成沉淀的质量/g 2.9 5.8 m 5.8
求:(1)表中 m 的值为 (填序号)。
A.大于 5.8 B.小于 5.8
C.等于 5.8 D.大于或等于 5.8
(2)样品中 MgCl2 的质量。(写出计算过程)
(3)计算第二次实验后溶液中溶质的质量分数。(保留一位小数)8.[2019·东营]工业盐酸中通常含少量 FeCl3 而呈黄色,小亮为测定某工业盐酸中 HCl 的含量进行如下实验:
取某工业盐酸 50 g,滴加溶质质量分数为 20%的 NaOH 溶液。反应过程中,当加入的 NaOH 溶液质量至以下数
值时,对充分反应后所得溶液的质量进行了测定,部分数据如下表。请根据表格和图像完成下列问题。
加入 NaOH 溶液的质量/g 25 50 75 100
所得溶液的质量/g 75 100 125 m
图 T9-6
(1)开始没有产生沉淀的原因是 。
(2)求该工业盐酸中 HCl 的质量分数。(写出计算过程)
(3)m= (结果保留两位小数)。 9.[2019·衢州]小科为测定某石灰石样品(主要成分为碳酸钙,其他成分不与稀盐酸反应)中碳酸钙的含量,
利用气密性良好的图 T9-8 中甲装置进行实验:①称取石灰石样品 6 g,加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,从左侧持
续缓慢鼓入空气;②一段时间后打开分液漏斗活塞,注入足量的稀盐酸,开始计时;③待装置 D 总质量不再
增加时停止鼓入空气。实验过程中测得装置D增加的质量随时间变化图像如图乙(碱石灰能吸收二氧化碳和水)。
图 T9-8
(1)根据图乙,运用化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(计算结果精确到 0.1%)
(2)下列情况中,会导致测得的碳酸钙质量分数偏大的是 。
①去掉装置 A,将空气直接鼓入装置 B
②去掉装置 C,将 B 和 D 装置直接相连
③当气泡停止产生时立即停止鼓入空气
10.[2019·哈尔滨改编]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,也不与其他物质
发生反应),进行了如下实验。请回答下列问题。
图 T9-9
(1)求此样品中镁的质量分数。
(2)若将反应后的滤液蒸发 104.4 g 水,无晶体析出,计算所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)(3)若要生产含镁 4.5%的铝合金 960 t,需要上述金属镁样品的质量为 。
11.[2015·江西]为测定某氮肥中硫酸铵的纯度(即质量分数)是否与图 T9-11 标签相符合,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:
图 T9-11
反应前 反应后
烧杯和样品溶液总质量 氯化钡溶液质量 过滤后烧杯和溶液总质量(滤液的损失忽略不计)
45 g 55 g 76.7 g
[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)(3)反应前后,溶液中硫元素的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【参考答案】
1.(1)23.3
(2)解:设 100 g 工业废水中硫酸的质量为 x。
BaCl2+H2SO4 BaSO4↓+2HCl
98 233
x 23.3 g
98
233= x
23.3 g x=9.8 g
工业废水中硫酸的质量分数为9.8 g
100 g×100%=9.8%。
答:(2)该工业废水中硫酸的质量分数为 9.8%。
(3)氢氧化钙(合理即可)
2.(1)280
(2)解:设氢氧化钠的质量为 x,生成氯化钠的质量为 y。
NaOH + HCl NaCl + H2O
40 36.5 58.5
x 36.5 g×10% y
40
36.5= x
36.5 g × 10% x=4 g
36.5
58.5=36.5 g × 10%
y y=5.85 g
样品中氢氧化钠的质量分数为4 g
5 g×100%=80%。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数为 5 g - 4 g + 5.85 g
5 g + 27 g + 36.5 g×100%=10%。
答:(2)样品中氢氧化钠的质量分数为 80%。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数为 10%。
3.(1)8
(2)解:设参加反应的盐酸中溶质的质量为 x。
HCl+NaOH NaCl+H2O
36.5 40
x 1 g·mL-1×25 mL
36.5
40 = x
1 g·mL-1 × 25 mL × 16% x=3.65 g
盐酸的溶质质量分数为3.65 g
36.5 g×100%=10%。答:(2)参加反应的稀盐酸的溶质质量分数为 10%。
(3)Na+、C1-、H+
4.(1)0.4 (2)14.6%
(3)解:设参加反应的铁的质量为 x。
Fe+2HCl FeCl2+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:(3)该铁片中 Fe2O3 的质量分数为 12.5%。
[解析](2)解:设所用稀盐酸中溶质的质量为 y。
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
2×36.5 2
y 0.4 g
2 × 36.5
2 = y
0.4 g y=14.6 g
稀盐酸的溶质质量分数为 14.6 g
115 g - 15 g×100%=14.6%。
5.(1)AgNO3
(2)解:开始的 a→b 段表示镁粉与混合溶液中的硝酸银反应,b→c 段表示镁粉与混合溶液中的硝酸铜反应,
溶液质量减少 60.8 g-56.8 g=4 g。
设溶液中硝酸铜的质量为 x,则生成硝酸镁的质量为 x-4 g。
Mg+Cu(NO3)2 Cu+Mg(NO3)2
188 148
x x-4 g
188
148= x
x - 4 g x=18.8 g
原混合溶液中硝酸铜的质量分数是18.8 g
80 g ×100%=23.5%。
答:(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数是 23.5%。
6.(1)大于
(2)Mg(OH)2+H2SO4 MgSO4+2H2O
(3)Ba(OH)2、NaOH (4)解:设加入 20 g 硫酸镁溶液生成的氢氧化镁的质量为 x。
Ba(OH)2+MgSO4 Mg(OH)2↓+BaSO4↓
120 58
20 g×6% x
120
58 =20 g × 6%
x x=0.58 g
m2=4.66 g+0.58 g=5.24 g。
答:(4)烧杯中沉淀的质量 m2 的值为 5.24 g。
[解析](1)氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,所以滤液 X 含有氢氧化钠,溶液的 pH 大于 7。
(2)CD 段是氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,对应的化学方程式为 Mg(OH)2+H2SO4 MgSO4+2H2O。(3)加
入硫酸镁溶液有沉淀生成,且加入稀硫酸后沉淀质量先增加,然后再减小,所以滤液 X 中既有氢氧化钠也有
氢氧化钡,则滤液 X 中含有的溶质是 Ba(OH)2、NaOH。
7.(1)C
(2)解:设样品中 MgCl2 的质量为 x,生成的氯化钠的质量为 y。
2NaOH+MgCl2 2NaCl+Mg(OH)2↓
95 117 58
x y 5.8 g
95
58= x
5.8 g x=9.5 g
117
58 = y
5.8 g y=11.7 g
(3)第二次实验后溶液中溶质的质量分数为 11.7 g + (19 g - 9.5 g)
19 g + 138.8 g + 60 g - 5.8 g×100%=10.0%。
答:(2)样品中 MgCl2 的质量为 9.5 g。
(3)第二次实验后溶液中溶质的质量分数为 10.0%。
8.(1)氢氧化钠溶液先与盐酸反应(合理即可)
(2)解:由图可知,与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量为 80 g。
设 50 g 该工业盐酸中 HCl 的质量为 x。
NaOH + HCl NaCl+H2O
40 36.5
80 g×20% x
40
36.5=80 g × 20%
x x=14.6 g
该工业盐酸中 HCl 的质量分数为14.6 g
50 g ×100%=29.2%。 答:该工业盐酸中 HCl 的质量分数为 29.2%。
(3)148.93
9.(1)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为 x。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.2 g
100
44 = x
2.2 g x=5 g
样品中碳酸钙的质量分数为5 g
6 g×100%≈83.3%。
答:(1)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 83.3%。
(2)①②
[解析](2)①装置 A 中的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,如果去掉装置 A,会使装置 D 吸收的二氧化
碳气体的质量偏大,从而使测得的碳酸钙质量分数偏大;②装置 C 中的浓硫酸能吸收二氧化碳气体中含有的
水蒸气,若去掉装置 C,将 B 和 D 装置直接相连,会使装置 D 增加的质量偏大,从而使测得的碳酸钙质量分
数偏大;③当气泡停止产生时立即停止鼓入空气,二氧化碳气体没有完全被吸收,会使吸收的二氧化碳气体
的质量偏小,从而使测得的碳酸钙质量分数偏小。
10.(1)解:第一次所加入的 150 g 稀盐酸完全反应,生成气体的质量为 150 g+5 g-154.7 g=0.3 g。
设 150 g 稀盐酸中溶质质量为 x。
Mg+2HCl H2↑+MgCl2
73 2
x 0.3 g
73
2 = x
0.3 g x=10.95 g
该盐酸的溶质质量分数为10.95 g
150 g ×100%=7.3%。
200 g 盐酸与样品恰好完全反应,则该盐酸中溶质质量为 200 g×7.3%=14.6 g。
设镁样品中镁的质量为 y,生成 MgCl2 质量为 z,生成 H2 质量为 m。
Mg+2HCl H2↑+MgCl2
24 73 2 95
y 14.6 g m z
24
73= y
14.6 g y=4.8 g
73
2 =14.6 g
m m=0.4 g73
95=14.6 g
z z=19 g
5 g 金属镁样品中镁的质量分数为4.8 g
5 g ×100%=96%。
(2)反应后的滤液总质量为 150 g+50 g+4.8 g-0.4 g=204.4 g,蒸发 104.4 g 水,无晶体析出,所得溶液的
质量为 204.4 g-104.4 g=100 g,所得溶液溶质的质量分数为 19 g
100 g×100%=19%。
答:(1)此样品中镁的质量分数为 96%。
(2)所得溶液中溶质的质量分数为 19%。
(3)45 t
11.(1)23.3
(2)解:设硫酸铵的质量为 x。
(NH4)2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2NH4Cl
132 233
x 23.3 g
132
233= x
23.3 g
x=13.2 g
氮肥中硫酸铵的纯度为13.2 g
15 g ×100%=88%