專題二 化學(xué)綜合計(jì)算 - 答案

一、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)和溶液的綜合計(jì)算1．[2012·昆明]向50g氯化鋇溶液中加入硫酸溶液至恰好完全反應(yīng)，過(guò)濾后所得溶液的質(zhì)量等于原氯化鋇溶液的質(zhì)量，則所加硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(A)A．42.1%B．43.5%C．56.9%D．58.2%【解析】所得溶液的質(zhì)量等于原氯化鋇溶液的質(zhì)量，則所加硫酸溶液的質(zhì)量等于生成的硫酸鋇質(zhì)量，設(shè)生成硫酸鋇質(zhì)量為x，則所加硫酸溶液質(zhì)量為x，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得硫酸溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為eq\f(98x,233)，所加硫酸溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(98x,233)/x×100%≈42.1%。2．[2013·聊城]某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)定某純堿(假定雜質(zhì)只有氯化鈉)中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取10g純堿固體，將其加入50g稀鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，使氣體全部放出，得到氯化鈉溶液56.7g。請(qǐng)你計(jì)算：(1)反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量；(2)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量是：10g＋50g－56.7g＝3.3g；(2)設(shè)純堿中Na2CO3的質(zhì)量為x。Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O10644x 3.3geq\f(106,x)＝eq\f(44,3.3g)x＝7.95g純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：eq\f(7.95g,10g)×100%＝79.5%答：(1)產(chǎn)生CO2的質(zhì)量3.3g；(2)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.5%。3．用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有少量的氯化鈉。為測(cè)定某純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小明稱取該樣品11g，加入到盛有50g稀鹽酸的燒杯中，恰好完全反應(yīng)，稱得燒杯中的溶液質(zhì)量為56.6g。請(qǐng)計(jì)算：(1)完全反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為_(kāi)_4.4__g。(2)該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(精確到0.1%)【答案】96.4%二、有關(guān)表格分析的計(jì)算4.[2012·蘭州]某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定某黃銅(銅、鋅合金)樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取10克樣品放入燒杯中，再取60克稀硫酸分六次加入燒杯中，至充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：第一次第二次第三次第四次第五次第六次加入稀硫酸的質(zhì)量(g)101010101010剩余固體的質(zhì)量(g)9.358.78.057.46.756.75(1)黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？(2)所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？【答案】(1)32.5%(2)9.8%【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知該合金中銅的質(zhì)量為6.75g，則鋅的質(zhì)量為3.25g，黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(3.25g,10g)×100%＝32.5%。(2)設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑65983．25gxeq\f(65,98)＝eq\f(3.25g,x)x＝4.9g稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(4.9g,50g)×100%＝9.8%。5．[2013·煙臺(tái)]工業(yè)上侯氏制堿法得到的純堿產(chǎn)品中常含有少量的氯化鈉雜質(zhì)，化驗(yàn)員要對(duì)每批次的純堿產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室中取27g純堿樣品，平均分成五份依次加入到盛有100g稀鹽酸的錐形瓶中(錐形瓶的質(zhì)量為60g)，每次充分反應(yīng)后都進(jìn)行稱量，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：圖1第一次第二次第三次第四次第五次加入純堿樣品的質(zhì)量/g5.45.45.45.45.4電子天平的示數(shù)/g163.2166.4169.6175180.4(1)第一次加入純堿樣品充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量是__2.2__g.(2)計(jì)算純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(3)計(jì)算所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？解：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，第一次加入純堿樣品充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量＝100g＋60g＋5.4g－163.2g＝2.2g(2)第三次加入純堿樣品充分反應(yīng)后與100g鹽酸恰好完全反應(yīng)，共生成二氧化碳的質(zhì)量＝5.4g×3＋100g＋60g－169.6g＝6.6g設(shè)前三次樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x，所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y。Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑1067344xy6.6geq\f(106,x)＝eq\f(44,6.6g)x＝15.9geq\f(73,y)＝eq\f(44,6.6g)y＝10.95g純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(15.9,5.4g×3)×100%＝98.1%答：純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98.1%.(3)所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(10.95g,100g)×100%＝10.95%答：所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.95%。三、有關(guān)曲線分析的計(jì)算6．[2013·青島]超市賣的純堿產(chǎn)品中往往含有少量的氯化鈉，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定某品牌的純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們?nèi)×?g該純堿樣品，在燒杯中配制成60g溶液，再向其中逐滴加入10%的氯化鈣溶液，測(cè)得加入氯化鈣的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖2(1)該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？(寫出計(jì)算步驟，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(2)至恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_5.4%__(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(3)如果反應(yīng)開(kāi)始前，向燒杯中滴加幾滴酚酞試液，在整個(gè)測(cè)定過(guò)程中可觀察到的現(xiàn)象是：__溶液先變紅再變?yōu)闊o(wú)色__。解：設(shè)該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，生成沉淀的質(zhì)量為z，參加反應(yīng)的氯化鈣的質(zhì)量為：44.4g×10%＝4.44g則Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl106111100117x4.44gzy根據(jù)：eq\f(106,111)＝eq\f(x,4.44g)解4.24g，根據(jù)：eq\f(111,117)＝eq\f(4.44g,y)，解得：y＝4.68g；根據(jù)：eq\f(111,100)＝eq\f(4.44g,z)解得z＝4g(1)該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(4.24g,5g)×100%＝84.8%；(2)反應(yīng)后不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為：5g－4.24g＋4.68g＝5.44g，反應(yīng)后總?cè)芤嘿|(zhì)量為：60g＋44.4g－4g＝100.4g，恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：eq\f(5.44g,100.4)×100%＝5.4%；(3)碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅，反應(yīng)后溶液變?yōu)橹行裕t色變?yōu)闊o(wú)色。故答案為：(1)84.8%(2)5.4%(3)溶液先變紅再變?yōu)闊o(wú)色7．[2013·福建]將質(zhì)量為44.4克含有少量NaCl的純堿晶體(Na2CO3·nH2O)樣品，平均分成A、B、C三份，進(jìn)行如圖3所示實(shí)驗(yàn)(Na2CO3受熱不分解)。圖3(1)將A樣品與BaCl2溶液反應(yīng)生成的白色沉淀分離出來(lái)的方法是__過(guò)濾__。(2)A樣品中與BaCl2溶液反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量是__5.3__克。(3)B樣品中含有結(jié)晶水的質(zhì)量是__9__克。(4)化學(xué)式Na2CO3·nH2O中n是多少？(5)對(duì)C樣品的操作結(jié)束后，所得NaCl溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？(精確到0.01%)解：(1)過(guò)濾用于分離難溶于水的物質(zhì)和可溶于水的物質(zhì)，所以將A樣品與BaCl2溶液反應(yīng)生成的白色沉淀分離出來(lái)的方法是過(guò)濾；故填：過(guò)濾；(2)設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是xBaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl106197x9.85g106/x＝197/9.85gx＝5.3g答：A樣品中與BaCl2溶液反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量是5.3g。(3)根據(jù)B樣品的質(zhì)量減去剩余固體的質(zhì)量即為結(jié)晶水的質(zhì)量，結(jié)晶水的質(zhì)量＝44.4g/3－5.8g＝9g；故填：9；(4)由于B樣品中Na2CO3的質(zhì)量與A相等，也為5.3克，結(jié)晶水的質(zhì)量為9克，所以碳酸鈉與結(jié)晶水的質(zhì)量比：106：(18×n)＝5.3∶9解得n＝10；故填：10；(5)設(shè)鹽酸溶液的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，生成二氧化碳的質(zhì)量為z。由于B樣品中Na2CO3的質(zhì)量與C相等，也為5.3gNa2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑10673117445．3g10%xyz106/5.3g＝73/10%xx＝36.5g106/5.3g＝117/yy＝5.85g106/5.3g＝44/zz＝2.2g氯化鈉溶液的質(zhì)量為：14.8g＋100g＋36.5g－2.2g＝149.1g溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量為：5.85g＋14.8g－5.3g－9g＝6.35g氯化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝6.35g/149.1g×100%＝4.26%答：溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.26%。8．某研究性學(xué)習(xí)小組在協(xié)助老師清理實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)備室時(shí)，發(fā)現(xiàn)一批存放多年的氫氧化鈣。為檢驗(yàn)其變質(zhì)情況，進(jìn)行了如下探究：取氫氧化鈣樣品11.4g于錐形瓶中，加入38.6g水，振蕩形成懸濁液，放在電子天平上，向錐形瓶中逐滴滴加14.6%的稀鹽酸，振蕩后讀取質(zhì)量(如圖4甲所示)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得加入稀鹽酸的質(zhì)量與錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系如圖4乙所示。求：11.4g該樣品中各成分的質(zhì)量。甲乙圖4【解析】由題意和圖象分析知，第一階段錐形瓶中物質(zhì)增加的質(zhì)量就是與樣品中氫氧化鈣反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，第一階段滴入