1、化学计算题1、某化学兴趣小组为测定某有机物（含C、H、O三种元素）中各元素的质量比，用如图实验装置（部分夹持装置略去）进行探究。提示：装置C中发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2实验数据：读数反应前质量/g反应后质量/g电子天平a217.0222.4电子天平b150.0158.4请计算该有机物中各元素的质量比（写出计算过程）。【答案】解：反应生成水的质量为：222.4g-217.0g=5.4g，水中氢元素质量为：C装置中增重：158.4g-150.0g=8.4g，设有机物和氧气反应生成二氧化碳质量为x，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，C装置中增重质量 88 3
2、2 88-32=56 x 8.4gx=13.2g，二氧化碳中碳元素质量为：则有机物中氧元素质量为：9.0g-3.6g-0.6g=4.8g，该有机物中碳、氢、氧三种元素的质量比为：3.6g：0.6g：4.8g=6：1：8，答：该有机物中碳、氢、氧三种元素的质量比为6：1：8。2、工业盐酸中通常溶有少量的FeCl3而呈黄色，小红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l00g，滴加一定溶质质量分数的NaOH溶液，测得加入NaOH溶液质量与反应生成的沉淀质量关系如图所示。请回答下列问题：（1）FeCl3与NaOH恰好完全反应时，生成沉淀的质量是2.14 g。（2）该工业盐酸中HCl的
3、质量分数是多少（写出计算过程）【答案】解：（1）由图可知，完全反应后生成沉淀的质量为2.14g。（2）由图可知，与氯化铁反应的氢氧化钠溶液的质量为172g-160g=12g；设消耗的氢氧化钠的质量为xFeCl3+3NaOHFe（OH）3+3NaCl； 120 107 x 2.14gx=2.4g氢氧化钠溶液的溶质质量分数= 与盐酸反应的氢氧化钠的质量为：160g20%=32gHCl+NaOHH2O+NaCl；36.5 40y32g y=29.2g该工业盐酸中HCl的质量分数是：答案：（1）2.14。（2）该工业盐酸中HCl的质量分数是29.2%；3、钙是维持人体正常功能所必需的元素小芳服用的某种
4、钙片的部分说明如图1，她很想知道每天服用的钙片中碳酸钙的质量于是在家中进行了探究：取2片钙片，放入玻璃杯中，向其中加入60g白醋，两者恰好完全反应（假设钙片中其他成分不与醋酸反应），测得玻璃杯中物质的质量（m）与反应时间（t）的关系如图2所示反应的化学方程式：CaCO3+2CH3COOH（CH3COO）2Ca+H2O+CO2请你帮小芳计算：（1）反应后产生气体的质量为1.1 g；（2）两片钙片中所含碳酸钙的质量； （3）所用白醋中溶质的质量分数【答案】解：（1）由图可知，反应后产生的二氧化碳气体的质量为64g-62.9g=1.1g；（2）设两片钙片所含碳酸钙的质量为x，所用白醋中溶质的质量为y
5、CaCO3+2CH3COOH=（CH3COO）2Ca+H2O+CO2100 120 44x y 1.1gx=2.5gy=3g（3）所用白醋中溶质的质量分数= 答：（1）反应后产生的气体的质量为1.1g；（2）两片钙片所含碳酸钙的质量为2.5g；（3）所用白醋中溶质的质量分数5%4、某化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进行了如下实验：取25.0g洗净、粉碎后的鸡蛋壳样品放于烧杯中，向烧杯中滴加稀盐酸（整个过程不考虑盐酸的挥发和气体的溶解），实验测得烧杯中剩余物质的质量与加入盐酸的质量之间的关系如图1所示：求：（1）产生CO2的总质量为9.9 g。（2）鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（3）请在
6、如图2坐标中画出盐酸的质量和CO2质量之间的相应的曲线图（要求标出曲线中必要的数据）。【答案】解：加入100g稀盐酸后溶液质量和不再改变，说明此时已经完全反应。根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为25g+100g-115.1g=9.9g设鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是x。CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O1004425.0gx 9.9gx=90%如图2坐标中画出盐酸的质量和CO2质量之间的相应的曲线图，起点是0，结束点是（100，9.9），之后水平，为：故答案为：（1）9.9；（2）90%；（3）5、为了测定某稀硫酸的溶质的质量分数，设计了如图1实验方案。第步实验测得的部分数据
7、见图2：（1）分析第步实验：首先与80gNaOH溶液反应的物质是 H2SO4（填化学式）（2）计算稀硫酸的溶质的质量分数是多少？（写出具体计算过程）（3）a的读数为160 ，b的读数为9.8 。（4）将最后得到的蓝色沉淀经洗涤、烘干后，充分加热得到黑色固体CuO质量为80g 。【答案】解：（1）加入氢氧化钠溶液开始没有沉淀，说明氢氧化钠溶液先和硫酸反应生成硫酸钠和水，继续加入NaOH溶液，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；（2）设氧化铜消耗硫酸的质量为x，生成硫酸铜的质量为yCuO+H2SO4=CuSO4+H2O 80 98 160 80g x yx=98gy=160g氢氧化钠消耗的硫
8、酸的质量为z，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O80 9880g10% zz=9.8g稀硫酸的溶质的质量分数所以稀硫酸的溶质的质量分数为53.9%；（3）设硫酸铜消耗氢氧化钠溶液的质量为w，生成氢氧化铜沉淀的质量为h。CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2+Na2SO4160 80 98160gw10% hw=800gh=98g所以a的数值为800g+80g=880g，b的数值为98g；（4）氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化铜加热生成氧化铜和水，以及铜元素守恒可知，充分加热得到黑色固体CuO质量为80g。故答案为：（1）H2SO4
9、；（2）53.9%；（3）880，98；（4）80g。6、小明用某纯碱样品（含少量氯化钠）进行了图所示的实验。请计算：（1）生成二氧化碳的总重量为4.4 g。（2）所用稀盐酸的溶质质量分数。【答案】解：（1）根据质量守恒，因纯碱中碳酸钠与盐酸反应会使反应前后烧杯内的质量减少，减少的质量即是产生的二氧化碳的质量：12g+100g-107.6g=4.4g，故答案为：4.4；（2）设50g稀盐酸中溶质质量为x，第一次加入稀盐酸产生CO2为：12g+50g-59.8g=2.2g，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 7344 x 2.2gx=3.65g所以盐酸的溶质质量分数=答：所用稀盐
10、酸的溶质质量分数为7.3%。故答案为：（1）4.4；（2）7.3%7、实验室用过量的稀盐酸和大理石制取CO2，取50g反应后的滤液，逐滴滴入碳酸钠溶液，测得滴入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系曲线如图所示回答下列问题：（1）从图中看出生成沉淀的最大质量是 5g；（2）开始加入碳酸钠溶液至10g时，还没有沉淀析出的原因是碳酸钠先与盐酸反应或在盐酸存在的情况下碳酸钙无法与之共存 ；（3）加入碳酸钠溶液至40g时，溶液中的溶质是NaCl和Na2CO3 ；（4）计算原滤液中氯化钙的质量分数【答案】解：（1）由图可以看出，生成沉淀的最大质量是5g；（2）因稀盐酸过量，故加入碳酸钠后首先与过量的稀盐酸
11、反应，然后再与氯化钙反应，所以开始反应不会生成沉淀；（3）加入碳酸钠溶液至40g时，碳酸钠过量，所以溶液中的溶质是NaCl和Na2CO3；（4）设原滤液中CaCl2的质量为xNa2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl 111100 x5gx=5.55g故原滤液中氯化钙的质量分数为：故答案为：（1）5；（2）碳酸钠先与盐酸反应或在盐酸存在的情况下碳酸钙无法与之共存；（3）NaCl和Na2CO3；（4）原滤液中氯化钙的质量分数是11.1%8、向133.4克稀盐酸中加入锌粉（杂质不溶于水也不溶于酸），所加锌粉的质量与产生气体的质量的关系如图所示。求： （1）该反应中化合价改变的元素是锌元素、氢
12、元素 （填名称）。（2）原稀盐酸中溶质的质量分数为多少？（结果精确到0.1%）【答案】解：（1）该反应的方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2；由此可知反应前后氢元素的化合价由+1变为0，锌元素的化合价由0价变为+2，其他元素的化合价没有变化；（2）由图可以看出生成的氢气的质量为0.4g设反应的HCl质量为xZn+2HCl=ZnCl2+H2 73 2 x 0.4gx=14.6g原稀盐酸中溶质的质量分数为答：（1）锌元素、氢元素；（2）原稀盐酸中溶质的质量分数约为10.9%。9、现将足量的稀盐酸加入到一定量的Na2CO3固体中，得到的数据与图象如图所示。（1）B点时，烧杯内溶液中的溶质是NaC
13、l、HCl （填“化学式”）。（2）请计算恰好完全反应时，溶液中溶质的质量分数？（结果精确到0.1%）【答案】解：（1）B点时，烧杯内溶液中的溶质是反应生成的NaCl和剩余盐酸（HCl）；（2）恰好反应的点是A点，溶质是NaCl，此时生成二氧化碳的质量是0.44g；解：设反应生成的氯化钠的质量为x，反应的碳酸钠质量是y；Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O，106117 44yx 0.44gx=1.17g y=1.06g则反应后的溶液质量是1.06g+50g-0.44g=50.62g，恰好完全反应时，溶液中溶质的质量分数为：故答案为：（1）NaCl、HCl；（2）恰好完全反应时，
14、溶液中溶质的质量分数2.3%；10、某公司生产的新型融雪剂的成分是无水CaCl2和少量的氯化钠，为测定融雪剂中氯化钙的含量，化学兴趣小组的同学称取该样品12g，加水充分溶解，得到溶液50g，然后取一定质量分数的碳酸钠溶液100g平均分五次加入，充分振荡，实验数据见表。请你分析数据并进行有关计算。次数12345加入碳酸钠溶液的质量/g2020202020生成沉淀的质量/g2.5x7.51010（1）上表中x的数值为5 。第4 次加入的碳酸钠与氯化钙恰好完全反应。（2）样品中氯化钙的质量分数是多少？（3）恰好完全反应时过滤，所得不饱和溶液的溶质质量分数是多少？【答案】解：第一次和第三次以及第四次都
15、是增加了2.5g，所以第二次也是增加2.5g，可知x为5，且第四次为恰好完全反应设样品中氯化钙的质量为x，生成氯化钠的质量为y。Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl 111100117 x10gyx=11.1gy=11.7g样品中氯化钙的质量分数为所得不饱和溶液的溶质质量分数为答：（1）上表中x的数值为 5第 4次加入的碳酸钠与氯化钙恰好完全反应。（2）样品中氯化钙的质量分数是92.5%。（3）所得不饱和溶液的溶质质量分数是10.5%。11、菱镁矿的主要成分是MgCO3，为了分析某菱镁矿中镁元素的含量，某学习小组进行了实验研究。取10g菱镁矿，逐渐加入未知浓度的H2SO4溶液，生成的
16、气体全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的质量记录如下表加入H2SO4溶液的质量/g50100150200NaOH溶液增加的质量/g2.24.44.44.4说明：菱镁矿中的杂质不溶于水，不与酸发生反应（1）10g菱镁矿与H2SO4溶液完全反应，生成CO2的质量为 4.4g。（2）计算该菱镁矿中镁元素的质量分数。（写出计算过程）（3）该实验研究中所用H2SO4溶液的溶质的质量分数9.8% 。【答案】解：前两次导致二氧化碳的质量都是增加2.2g，而第三次没有变化，说明此时已经完全反应。所以生成二氧化碳的质量为4.4g。根据10g菱镁矿与100g的H2SO4溶液恰好完全反应生成4.4g二氧化碳，设该菱镁矿中镁元素的质量分数为x，该实验研究中所用H2SO4溶液的溶质的质量分数为y根据MgCO3+H2SO4MgSO4+H2O+CO2可得关系式为：MgMgCO3MgSO4H2SO4CO224 98 4410gx 100gy4.4g、x=24%y=9.8%故答案为：（1）4.4g；（2）24%；（3）9.8%。
