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初中科学竞赛辅导《酸碱盐》经典计算20题
(温馨提示:题目的编排顺序遵循由易到难的原则,使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练;如有疑难问题,可与编者交流:0)
1、普通黄铜仅由铜和锌组成,广泛用于制造板材、管材等,也用于铸造机械零件。现有一块黄铜样品,某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如下图。
固体质量/g反应后溶液质量/g图1图250.0046.7543.5040.2537.0033.75198.25158.60118.9579.3039.65m1 m2 盐酸质量/gm1 m2盐酸质量/g求:(1)黄铜中Cu的质量分数。 (2)样品完全反应产生的H2的质量。 (3)稀盐酸的溶质质量分数。 解析:(1)黄铜中Cu的质量分数=×100%=%
(2)设样品恰好完全反应生成的H2的质量为x,消耗HCl的质量为y。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
65 73 2 y x
解得: x = g ;y =
(3)恰好完全反应所加稀盐酸的质量是: + HCl%=×100%=10%
答案:(1)黄铜中铜的质量分数是% ;(2)样品完全反应产生的H2的质量是 ;(3)稀盐酸的溶质质量分数是10% 。
2、取一定量含有杂质的某金属R的样品,投入到73g质量分数为20%的盐酸中,金属与盐酸恰好完全反应(杂质不参加反应也不溶于水),测得所得金属氯化物中氯元素的质量分数质量分数为%。
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计算:(1)样品中含金属R的质量? (2)所得溶液中溶质的质量分数?
解析:73g质量分数为20%的盐酸中HCl的质量=73×20%= 其中含Cl=×(+1)= 含H=
设样品中金属R的质量为m 依题意有 (+m)=% 解得:m=
所得溶液中溶质的质量分数=(+)/(+)×100%=%
3. 某学生在课外活动中用一定量的二价金属R和稀硫酸反应来制取氢气,所做的五次实验结果记录如下表(假设每次实验所产生的氢气全部被收集,气体体积在相同条件下测定)。
实验编号 1 2 3 4 5 R的质量/g 稀硫酸的体积/mL 生成H2的体积/L 根据上述实验结果回答下列问题:
(1)上述实验中,金属一定过量的组的编号是 ,稀硫酸一定过量的组的编号是 。
(2)若在当时实验条件下,H2的密度为0.085g/L,则反应所用金属R的相对原子质量是多少? (3)若所使用的稀硫酸密度为1.12g/cm,则反应所用的硫酸溶液中溶质的质量分数是多少? 解析:(1)根据数据和酸的量不变,酸过量时,金属质量和氢气的量成正比,酸不足时,氢气的量不变,则金属一定过量的是实验4和5,酸一定过量的是实验1和2; (2)设金属的相对原子质量为X,则:
R+H2SO4═RSO4+H2↑
X 2 × X/=2/(×) 解得:X═24
(3)设硫酸的质量分数为y,则
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R+H2SO4═RSO4+H2↑
98 2 50××y × 98/2=(50×)/(×) 解得y≈16%
答案:(1)4和5;1和2 ;(2)所用金属R的相对原子质量是24;(3)反应所用的硫酸溶液中溶质的质量分数是16%。
4、向49克稀硫酸中加入50克%的氯化钡溶液,充分反应后,硫酸有剩余。滤出沉淀,向滤液中加入32克25%的氢氧化钠溶液后,测得溶液正好呈中性,求硫酸的质量分数。 解析:(1)常规解法: H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
由氯化钡的质量,可求得硫酸的质量是,生成的HCl质量为; HCl+ NaOH=NaCl+H2O
由HCl质量为可算出与之反应的NaOH质量为4克; H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
由氢氧化钠的质量8g-4g,可算出与之反应的硫酸质量是 所以,硫酸的总质量是 质量分数=49×100%=20% (2)捷径解法 H2SO4 ~ 2NaOH 98 80 x 32×25%g 解得x=
H2SO4=49×100%=20%
5、现有一种Na2CO3和NaHCO3的混合物,某同学为测定其含量,取一定量的该样品溶于水,逐滴加入稀盐酸并不断振荡,首先发生反应:
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl,然后才发生反应: NaHCO3+ HCl = NaCl + CO2↑+ H2O。 已知:该温度下CO2密度为L,实验测得产生 的CO2的与加入稀盐酸的数据如右图。
CO2的体积mL556V22205101520盐酸的质量/g3
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(1)当加入 g盐酸时,才开始产生CO2;图中V= mL。 (2)请计算:①所加入盐酸中HCl的质量分数为多少?
②原样品中Na2CO3和NaHCO3的质量各是多少?
解析:(1)查图可知,当加入5g盐酸时,才开始产生CO2;图中V=444mL。 (2)① 444 mLCO2的质量为:444mL×L= 设产生时,消耗HCl的质量为x g NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 44 x 解得:x =
HCl%= ÷(15-5)×100% = %(方法可有多种) ②设加入5g盐酸时,有yg Na2CO3转化为zgNaHCO3。 Na2CO3 + HCl ===== NaHCO3 + NaCl 106 84 y 5g×% z 10636.5? y5.0g?7.3%解得:y =. ;z =.
556mLCO2的质量为:[556mL ÷(1000mL)] ×L= 设放出556mLCO2时反应的NaHCO3质量为m。则: NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 84 44
m 8444? m1.10g解得:m =
则原样品中NaHCO3的质量为:-=
答案:(1)5 444 (2)①盐酸中HCl的质量分数为%;②原样品中有.、NaHCO3 。
6.有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器,气体分子可以通过该容器的器壁,而液体和固体则不能通过。容器质量为1 g,体积为 L。容器内盛有 g质量分数为40%的稀硫酸,如果向其中加入锌粒,要想保持容器在水中不沉底,则锌粒的质量最大不能超过多少?
8436.5?z5.0g?7.3%4
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解析:要使容器在水中不下沉,容器和它内部的物质产生的重力最大不能超过水对容器的浮力F,即:[m(容器)+m(硫酸)+m(锌粒)-m(氢气)] g = F 设加入的锌粒的质量为x,由: Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑ 65 2
x 2x/65
生成氢气的质量为x/克 则有:[×10
-3
-3
kg + 1×10
-3 3
kg + x-(x/]× N/kg
3
= ×10m×1000 kg/m× N/kg
x = ×10-3 kg = g
答案:加入锌粒的质量最大不能超过 g。
7.某学校科学兴趣小组为了探究实验室中久置的NaOH的变质程度,具体如下: 【研究方案】先称取13.3g 的NaOH样品(杂质为Na2CO3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入质量分数为%的稀盐酸,根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量。从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。(变质程度是指已变质的NaOH在原NaOH 中的质量分数)
【解决问题】实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。此NaOH 的变质程度(用质量分数表示)是多少?。
【继续探究】求实验过程中与NaOH反应所用的盐酸的质量是多少?
【发现问题】根据“与NaOH反应所用的盐酸的质量”,对照图像,你发现了什么问题(不必回答具体原因): 。
解析:[解决问题] 由反应产生克CO2可算出Na2CO3的质量为克;进一步可算出变质的NaOH质量为克;
故NaOH的变质程度为()×100%=% [深入探究]m(NaOH)=13.3g-5.3g=8g
NaOH+HCl=NaCl+H2O 40
8g m(HCl)’ m(HCl)’= 8g×40=7.3g
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