初中科学竞赛辅导[酸碱盐]经典计算20题

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:QQ [1**********])

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50.00g 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。

求:(1)黄铜中Cu 的质量分数。 (2)样品完全反应产生的H 2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=33.75g/50.00g×100%=67.5%

(2)设样品恰好完全反应生成的H 2的质量为x ,消耗HCl 的质量为y 。

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

65 73 2 50.00g-33.75g=16.25g y x

解得: x =0.5 g ;y =18.25g

(3)恰好完全反应所加稀盐酸的质量是:198.25g +0.5g-16.25g=182.5g HCl%=18.25g/182.5g×100%=10%

答案:(1)黄铜中铜的质量分数是67.5% ;(2)样品完全反应产生的H 2的质量是0.5g ;(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

74.4%。

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%=14.6g 其中含Cl=14.6×35.5/(35.5+1)=14.2g 含H =14.6-14.2=0.4g 设样品中金属R 的质量为m 依题意有 14.2/(14.2+m)=74.7% 解得:m =4.8g

所得溶液中溶质的质量分数=(4.8+14.2)/(4.8+73-0.4)×100%=24.5%

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)。

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,H 2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+H2SO 4═RSO4+H2↑ X 2 1.5 0.085×1.47 X/1.5=2/(0.085×1.47) 解得:X═24

3

(3)设硫酸的质量分数为y ,则

R+H2SO 4═RSO 4+H2↑ 98 2 50×1.12×y 0.085×2.16

98/2=(50×1.12y)/(0.085×2.16) 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20.8%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: H2SO 4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

由氯化钡的质量10.4g ,可求得硫酸的质量是4.9g ,生成的HCl 质量为3.65g ; HCl+ NaOH=NaCl+H2O

由HCl 质量为3.65g 可算出与之反应的NaOH 质量为4克; H 2SO 4+2NaOH=Na2SO 4+2H2O

由氢氧化钠的质量8g-4g ,可算出与之反应的硫酸质量是4.9g 所以,硫酸的总质量是9.8g 质量分数=9.8/49×100%=20% (2)捷径解法 H 2SO 4 ~ 2NaOH 98 80 x 32×25%g 解得x=9.8g

H 2SO 4=9.8/49×100%=20%

5、现有一种Na 2CO 3和NaHCO 3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:

Na 2CO 3 + HCl = NaHCO3 + NaCl,然后才发生反应: NaHCO 3+ HCl = NaCl + CO2↑+ H2O 。

已知:该温度下CO 2密度为1.98g/L,实验测得产生

CO 2

的体积盐酸的质量/g

的CO 2的与加入稀盐酸的数据如右图。

(1)当加入 g盐酸时,才开始产生CO 2;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Na 2CO 3和NaHCO 3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CO 2;图中V=444mL。 (2)① 444 mLCO2的质量为:444mL ×1.98g/L=0.88g 设产生0.88gCO 2时,消耗HCl 的质量为x g NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 36.5 44 x 0.88g 解得:x = 0.73g

HCl%= 0.73÷(15-5)×100% = 7.3%(方法可有多种) ②设加入5g 盐酸时,有yg Na2CO 3转化为zgNaHCO 3。 Na 2CO 3 + HCl ===== NaHCO3 + NaCl 106 36.5 84 y 5g×7.3% z 10636.5

=

y 5.0g ⨯7.3%

8436.5

=

z 5.0g ⨯7.3%

解得:y =1.06g. ;z =0.84g.

556mLCO 2的质量为:[556mL ÷(1000mL)] ×1.98g/L=1.10g 设放出556mLCO 2时反应的NaHCO 3质量为m 。则: NaHCO 3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 84 44

m 1.10g 8444

=

m 1.10g 解得:m = 2.10g

则原样品中NaHCO 3的质量为:2.1g -0.84g= 1.26g

答案:(1)5 444 (2)①盐酸中HCl 的质量分数为7.3%;②原样品中有Na 2CO 31.06g. 、NaHCO 3 1.26g 。

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0.04 L。容器内盛有32.5 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? 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 + H2SO 4 ==ZnSO4 + H2↑ 65 2

x 2x/65

生成氢气的质量为x/32.5克 则有:[32.5×10

-3

-3

kg + 1×10

-3 3

kg + x -(x/32.5)]×9.8 N/kg

3

= 0.04×10m ×1000 kg/m×9.8 N/kg

x = 6.5×10-3 kg = 6.5 g

答案:加入锌粒的质量最大不能超过6.5 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Na 2CO 3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸,根据生成CO 2的质量测定Na 2CO 3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CO 2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2.2克CO 2可算出Na 2CO 3的质量为5.3克;进一步可算出变质的NaOH 质量为4.0克;

故NaOH 的变质程度为4.0/(13.3-5.3+4.0)×100%=33.3% [深入探究]m (NaOH)=13.3g -5.3g =8g NaOH+HCl =NaCl +H 2O

40 36.5 8g m (HCl)’

m (HCl)’= 8g×36.5/40=7.3g

m[HCl(溶液) ]=7.3g/14.6%=50.0g

[发现问题]NaOH 被中和后,滴加盐酸,为什么没有立即产生CO 2气体(其他合理答案也可)。

8.某化学兴趣小组在做Fe 和CuS04溶液反应实验时,发现生成Cu 的同时有气泡产生。为了进一步研究做了如下实验:

①取8.5g Fe粉放入一定量的CuS04溶液中,反应完成后, 滤出固体,洗涤、干燥后称量,固体质量为9.2 g。

②将9.2g 固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应,消耗盐 酸50.0 g,根据实验绘制反应产生氢气的质量与反应时间的关系图(见右图) 。求: (1)稀盐酸的质量分数,与稀盐酸反应的Fe 的质量。 (2)与CuS04反应的Fe 的质量。

(3)与CuS04反应的Fe 的质量及与盐酸反应的Fe 的质量之和_______8.5 g(选填“>”、“

解析:(1)设9.2 g固体中Fe 的质量为x ,盐酸的质量分数为w 。 Fe+ 2HCI = FeCl2+H2 56 73 2

x 50.0g×w 0.10 g 56:2=x:0.10g 解得:x=2.8g

73:2=50.0g ×w :0.10g 解得:w=7.3%

(2)设与CuS04反应的Fe 的质量为y Fe+CuS04=FeS04+Cu 56 64

y (9.2-2.8)g 56:64=y:(9.2-2.8)g 解得y=5.6g

(3) 2.8g +5.6g =8.4g

因为有少量Fe 与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。

答案:(1)稀盐酸的质量分数为7.3%,与稀盐酸反应的Fe 的质量2.8g ;(2)与CuS04反应的Fe 的质量为5.6g 。

(3)与CuS04反应的Fe 的质量及与盐酸反应的Fe 的质量之和

9、为了测定某氢氧化钠固体是否含有碳酸钠(不含其他杂质),现用纯氢氧化钠与其进行对比实验如下:

①称取纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg 分别配成25.0g 溶液,均滴加酚酞试液2~3滴。 ②把12.0%的盐酸逐滴加入实验①配成的两种溶液中,当酚酞试液刚好由红色变为无色(溶液呈中性)时,纯氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n 1g ,待测氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n 2g 。 (1)若m=2.73g,n 1=n2=20.8g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH 的质量分数是多少? (2)若m=2.73g,n 1=20.8g,n 2=19.7g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH 的质量分数是多少? 解析:(1)因为n 1=n2,所以无杂质。

待测氢氧化钠配成溶液中氢氧化钠质量分数为2.73/25.0×100%=10.92%; (2)由纯氢氧化钠与盐酸的反应,设反应消耗的HCl 为xg ;

NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 36.5 2.73 x 40/2.73=36.5/x 解得:x=2.49g

所以滴定所用盐酸的质量分数为2.49/20.8×100%=11.97%

由带杂质的氢氧化钠的反应,设2.73g 待测氢氧化钠中含纯NaOH yg, 则含Na 2CO 3(2.73-y)g; Na 2CO 3+2HCl=Na2CO 3+H2O+CO2↑ 106 73 2.73-y

可求出Na 2CO 3消耗的HCl 为73(2.73-y)/106

NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 36.5 y

可求NaOH 消耗的HCl 为36.5y/40;

所以一共消耗的HCl 为73(2.73-y)/106+36.5y/40=19.7×11.97%

解得y=2.5

所以氢氧化钠溶液的质量分数为2.5/25=10%

10.将一些氧化铜粉末加入到100克14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解。再向该蓝色溶液中加入铁粉16.8克,充分反应过滤,仍得到干燥后的固体物质16.8克。求: (l )原加入的氧化铜质量是多少充? (2)最后得到的溶液的质量分数是多少? 解析:(1)设参加反应的铁的总质量为X

Fe — H2SO 4 56 98 X 100×14%

解得X=8克

设与硫酸铜发生置换反应的铁的质量为m ,与过量硫酸反应的铁的质量为n

Fe + CuSO4=FeSO4+Cn △m 56 64 8

m 56

因n=56 得m

8m

8m

n

=

1

7

m =7克

因m+n=8 所以:n =1克

设氧化铜的质量为y Fe — CuSO4 — CnO

56

80

7 y

解得y=10克 (2)设FeSO 4质量为Z

H 2SO 4 —— FeSO4 98 152 100×14%g Z

解得Z=21.71克 设1克铁与硫酸反应生成H 2 的质量 V

Fe ~ H2 56 2 1 V

解得V=0.036克

所以硫酸亚铁溶液的溶质质量分数为:

11、现有16g Fe2O 3和CuO 的混合物,进行如下实验;把混合物全部加入到100g 足量的硫酸溶液中,完全溶解。然后滴加150g 16 %的氢氧化钠溶液,沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。

解析:设100g 硫酸溶液中H 2SO 4的质量为x ,由Na 和SO 4之间的关系得: H2SO 4 ~ 2 NaOH 98 80

x 150 g×16% x = (98×150×16%)g/80 = 29.4g H 2SO 4%=29.4g/100g ×100%=29.4%

答案:所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4% 。

12、社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算, 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答: 取该厂的某钢样粉末28. 36 g(假设只含Fe 和C ),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3 g白色沉淀。 (1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。

(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g 质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2 g H2的体积为22.4 L )

24(3)若在实验Ⅱ中继续加入m g 钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m 的代数式表示)

解析:(1)利用C 的与O 2反应生成CO 2, 使澄清石灰水变成CaCO 3沉淀, 故可以通过质量比求出C 的质量为0.36g, 所以Fe 的质量为28.36-0.36=28g,故铁和碳的质量之比为28:0.36=700:9;

2-

21. 71

⨯100%=19. 74%

100+10-0. 036

(2)中的三组钢样粉末中的铁和碳的质量之比均为700:9,注意观察质量5.672刚好是2.836的两倍,8.508刚好是2.836的三倍,但气体数据中2.240是1.120的两倍,而2.800少于1.120的3倍,因此III 组中是钢样过量,硫酸全部反应完毕,因此我们必须选择第III 组中的气体数据进行运算,所以氢气的质量为2.800*2/22.4=0.25g, 继而不难求出的质量分数为24.50%; (3)由(2)的计算可以得知II 组中的5.672g 钢样中的Fe 已全部反应,而硫酸有剩余。如继续加入m g 钢样粉末,有可能使钢样粉末过量,因此答案就可以分为两种范围,不难计算m=1.418 g 时候,两者刚好完全反应,而当m >1.418 g时,硫酸已经反应完,固体不再和酸反应了。 答案:(1)700︰9 ;(2)24.50%; (3)当m >1.418g ,剩余固体的质量为:(m-1.328)g 当m≤1.418g, 剩余固体的质量为:(5.672+m)×9/709 g 。

13、A 、B 两块纯铜片,插在CuSO 4稀溶液中,铜片通过导线、变阻器和开关分别与直流电源的两极相连.调节变阻器滑片位置,使电流强度为0.21安.通电1小时后,测得铜片A 的质量增加了0.25克,则A 铜片应与直流电源的 极相连;据此计算64克铜中有多少个铜原子?(一个电子电量是1.6×10库仑)

解析:负极增重,因为铜离子在负极得到电子变成铜,沉积在电极上了;1小时内,电路中流过的电量Q=It=0.21A×3600s=756C.一个铜离子带两个单位正电荷,也就是说它在负极沉积的时候会得到2个电子,所以,一共将有铜离子N=Q/2e=756C÷[2×1.6×10]C=2.3625×10. 铜原子质量M=0.25g/N,所以,64g 铜里含有铜原子的数目为: n=64/0.25×2.3625×10=6.05×10个。

14、常温下,在20g 盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g ,硫酸钡沉淀达到最大值;当碱液加至60g 时,溶液PH=7求: (1)原混合液中硫酸的质量分数。 (2)当pH=7时溶液中溶质的质量。 解析:(1)设原混合物中硫酸的质量为 x

H 2SO 4 + Ba(OH)2=BaS04↓+2H2O

21

23

-19

21

-19

98 171

x 20gx17.1%

98 : 171 = x : 20g x l7.1% x=1.96g

原混合液中硫酸的质量分数为1.96 /20gx100%=9.8% (2).设 pH=7 时,溶液中溶质 BaCl2 的质量为 y

2HCl + Ba(OH)2= BaCl2+2H2O

171 208

(60g -20g) × 17.1% y

171 : 208 = (60g-20g) × 17.1% : y

y=8.32g

答案:原混合液中硫酸的质量分数为 9.8%;当 pH=7 时溶液中的溶质 BaCl2为 8.32g 。

15、某固体物质由MgSO 4和NaOH 组成,取24.0g 该固体混合物溶于水后,向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液(密度为1.1g•mL),加入的稀H 2SO 4的体积x (单位:mL )与所得沉淀质量y (单位;g )有如图所示的关系,求该固体混合物中NaOH 、MgSO 4的质量各为多少克? 解析:①由图示数据可知,与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为:89mL-29.7mL=59.3mL 则H 2SO 4质量为:59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g,

设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x ,

Mg (OH )2+H2SO 4═MgSO4+2H2O

58 98

x 9.8g

∴58:98=x:9.8g ,

解之得:x=9.8g×58/98=5.8g;

②设参与反应的MgSO 4的质量为y ,

MgSO4+2NaOH=Na2SO 4+Mg(OH )2↓,

120 58

y 5.8g

∴120:58=y:5.8g

80:58=z:5.8g

解之得:y=5.8g×120/58=12g;

所以氢氧化钠的质量为24g-12g=12g

答案:该固体中MgSO 4的质量为12g ;NaOH 的质量为12g 。

16、已知钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25g 质量分数为19.6%的稀硫酸反应。 -1

(1)由于金属的量不确定,产生的氢气的质量大小有多种可能(不考虑镁与水的反应),如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na >Mg=Zn.请按以上表示,写出所有可能情况;

(2)试确定,当产生的氢气的质量大小为Na >Mg=Zn时,m 的取值范围;

(3)m=4.6时,Zn 与酸反应产生H 2的质量与金属质量(m )的关系如下图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H 2的质量与金属质量(m )的关系图线。(在图线上用元素符号注明)

解析:(1)共有4种可能:

①酸过量(酸与镁恰好完全反应)时,产生的氢

气质量的情况为:Mg >Na >Zn ;

②钠、镁、锌均过量(或锌恰好完全反应)时,

过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多,

镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等:Na

>Mg=Zn;

③钠、镁均过量而锌不足时,产生的氢气质量的情况为:Na >Mg >Zn ;

④镁过量、钠恰好与酸完全反应,而锌不足时:Na=Mg>Zn 。

(2)由上面的分析可知:当产生的氢气的质量大小为Na >Mg=Zn时,钠、镁、锌均应过量(或锌恰好完全反应),因此m 的大小只取决于锌的质量。

设:25 g质量分数为19.6%的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ;

Zn+H2SO 4═ZnSO4+H2↑

65 98

χ 25 g×19.6%

65:98=χ:(25 g×19.6% )

解得:χ=3.25g 故:m≥3.25

(3)m=4.6时,m >3.25.因此钠、镁、锌均过量,钠在酸消耗完后还可以与水反应,产生氢气的量由钠决定:2Na+H2SO 4 =Na2SO 4 +H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,

设:钠产生的氢气质量为y

2Na ~ H2

46 2

4.6g y

46:2=4.6g:y

解得:

y=0.2g

镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等,由上图可知:均为0.1g .

设:25 g质量分数为19.6%的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z

Mg+H2SO 4═ZnSO4+H2↑

24 98

Z 25 g×19.6%

24:98=z:(25 g×19.6% )

解得:z=1.2 g

钠和镁两种金属分别与酸反应产生H 2的质量与金

属质量

(m )的关系图如右所示。

17.如图,在一根长100cm ,粗细均匀的木棒左端挂有50g 砝码,右端挂有内盛40g 稀硫酸的小桶(小桶质量为10g ),以A 点为支点时,木棒平衡。向小桶内加入一定质量的碳酸钠固体,恰好完全反应后,木棒失衡。如果将支点移动1.5cm ,木棒再次平衡。

(1)移动支点后,支点A 距离a 点的距离是 cm;

(2)加入碳酸钠的质量是多少?

(3)原硫酸溶液中溶质的质量分数时多少?

解析:(1)将碳酸钠固体加入到右边的小桶里,反应后右端质量增大,要继续平衡,支点应当向右移动1.5 cm,所以支点A 距离a 点的距离是51.5cm ;

(2)根据杠杆的平衡条件,FaLa=FbLb可得:

50g ×51.5cm=mb ×48.5 cm

解得:m b =53.1g

即右桶增加的质量为53.1g-50g=3.1g

设碳酸钠的质量为x ,硫酸溶质的质量为y ,则:

Na 2CO 3+H2SO 4=Na2SO 4+H2O+CO2↑ 增重

106 98 44 62

x y 3.1

解得:x=5.3g , y=4.9g

所以加入碳酸钠的质量为5.3g 。

(3)H 2SO 4%=4.9g/40g×100%=12.25%

即原硫酸溶液中溶质的质量分数为12.25%。

18.某种天然碱样品的化学式可以用xNaHCO 3•yNa2CO 3•zH2O 表示(式中x 、y 、z 是最简整数比).取50克某一浓度的盐酸与3.32克样品充分反应,能生成1.32克CO 2气体.

(1)若改用1.66克样品与50克这种盐酸反应,能生成多少克CO 2?

(2)另取3.32克样品在300℃下加热至完全分解(已知Na 2CO 3在300C 时不会分解),能产生0.22克CO 2和0.45克H 2O ,试确定该样品的化学式.

(3)写出这种天然碱与盐酸完全反应的化学方程式.若6.64克天然碱样品与50克该盐酸充分反应时放出的CO 2最多,求该盐酸的溶质质量分数.

o

19、有一放置在空气中的KOH 固体,经测定,其中含 KOH 84.9%,KHCO 3 5.1%,K 2CO 3 2.38%,H 2O 7.62%。将此样品若干克投入 98克10%的盐酸中,待反应完全后,再需加入20克10%的KOH 溶液方能恰好中和。求蒸发中和后的溶液可得固体多少克。

解析:将溶液看作一个整体,无论是KOH 、、KHCO 3 还是K 2CO 3,与盐酸反应最终都生成KCl 。 由于KCl 中的Cl-全部来自于盐酸,设KCl 的质量为x ,可得关系式:

HCl ~ KCl

36.5 74.5

98克×10% x

解得:x=20克

答案:蒸发中和后的溶液可得固体20克。

20、Na 2CO 3、NaHCO 3、CaO 和NaOH 组成的混合物27.2g ,溶于足量水并充分反应后,溶液中Ca 、CO 3、HCO 3全部转化为沉淀,将反应容器内水分蒸干,最后得到白色固体29.0g .则原混合物中Na 2CO 3的质量是多少? 解:设原混合物中Na 2CO 3的质量为x CaO+H2O=Ca(OH )2„(1)

NaHCO 3+Ca(OH )2=CaCO3↓+NaOH+H2O „(2) Na 2CO 3+Ca(OH )2=CaCO3↓+2NaOH „ (3)

(1)+(2)得:CaO+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH „(4)

(1)+(3)得:CaO+H2O+Na2CO 3=CaCO3↓+2NaOH „(5) 反应(4)即CaO 与NaHCO 3 反应,不会引起固体质量增加 反应(5)即CaO 与Na 2CO 3 反应,由于H 2O 参加反应,会引起固体质量增加. 即:固体增加的质量等于参加反应的水的质量. 因此,根据反应(5),有:

H 2O ~ Na2CO 3

18 106

29.0g-27.2g x

18/(29g-27.2g )=106/ x

解得:x=10.6g

答案:原混合物中Na 2CO 3的质量是10.6g . 2--2+

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:QQ [1**********])

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50.00g 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。

求:(1)黄铜中Cu 的质量分数。 (2)样品完全反应产生的H 2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=33.75g/50.00g×100%=67.5%

(2)设样品恰好完全反应生成的H 2的质量为x ,消耗HCl 的质量为y 。

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

65 73 2 50.00g-33.75g=16.25g y x

解得: x =0.5 g ;y =18.25g

(3)恰好完全反应所加稀盐酸的质量是:198.25g +0.5g-16.25g=182.5g HCl%=18.25g/182.5g×100%=10%

答案:(1)黄铜中铜的质量分数是67.5% ;(2)样品完全反应产生的H 2的质量是0.5g ;(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

74.4%。

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%=14.6g 其中含Cl=14.6×35.5/(35.5+1)=14.2g 含H =14.6-14.2=0.4g 设样品中金属R 的质量为m 依题意有 14.2/(14.2+m)=74.7% 解得:m =4.8g

所得溶液中溶质的质量分数=(4.8+14.2)/(4.8+73-0.4)×100%=24.5%

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)。

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,H 2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+H2SO 4═RSO4+H2↑ X 2 1.5 0.085×1.47 X/1.5=2/(0.085×1.47) 解得:X═24

3

(3)设硫酸的质量分数为y ,则

R+H2SO 4═RSO 4+H2↑ 98 2 50×1.12×y 0.085×2.16

98/2=(50×1.12y)/(0.085×2.16) 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20.8%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: H2SO 4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

由氯化钡的质量10.4g ,可求得硫酸的质量是4.9g ,生成的HCl 质量为3.65g ; HCl+ NaOH=NaCl+H2O

由HCl 质量为3.65g 可算出与之反应的NaOH 质量为4克; H 2SO 4+2NaOH=Na2SO 4+2H2O

由氢氧化钠的质量8g-4g ,可算出与之反应的硫酸质量是4.9g 所以,硫酸的总质量是9.8g 质量分数=9.8/49×100%=20% (2)捷径解法 H 2SO 4 ~ 2NaOH 98 80 x 32×25%g 解得x=9.8g

H 2SO 4=9.8/49×100%=20%

5、现有一种Na 2CO 3和NaHCO 3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:

Na 2CO 3 + HCl = NaHCO3 + NaCl,然后才发生反应: NaHCO 3+ HCl = NaCl + CO2↑+ H2O 。

已知:该温度下CO 2密度为1.98g/L,实验测得产生

CO 2

的体积盐酸的质量/g

的CO 2的与加入稀盐酸的数据如右图。

(1)当加入 g盐酸时,才开始产生CO 2;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Na 2CO 3和NaHCO 3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CO 2;图中V=444mL。 (2)① 444 mLCO2的质量为:444mL ×1.98g/L=0.88g 设产生0.88gCO 2时,消耗HCl 的质量为x g NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 36.5 44 x 0.88g 解得:x = 0.73g

HCl%= 0.73÷(15-5)×100% = 7.3%(方法可有多种) ②设加入5g 盐酸时,有yg Na2CO 3转化为zgNaHCO 3。 Na 2CO 3 + HCl ===== NaHCO3 + NaCl 106 36.5 84 y 5g×7.3% z 10636.5

=

y 5.0g ⨯7.3%

8436.5

=

z 5.0g ⨯7.3%

解得:y =1.06g. ;z =0.84g.

556mLCO 2的质量为:[556mL ÷(1000mL)] ×1.98g/L=1.10g 设放出556mLCO 2时反应的NaHCO 3质量为m 。则: NaHCO 3+ HCl = NaCl +CO2↑+ H2O 84 44

m 1.10g 8444

=

m 1.10g 解得:m = 2.10g

则原样品中NaHCO 3的质量为:2.1g -0.84g= 1.26g

答案:(1)5 444 (2)①盐酸中HCl 的质量分数为7.3%;②原样品中有Na 2CO 31.06g. 、NaHCO 3 1.26g 。

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0.04 L。容器内盛有32.5 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? 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 + H2SO 4 ==ZnSO4 + H2↑ 65 2

x 2x/65

生成氢气的质量为x/32.5克 则有:[32.5×10

-3

-3

kg + 1×10

-3 3

kg + x -(x/32.5)]×9.8 N/kg

3

= 0.04×10m ×1000 kg/m×9.8 N/kg

x = 6.5×10-3 kg = 6.5 g

答案:加入锌粒的质量最大不能超过6.5 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Na 2CO 3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸,根据生成CO 2的质量测定Na 2CO 3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CO 2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2.2克CO 2可算出Na 2CO 3的质量为5.3克;进一步可算出变质的NaOH 质量为4.0克;

故NaOH 的变质程度为4.0/(13.3-5.3+4.0)×100%=33.3% [深入探究]m (NaOH)=13.3g -5.3g =8g NaOH+HCl =NaCl +H 2O

40 36.5 8g m (HCl)’

m (HCl)’= 8g×36.5/40=7.3g

m[HCl(溶液) ]=7.3g/14.6%=50.0g

[发现问题]NaOH 被中和后,滴加盐酸,为什么没有立即产生CO 2气体(其他合理答案也可)。

8.某化学兴趣小组在做Fe 和CuS04溶液反应实验时,发现生成Cu 的同时有气泡产生。为了进一步研究做了如下实验:

①取8.5g Fe粉放入一定量的CuS04溶液中,反应完成后, 滤出固体,洗涤、干燥后称量,固体质量为9.2 g。

②将9.2g 固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应,消耗盐 酸50.0 g,根据实验绘制反应产生氢气的质量与反应时间的关系图(见右图) 。求: (1)稀盐酸的质量分数,与稀盐酸反应的Fe 的质量。 (2)与CuS04反应的Fe 的质量。

(3)与CuS04反应的Fe 的质量及与盐酸反应的Fe 的质量之和_______8.5 g(选填“>”、“

解析:(1)设9.2 g固体中Fe 的质量为x ,盐酸的质量分数为w 。 Fe+ 2HCI = FeCl2+H2 56 73 2

x 50.0g×w 0.10 g 56:2=x:0.10g 解得:x=2.8g

73:2=50.0g ×w :0.10g 解得:w=7.3%

(2)设与CuS04反应的Fe 的质量为y Fe+CuS04=FeS04+Cu 56 64

y (9.2-2.8)g 56:64=y:(9.2-2.8)g 解得y=5.6g

(3) 2.8g +5.6g =8.4g

因为有少量Fe 与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。

答案:(1)稀盐酸的质量分数为7.3%,与稀盐酸反应的Fe 的质量2.8g ;(2)与CuS04反应的Fe 的质量为5.6g 。

(3)与CuS04反应的Fe 的质量及与盐酸反应的Fe 的质量之和

9、为了测定某氢氧化钠固体是否含有碳酸钠(不含其他杂质),现用纯氢氧化钠与其进行对比实验如下:

①称取纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg 分别配成25.0g 溶液,均滴加酚酞试液2~3滴。 ②把12.0%的盐酸逐滴加入实验①配成的两种溶液中,当酚酞试液刚好由红色变为无色(溶液呈中性)时,纯氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n 1g ,待测氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n 2g 。 (1)若m=2.73g,n 1=n2=20.8g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH 的质量分数是多少? (2)若m=2.73g,n 1=20.8g,n 2=19.7g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH 的质量分数是多少? 解析:(1)因为n 1=n2,所以无杂质。

待测氢氧化钠配成溶液中氢氧化钠质量分数为2.73/25.0×100%=10.92%; (2)由纯氢氧化钠与盐酸的反应,设反应消耗的HCl 为xg ;

NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 36.5 2.73 x 40/2.73=36.5/x 解得:x=2.49g

所以滴定所用盐酸的质量分数为2.49/20.8×100%=11.97%

由带杂质的氢氧化钠的反应,设2.73g 待测氢氧化钠中含纯NaOH yg, 则含Na 2CO 3(2.73-y)g; Na 2CO 3+2HCl=Na2CO 3+H2O+CO2↑ 106 73 2.73-y

可求出Na 2CO 3消耗的HCl 为73(2.73-y)/106

NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 36.5 y

可求NaOH 消耗的HCl 为36.5y/40;

所以一共消耗的HCl 为73(2.73-y)/106+36.5y/40=19.7×11.97%

解得y=2.5

所以氢氧化钠溶液的质量分数为2.5/25=10%

10.将一些氧化铜粉末加入到100克14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解。再向该蓝色溶液中加入铁粉16.8克,充分反应过滤,仍得到干燥后的固体物质16.8克。求: (l )原加入的氧化铜质量是多少充? (2)最后得到的溶液的质量分数是多少? 解析:(1)设参加反应的铁的总质量为X

Fe — H2SO 4 56 98 X 100×14%

解得X=8克

设与硫酸铜发生置换反应的铁的质量为m ,与过量硫酸反应的铁的质量为n

Fe + CuSO4=FeSO4+Cn △m 56 64 8

m 56

因n=56 得m

8m

8m

n

=

1

7

m =7克

因m+n=8 所以:n =1克

设氧化铜的质量为y Fe — CuSO4 — CnO

56

80

7 y

解得y=10克 (2)设FeSO 4质量为Z

H 2SO 4 —— FeSO4 98 152 100×14%g Z

解得Z=21.71克 设1克铁与硫酸反应生成H 2 的质量 V

Fe ~ H2 56 2 1 V

解得V=0.036克

所以硫酸亚铁溶液的溶质质量分数为:

11、现有16g Fe2O 3和CuO 的混合物,进行如下实验;把混合物全部加入到100g 足量的硫酸溶液中,完全溶解。然后滴加150g 16 %的氢氧化钠溶液,沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。

解析:设100g 硫酸溶液中H 2SO 4的质量为x ,由Na 和SO 4之间的关系得: H2SO 4 ~ 2 NaOH 98 80

x 150 g×16% x = (98×150×16%)g/80 = 29.4g H 2SO 4%=29.4g/100g ×100%=29.4%

答案:所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4% 。

12、社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算, 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答: 取该厂的某钢样粉末28. 36 g(假设只含Fe 和C ),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3 g白色沉淀。 (1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。

(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g 质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2 g H2的体积为22.4 L )

24(3)若在实验Ⅱ中继续加入m g 钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m 的代数式表示)

解析:(1)利用C 的与O 2反应生成CO 2, 使澄清石灰水变成CaCO 3沉淀, 故可以通过质量比求出C 的质量为0.36g, 所以Fe 的质量为28.36-0.36=28g,故铁和碳的质量之比为28:0.36=700:9;

2-

21. 71

⨯100%=19. 74%

100+10-0. 036

(2)中的三组钢样粉末中的铁和碳的质量之比均为700:9,注意观察质量5.672刚好是2.836的两倍,8.508刚好是2.836的三倍,但气体数据中2.240是1.120的两倍,而2.800少于1.120的3倍,因此III 组中是钢样过量,硫酸全部反应完毕,因此我们必须选择第III 组中的气体数据进行运算,所以氢气的质量为2.800*2/22.4=0.25g, 继而不难求出的质量分数为24.50%; (3)由(2)的计算可以得知II 组中的5.672g 钢样中的Fe 已全部反应,而硫酸有剩余。如继续加入m g 钢样粉末,有可能使钢样粉末过量,因此答案就可以分为两种范围,不难计算m=1.418 g 时候,两者刚好完全反应,而当m >1.418 g时,硫酸已经反应完,固体不再和酸反应了。 答案:(1)700︰9 ;(2)24.50%; (3)当m >1.418g ,剩余固体的质量为:(m-1.328)g 当m≤1.418g, 剩余固体的质量为:(5.672+m)×9/709 g 。

13、A 、B 两块纯铜片,插在CuSO 4稀溶液中,铜片通过导线、变阻器和开关分别与直流电源的两极相连.调节变阻器滑片位置,使电流强度为0.21安.通电1小时后,测得铜片A 的质量增加了0.25克,则A 铜片应与直流电源的 极相连;据此计算64克铜中有多少个铜原子?(一个电子电量是1.6×10库仑)

解析:负极增重,因为铜离子在负极得到电子变成铜,沉积在电极上了;1小时内,电路中流过的电量Q=It=0.21A×3600s=756C.一个铜离子带两个单位正电荷,也就是说它在负极沉积的时候会得到2个电子,所以,一共将有铜离子N=Q/2e=756C÷[2×1.6×10]C=2.3625×10. 铜原子质量M=0.25g/N,所以,64g 铜里含有铜原子的数目为: n=64/0.25×2.3625×10=6.05×10个。

14、常温下,在20g 盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g ,硫酸钡沉淀达到最大值;当碱液加至60g 时,溶液PH=7求: (1)原混合液中硫酸的质量分数。 (2)当pH=7时溶液中溶质的质量。 解析:(1)设原混合物中硫酸的质量为 x

H 2SO 4 + Ba(OH)2=BaS04↓+2H2O

21

23

-19

21

-19

98 171

x 20gx17.1%

98 : 171 = x : 20g x l7.1% x=1.96g

原混合液中硫酸的质量分数为1.96 /20gx100%=9.8% (2).设 pH=7 时,溶液中溶质 BaCl2 的质量为 y

2HCl + Ba(OH)2= BaCl2+2H2O

171 208

(60g -20g) × 17.1% y

171 : 208 = (60g-20g) × 17.1% : y

y=8.32g

答案:原混合液中硫酸的质量分数为 9.8%;当 pH=7 时溶液中的溶质 BaCl2为 8.32g 。

15、某固体物质由MgSO 4和NaOH 组成,取24.0g 该固体混合物溶于水后,向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液(密度为1.1g•mL),加入的稀H 2SO 4的体积x (单位:mL )与所得沉淀质量y (单位;g )有如图所示的关系,求该固体混合物中NaOH 、MgSO 4的质量各为多少克? 解析:①由图示数据可知,与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为:89mL-29.7mL=59.3mL 则H 2SO 4质量为:59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g,

设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x ,

Mg (OH )2+H2SO 4═MgSO4+2H2O

58 98

x 9.8g

∴58:98=x:9.8g ,

解之得:x=9.8g×58/98=5.8g;

②设参与反应的MgSO 4的质量为y ,

MgSO4+2NaOH=Na2SO 4+Mg(OH )2↓,

120 58

y 5.8g

∴120:58=y:5.8g

80:58=z:5.8g

解之得:y=5.8g×120/58=12g;

所以氢氧化钠的质量为24g-12g=12g

答案:该固体中MgSO 4的质量为12g ;NaOH 的质量为12g 。

16、已知钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25g 质量分数为19.6%的稀硫酸反应。 -1

(1)由于金属的量不确定,产生的氢气的质量大小有多种可能(不考虑镁与水的反应),如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na >Mg=Zn.请按以上表示,写出所有可能情况;

(2)试确定,当产生的氢气的质量大小为Na >Mg=Zn时,m 的取值范围;

(3)m=4.6时,Zn 与酸反应产生H 2的质量与金属质量(m )的关系如下图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H 2的质量与金属质量(m )的关系图线。(在图线上用元素符号注明)

解析:(1)共有4种可能:

①酸过量(酸与镁恰好完全反应)时,产生的氢

气质量的情况为:Mg >Na >Zn ;

②钠、镁、锌均过量(或锌恰好完全反应)时,

过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多,

镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等:Na

>Mg=Zn;

③钠、镁均过量而锌不足时,产生的氢气质量的情况为:Na >Mg >Zn ;

④镁过量、钠恰好与酸完全反应,而锌不足时:Na=Mg>Zn 。

(2)由上面的分析可知:当产生的氢气的质量大小为Na >Mg=Zn时,钠、镁、锌均应过量(或锌恰好完全反应),因此m 的大小只取决于锌的质量。

设:25 g质量分数为19.6%的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ;

Zn+H2SO 4═ZnSO4+H2↑

65 98

χ 25 g×19.6%

65:98=χ:(25 g×19.6% )

解得:χ=3.25g 故:m≥3.25

(3)m=4.6时,m >3.25.因此钠、镁、锌均过量,钠在酸消耗完后还可以与水反应,产生氢气的量由钠决定:2Na+H2SO 4 =Na2SO 4 +H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,

设:钠产生的氢气质量为y

2Na ~ H2

46 2

4.6g y

46:2=4.6g:y

解得:

y=0.2g

镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等,由上图可知:均为0.1g .

设:25 g质量分数为19.6%的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z

Mg+H2SO 4═ZnSO4+H2↑

24 98

Z 25 g×19.6%

24:98=z:(25 g×19.6% )

解得:z=1.2 g

钠和镁两种金属分别与酸反应产生H 2的质量与金

属质量

(m )的关系图如右所示。

17.如图,在一根长100cm ,粗细均匀的木棒左端挂有50g 砝码,右端挂有内盛40g 稀硫酸的小桶(小桶质量为10g ),以A 点为支点时,木棒平衡。向小桶内加入一定质量的碳酸钠固体,恰好完全反应后,木棒失衡。如果将支点移动1.5cm ,木棒再次平衡。

(1)移动支点后,支点A 距离a 点的距离是 cm;

(2)加入碳酸钠的质量是多少?

(3)原硫酸溶液中溶质的质量分数时多少?

解析:(1)将碳酸钠固体加入到右边的小桶里,反应后右端质量增大,要继续平衡,支点应当向右移动1.5 cm,所以支点A 距离a 点的距离是51.5cm ;

(2)根据杠杆的平衡条件,FaLa=FbLb可得:

50g ×51.5cm=mb ×48.5 cm

解得:m b =53.1g

即右桶增加的质量为53.1g-50g=3.1g

设碳酸钠的质量为x ,硫酸溶质的质量为y ,则:

Na 2CO 3+H2SO 4=Na2SO 4+H2O+CO2↑ 增重

106 98 44 62

x y 3.1

解得:x=5.3g , y=4.9g

所以加入碳酸钠的质量为5.3g 。

(3)H 2SO 4%=4.9g/40g×100%=12.25%

即原硫酸溶液中溶质的质量分数为12.25%。

18.某种天然碱样品的化学式可以用xNaHCO 3•yNa2CO 3•zH2O 表示(式中x 、y 、z 是最简整数比).取50克某一浓度的盐酸与3.32克样品充分反应,能生成1.32克CO 2气体.

(1)若改用1.66克样品与50克这种盐酸反应,能生成多少克CO 2?

(2)另取3.32克样品在300℃下加热至完全分解(已知Na 2CO 3在300C 时不会分解),能产生0.22克CO 2和0.45克H 2O ,试确定该样品的化学式.

(3)写出这种天然碱与盐酸完全反应的化学方程式.若6.64克天然碱样品与50克该盐酸充分反应时放出的CO 2最多,求该盐酸的溶质质量分数.

o

19、有一放置在空气中的KOH 固体,经测定,其中含 KOH 84.9%,KHCO 3 5.1%,K 2CO 3 2.38%,H 2O 7.62%。将此样品若干克投入 98克10%的盐酸中,待反应完全后,再需加入20克10%的KOH 溶液方能恰好中和。求蒸发中和后的溶液可得固体多少克。

解析:将溶液看作一个整体,无论是KOH 、、KHCO 3 还是K 2CO 3,与盐酸反应最终都生成KCl 。 由于KCl 中的Cl-全部来自于盐酸,设KCl 的质量为x ,可得关系式:

HCl ~ KCl

36.5 74.5

98克×10% x

解得:x=20克

答案:蒸发中和后的溶液可得固体20克。

20、Na 2CO 3、NaHCO 3、CaO 和NaOH 组成的混合物27.2g ,溶于足量水并充分反应后,溶液中Ca 、CO 3、HCO 3全部转化为沉淀,将反应容器内水分蒸干,最后得到白色固体29.0g .则原混合物中Na 2CO 3的质量是多少? 解:设原混合物中Na 2CO 3的质量为x CaO+H2O=Ca(OH )2„(1)

NaHCO 3+Ca(OH )2=CaCO3↓+NaOH+H2O „(2) Na 2CO 3+Ca(OH )2=CaCO3↓+2NaOH „ (3)

(1)+(2)得:CaO+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH „(4)

(1)+(3)得:CaO+H2O+Na2CO 3=CaCO3↓+2NaOH „(5) 反应(4)即CaO 与NaHCO 3 反应,不会引起固体质量增加 反应(5)即CaO 与Na 2CO 3 反应,由于H 2O 参加反应,会引起固体质量增加. 即:固体增加的质量等于参加反应的水的质量. 因此,根据反应(5),有:

H 2O ~ Na2CO 3

18 106

29.0g-27.2g x

18/(29g-27.2g )=106/ x

解得:x=10.6g

答案:原混合物中Na 2CO 3的质量是10.6g . 2--2+


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