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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:QQ 16173689420)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=33.75g/50.00g100%=67.5%(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 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/182.5g100%=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H2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7320%14.6g 其中含Cl=14.635.5/(35.5+1)14.2g 含H14.6-14.20.4g 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:m4.8g 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)。实验编号R的质量/g稀硫酸的体积/mL生成H2的体积/L11.550.01.4722.050.01.9632.250.02.1642.550.02.1653.050.02.16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/cm3,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+H2SO4RSO4+H2X 21.50.0851.47X/1.5=2/(0.0851.47)解得:X24(3)设硫酸的质量分数为y,则R+H2SO4RSO4+H2 982501.12y0.0852.1698/2=(501.12y)/(0.0852.16)解得y16%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: H2SO4+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;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4.9g所以,硫酸的总质量是9.8g质量分数=9.8/49100%=20%(2)捷径解法H2SO4 2NaOH 98 80x 3225%g解得x=9.8gH2SO4=9.8/49100%=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1.98g/L,实验测得产生的CO2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CO2;图中V=mL。(2)请计算:所加入盐酸中HCl的质量分数为多少?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) 444 mLCO2的质量为:444mL1.98g/L0.88g设产生0.88gCO2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)设加入5g盐酸时,有yg Na2CO3转化为zgNaHCO3。Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl106 36.5 84y 5g7.3% z解得:y =1.06g. ;z =0.84g.556mLCO2的质量为:556mL (1000mL) 1.98g/L=1.10g设放出556mLCO2时反应的NaHCO3质量为m。则:NaHCO3+ HCl = NaCl +CO2+ H2O84 44m 1.10g 解得:m = 2.10g则原样品中NaHCO3的质量为:2.1g0.84g= 1.26g答案:(1)5 444 (2)盐酸中HCl的质量分数为7.3%;原样品中有Na2CO31.06g.、NaHCO3 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/32.5克则有:32.5103 kg + 1103 kg + x(x/32.5)9.8 N/kg = 0.04103 m31000 kg/m39.8 N/kg x = 6.5103 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Na2CO3),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】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CO2可算出Na2CO3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)13.3g5.3g8g NaOHHClNaClH2O 40 36.5 8gm(HCl) m(HCl) 8g36.5/407.3g mHCl(溶液)7.3g/14.650.0g发现问题NaOH被中和后,滴加盐酸,为什么没有立即产生CO2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:取85g 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92 g。将92g固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应,消耗盐酸500 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_85 g(选填“”、“”、“=”)。对此结果作出你的解释。解析:(1)设92 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 2x 50.0gw 0.10 g56:2=x:010g 解得:x=28g 73:2=500gw :010g解得:w=7.3 (2)设与CuS04反应的Fe的质量为y Fe+CuS04=FeS04+Cu 56 64y (92-28)g56:64=y:(92-28)g 解得y=56g (3) 28g+56g =84g 85 g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28g;(2)与CuS04反应的Fe的质量为56g。(3)与CuS04反应的Fe的质量
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