专题四、计算应用题
一、选择题
20．（2014年广西桂林，20题）向100g稀盐酸中加入10gNaHCO3和CaCO3的固体混合物，充分反应后，反应物均恰好完全反应，生成ag气体。则下列结论合理的是（）
110
A．a≥4.4 B．a≥
21
C．原固体混合中CaCO3的质量为5.6g D．原稀盐酸的溶质质量分数小于7.3%
【答案】D
【解析】本题可采用假设法求解。当假设10g固体全部是CaCO3时，产生二氧化碳的质量应该是4.4g；而如果10g固体全部是NaHCO3的话，则产生的CO2的质量应该为110/21，所以最终它们所产生的CO2质量应该是大于4.4而小于110/21，排除AB选项，C选项确定碳酸钙的质量为5.6g也没有依据，所以本题的答案应该为D。
15.（2014年江苏镇江，15题）已知：2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2。在密闭容器中，将6.6gCO2与一定量的Na2O2固体充分反应后，气体变为3.8g。下列说法正确的是（）
A．3.8g气体全部是O2B．3.8g气体通过足量NaOH溶液后，气体减少2.2g C．反应后的固体是混合物D．生成Na2CO3的质量为15.9g
【答案】B
【解析】设反应的二氧化碳的质量为x，反应的过氧化钠质量为y，生成碳酸钠的质量为z，生成氧气的质量为m，则：
2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2△
88 156 212 32 88-32＝56
x y z m 6.6g-3.8g=2.8g
88/ x＝156/ y＝212/ z＝32/ m＝56/2.8g
解得：x＝4.4g，y＝7.8g，z＝10.6g，m＝1.6g
由计算结果可知，3.8g气体有二氧化碳2.2g，氧气1.6g，A错；将该气体通过足量NaOH 溶液后，二氧化碳被吸收，气体减少2.2g，B正确；反应中二氧化碳过量，即反应后的固体只有碳酸钠，C错误；反应生成碳酸钠的质量为10.6g，D错。
13.（2014年黑龙江绥化，13题）现有一包由铁粉、木炭粉、镁粉组成的固体混合物5g，向其中加入一定溶质质量分数的稀盐酸100g，充分反应后过滤，得到滤液103.8g，滤渣1g。下列说法中正确的是( )
A.生成氢气的质量是0. 2g
B.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和盐酸
C.稀盐酸的溶质质量分数大于或等于7.3%
D.若滤渣的成分是木炭粉，则混合物中铁、镁的质量比为1：1
【答案】AC
【解析】根据质量守恒定律首先计算出氢气的质量，然后根据氢气的质量再利用化学方程式进行计算。
15. （2014年黑龙江齐齐哈尔，15题）现有锌和另一种金属组成的合金6.5g，洋洋同学向此合金中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸，充分反应后，发现金属完全消失，若产生氢气的质量为m。则下列判断正确的是
A.如果合金为锌和铁，m不可能是0.2g
B.反应后溶液中的溶质只有两种
C.如果合金为锌和镁，m可能是0.1g,则该合金中锌的质量分数为50%
D.如果合金为锌和铁，所加稀盐酸溶质质量分数一定大于7.3% 【答案】AD
【解析】解本题需用到假设法和极值法。下面逐项进行分析：A 中，可假设6.5g 金属分别都是锌和铁，则6.5g 锌与足量酸反应产生氢气0.2g ，6.5g 铁与足量酸反应产生氢气质量约为0.23g,即若此合金为锌和铁，则m 取值范围在0.2g ＜m ＜0.23g ，一定不是0.2g ，A 正确；由题可知，合金完全反应，因此溶液中肯定存在两种盐，但若加入的酸过量，则溶质还有剩余的酸，B 错误；C 中，根据A 项分析方法可知m 取值范围为0.2g ＜m ＜0.54g ，m 不可能是0.1g ，C 错误；D 中，根据A 项分析方法计算可知，若6.5g 全部为Zn,则恰好反应时所用盐酸质量为7.3g ，溶质质量分数为7.3%，若6.5金属全为铁，则恰好反应时消耗盐酸质量约为8.5g ，即盐酸浓度为8.5%，综合分析，6.5g 合金与酸若恰好完全反应，则消耗盐酸的质量取值范围为7.3g ＜盐酸溶质质量＜8.5g ，即盐酸的溶质质量分数取值范围在7.3%＜盐酸浓度＜8.5%之间，一定大于7.3%，D 正确。
15、（2014年江苏盐城，15题）将镁粉和铝粉的混合物7.2g 与足量的氧气充分反应，得到的氧化物质量可能为（ ）
A. 10.6g
B. 12.0g
C. 13.0g
D.13.6g 【答案】C
【解析】此题可采用极端假设法求解，假设7.2g 全部是镁粉的质量，则其与足量的氧气反应，可生成的氧化物的质量应为12g;而假设7.2g 全部是铝粉的质量，则其与足量的氧气反应，生成的氧化物的质量应为13.6g ，而现在固体为两者的混合物，则生成的氧化物的质量应介于两个极值的中间，即大于12g 而小于13.6g ，故本题的答案应为C 。
11. （2014年山东济南，11 题）现有9.3g NaOH 与Na 2CO 3的固体混合物，测得其中钠元素与碳元素的质量比为23:3。在室温下，将该混合物与50g 稀硫酸混合，恰好完全反应，所得不饱和溶液的质量为57.1g ，则原固体混合物中含有钠元素的质量为下列的（ ） A ．1.15g B ．2.3g C ．4.6g D ．6.9g
【答案】 C
【解析】根据质量守恒定律可以计算出二氧化碳的质量为9.3g+50g-57.1g=2.2g ，且混合中的碳元素在反应后都转移到CO 2中。再根据化合物中某元素的质量分数计算求出2.2gCO 2中碳元素的质量，根据钠元素与碳元素质量比求出钠元素质量。即： 2.2gCO 2中碳元素的质量=2.2g ×
%10044
12
×=0.6g 。设钠元素质量为x ，则有x:0.6g=23:3，求出x=4.6g 。
30. （2014年四川乐山，30题）有CO 、CO 2和N 2的混合气体120g ，其中碳元素的质量分数为20％。使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为( )
A ．50 g
B ．100 g
C ．150 g
D ．200 g 【答案】D
【解析】根据在反应过程中碳元素守恒可知，反应前后碳元素的质量都为120g ×20％＝24g ，则最终形成碳酸钙的质量＝24g ÷(12/100)＝200g 。
20. （2014年山东莱芜，20题）取10g 碳酸钙与溶质质量分数为10%的稀盐酸反应，恰好完全反应时得到溶液的质量为ag ；另取10g 碳酸钙高温完全分解后，取生成的CaO 与上述同浓度的稀盐酸反应，恰好完全反应时得到溶液的质量为bg ，则a 与b 的大小关系为（ ） A..a ＝b B.a ＞b C.a ＜b D.不能确定 【答案】A
【解析】通过分析题意，两份碳酸钙的质量都为10g ，则两份中钙元素的质量相等；化学反应后钙元素都全部与氯元素结合成氯化钙，则结合氯元素的质量相等；氯元素全部来自于盐酸，结合氯元素的质量相等，则反应需要盐酸的质量相等；两份碳酸钙的质量都为10g ，其中的碳元素全部转化为了二氧化碳，则产生的二氧化碳的质量相等。所以先和盐酸反应的溶液的质量（10g 碳酸钙+盐酸的质量－二氧化碳的质量）=先高温分解的溶液的质量（10g 碳酸钙－二氧化碳的质量+盐酸的质量），故选A 。
二、填空、简答题
28．（2014年黑龙江大庆，28题）(4分)守恒思想是化学中重要的学科思想．电荷守恒便是其中之一：电荷守恒是指溶液
中所有的阳离子所带正电荷之和等于所有阴离子所带负电荷之和：例如：某Na 2SO 4溶液中有X 个Na +、y 个SO 42-则该溶液电荷守恒可表示为x=2y 。现有一混合溶液，组成如下表所示，回答下列问题：
(1)该混合溶液的电荷守恒可表示为： （用a 、b 、c 、d 表示）
(2)若该溶液中有两种溶质，这两种溶质可以是KCl 和MgSO 4，也可以是 和 【答案】（1）a+2b=c+2d (2)K 2SO 4和MgCl 2
【解析】由混合溶液的电荷守恒可得a+2b=c+2d （阴阳离子所带电荷数相等）；阴阳离子结合形成化合物，K +、Mg 2+、Cl -、SO 42-形成的化合物可以是KCl 和MgSO 4，也可以是K 2SO 4和MgCl 2。
1、已知氯化钾在40℃时的溶解度为40g ，则该温度的氯化钾饱和溶液的溶质质量分数是 （计算结果精确至0.1%）。 【答案】28.6%
【解析】40g/140g ×100%==28.6%
24.（2014年四川绵阳，24题）(本题包括3小题，共7分) 实验室用大理石与稀盐酸反应制取C02，反应后所得溶 液体积为40 mL(假设大理石中的杂质不与盐酸反应，反应 前后溶液体积不变)。向该溶液中匀速逐滴加入Na 2C03溶液 并不断搅拌，测得溶液的pH 随时间变化如图所示，该过程 共放出气体660 mL(密度为2.0 g/L)，析出沉淀5.090
(1) 根据图像可以看出，Na 2C03首先与溶液中的 反应。
(2)本实验制取CO 2所用大理石中含CaC03 g 。 (3)已知制取C02所用稀盐酸的密度为1.06 g/cm3，求这种盐酸的质量分数。(计算结果保留1位小数，无计算过程不给分) 【答案】（1）HCl （或盐酸）（2）5.0
（3）解：设制取二氧化碳时，与大理石反应的HCl 的质量为x ，剩余HCl 的质量为y CaCO 3 + 2HCl === CaCl 2 + H 2O + CO 2↑
100 73 5.0g x
x
g
0.573100= 解得：x=3.65g （1分）
Na 2CO 3 + 2HCl === 2NaCl + H 2O + CO 2↑ 73 44
y 0.66L ?2g/L
L
g L y
/266.04473?=
解得：y=2.19g 盐酸的溶质质量分数为
mL
g mL g
g /06.14019.265.3?+?100％=13.8％
【解析】（1）从图中，开始时溶液的pH 迅速增大，可知，开始时，碳酸钠与盐酸反应；（2）根据质量守恒定律，生成的沉淀是碳酸钠与氯化钙反应所得，反应前后钙元素的质量不变，故生成的沉淀即为原大理石中碳酸钙的质量；（3）利用二氧化碳的质量可计算出与碳酸钠反应的稀盐酸的质量，利用碳酸钙的质量可计算出与与大理石反应的盐酸的质量，两部分盐酸的质量和除以溶液的质量即为盐酸的质量分数。
24．（2014年四川攀枝花，24题）(4分)乙醇俗称酒精，其化学式为C 2H 5OH ，乙醇中碳、氢、氧三种元素的质最比_____；乙醇中碳元素的质量分数为___________(精确到0.1%)；92g 乙醇中含碳元素的质量_________________g 。 【答案】(1) 12:3:8 52.2% 48
【解析】乙醇俗称酒精，其化学式为C 2H 5OH ，碳、氢、氧三种元素的质量为=12×2:6×1:16=12:3:8
碳元素的质量分数=
25Ar(C)2122
100%=100%=52.2%Mr(C H OH)46
????，
122
92100%4846
g g ??
?= 17．（2014年四川宜宾，17题）实验室有瓶标签模糊的烧碱溶液，小军测量其溶质质量分数的操作如下：
①取一洁净的锥形瓶称量，其质量为25.5g ，往其中注入一定量上述烧碱溶液，并滴入1滴酚酞溶液后，又称量锥形瓶，质量为37.5g ；
②取质量分数为24.5%的稀硫酸逐滴滴入上述锥形瓶中，边滴边振荡，当观察到溶液由红色变为无色时，停止滴液。再次称量锥形瓶，质量为51.0g 请解答下列问题：
（1）所取烧碱溶液的质量 ＝ g 。（注：滴人酚酞的质量忽略不计）
（2）反应所消耗的稀硫酸质量＝ g 。
（3）通过计算确定该瓶烧碱溶液的溶质质量分数。（列出计算过程）
（4）问题讨论：小亮做同样的实验得到的结果与小军的结果有差异。于是小亮测自己实验后锥形瓶内溶液的pH ，pH ＝6.2，则小亮的结果比小军的 （选填“偏大”或“偏小”或“无影响”），原因是 。
【答案】（1）12g （2） 13.5g (3)22.5% (4)偏大；滴加的稀硫酸过量 【解析】（1）所取烧碱溶液的质量=37.5g －25.5g=12g ； （2）反应所消耗的稀硫酸质量=51.0g －37.5g=13.5g ； （3）设该瓶烧碱溶液的溶质质量为x 。 2NaOH+ H 2SO 4= Na 2SO 4 + 2H 2O 80 98
X 13.5g ×24.5% 80:98= x:(13.5g ×24.5%) x=2.7g
该瓶烧碱溶液的溶质质量分数=2.7g ／12g ×100﹪=22.5﹪ 答：该瓶烧碱溶液的溶质质量分数为22.5﹪。
（4）反应后溶液显酸性，则加入的硫酸过量，如果根据硫酸的质量计算氢氧化钠的质量时，则氢氧化钠的质量偏大，所以计算确定的烧碱溶液的溶质质量分数偏大。
37．（2014年浙江杭州，37题）（6分）2013年5月，某市自来水有股奇怪的味道，经专家多轮综合检测，基本认定引起此次异味的主要物质是邻叔丁基苯酚。将30克邻叔丁基苯酚完全燃烧，生成88克CO 2和25.2克H 2O （无其他产物）。已知邻叔丁基苯酚的相对分子质量为150，求：
（1）30克邻叔丁基苯酚中含碳元素 ▲ 克，氢元素 ▲ 克。
（2）邻叔丁基苯酚的化学式为 ▲ 。 【答案】（1）24，2.8 （2）C 10H 14O
【解析】（1）30克邻叔丁基苯酚中含碳元素的质量就是该物质燃烧生成的二氧化碳中碳元素质量：88g ×
12
44
×100%=24g ；氢元素的质量就是水中氢元素的质量：25.2g ×
2
18
×100%=2.8g ； （2）该物质中氧元素质量为：30g-24g-2.8g=3.2g,所以该物质中碳、氢、氧的原子个数比
为：2412：281.：3216
.=10:14:1，所以化学式是：C 10H 14O 。
37. （2014年浙江嘉兴，37题）某同学家的下水管道堵塞了，于是他买了一瓶“管道疏通剂”（部分说明如图)。疏通剂是利用铝与氢氧化钠溶液反应时放出大量的热，以加快氢氧化钠与毛发等淤积物的作用，反应的原理为：2Al+2NaOH+2 H 2 O=2NaAlO 2+3 H 2↑。请回答下列有关问题：
(1)该管道疏通剂需要密封保存的原因是__________________。
(2〕按照使用说明，该同学对“疏通剂”作了进一步研究。先向烧杯中加入206g 水，再加入本品200g ，当铝粉全部反应后，求：(计算结果保留1位小数)
①生成氢气的体积.(氢气的密度为0.09g／L)
②反应后溶液中氢氧化钠的质量分数。
【答案】（1）易潮解，吸水后变硬
（2）解：设生成氢气的质量为x，参加反应的氢氧化钠的质量为y。
2 Al+2 NaOH+ 2H2O==2Na Al O2 +
3 H2↑
54 80 6
54g y x
54:6=54g:x
x=6g
54:80=54g:y
y=80g
V=6g／0.09g／L=66.7L
反应后剩余的氢氧化钠的质量：200g―54g―80g=66g
反应后所得溶液的质量：206g+200g－6g=400g
反应后溶液中氢氧化钠的质量分数：66g／400g×100﹪=16.5﹪
答：生成氢气的质量为66.7升，反应后溶液中氢氧化钠的质量分数为16.5﹪。
【解析】（1）因为管道通剂中含有氢氧化钠和铝粉，氢氧化钠能以和空气中的二氧化碳反应、铝粉易和氧气发生氧化反应，所以必须密封保存；（2）依据反应的化学方程式和铝粉的质量可以求出参加反应的氢氧化钠的质量和反应产生的氢气的质量，依据体积和质量之间的转化公式可以求出氢气的体积；反应后氢氧化钠的质量等于混合物的质量减去铝粉的质量和参加反应的质量，反应后溶液的质量等于反应前所有物质的质量之和减去产生的氢气的质量，然后根据溶液中溶质的质量分数的计算公式计算即可。
37.（2014年浙江金华，37题）下图表示金属活动性顺序中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年限。
（1）分析改图的规律，你认为金属被大规模开发、利用的先后顺序主要与有关。（2）科学小组的同学对模拟湿法炼铜实验中得到的铁、铜固体混合物进行含量测定，称取10克固体混合物置于烧杯中，滴加一定质量分数的稀硫酸溶液，记录并绘制了如图所示的曲线。
①10克固体混合物中铜的质量为克；
②所用稀硫酸溶液溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
【答案】（1）金属的活动性（2）①4.4；②10%。
【解析】（1）由图示可知越活泼的金属用的越晚，越不活泼的金属用的越早，所以金属被大规模开发、利用的先后顺序主要与金属的活动性有关；
（2）①由于铁能与硫酸反应，铜与刘酸不反应，所以最后剩余固体的4.4g都属于铜；
②由图示可知加入49g稀硫酸消耗铁的质量为：10g-7.2g=2.8g，设与2.8g铁反应消耗硫酸的质量为x则：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98
2.8g x
根据5628
98
=
.g
x
解得x=4.9g，所以稀硫酸溶液的质量分数是：
49
49
.g
g
×100%=10%。
35．（2014年浙江宁波，35题）实验后的废液一般需回收处理，不能直接倒入排污管。小科实验后收集到含有碳酸钠和氧氧化钠的混合废液10.22g，他向废液中缓缓滴入溶质质量分数为19.6％的稀硫酸，生成二氧化碳质量与滴入稀硫酸质量的关系如图所示。当废液恰好处理完毕时，溶液总质量为20g。溶于水的气体忽略不计，则
(1)废液恰好处理完毕时，溶液的pH为。
(2)图中m= g。
(3)废液恰好处理完毕时，回收所得溶液的溶质质量分数是多少？
【答案】(1)7；(2)10；（3）14.2%
【解析】废液恰好处理完毕时，溶液为硫酸钠溶液，其PH＝7；此时共产生二氧化碳的质量为0.22g，二氧化碳的质量与反应后溶液总质量的和等于混合溶液与加入稀硫酸的质量和，由此可求得加入稀硫酸的质量＝20g+0.22g－10.22g＝10g。
该反应过程中，硫酸分别与氢氧化钠和碳酸钠反应生成硫酸钠，根据硫元素守恒可列关系式，由硫酸的质量计算硫酸钠的质量，从而求得反应后溶液中溶质的质量分数。
设反应后生成硫酸钠的质量为x，则：
H2SO4～Na2SO4
98 142
10g×19.6% x
98/142＝10g×19.6%/ x
解得x＝2.84g
则反应后溶液中溶质的质量分数＝2.84g /20g×100%＝14.2%
答：废液处理完毕时，所得溶液的溶质质量分数是14.2%
34.（2014年浙江绍兴，34题）三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。
（1）小敏的方法可用如下流程表示，测得的碳酸钙质量分数为_____________；他在过滤操作中，需要用到的玻璃仪器有_______________（选填序号）。
A.酒精灯、漏斗、玻璃棒
B.漏斗、玻璃棒、烧杯
C.酒精灯、试管、玻璃棒
（2）小华取10克样品，用如图甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B装置质量增加了4.6克，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是________________________________________________________。
（3）小军用如图乙的实验装置进行实验，将20克稀盐酸加入到1.25克样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升。求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。
（4）求实验所用的稀盐酸的溶质质量分数。
答案：（1）79% B
（2）B中吸收了二氧化碳带出的水蒸气或HCl气体
（3）生成CO2的m=ρV=1.8克/升×0.244升≈0.44克
设参加反应的碳酸钙的质量为x，则
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 0.44克
1000:44=x:0.44克
x=1克
CaCO3%=1克/1.25克=80%
（4）设参加反应的稀盐酸的质量分数为y，则
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100 73
5克 50克y
100:73=5克:50克y
y=7.3%
解析：（1）根据题干中“杂质既不与酸反应，也不溶于水”及流程中样品质量（10克）和最后剩余残渣质量（2.1克）可知，10克样品中含有CaCO3的质量为7.9克，及碳酸钙的质
高温 高温
CaCO 3 水泥
+H 2O 1400℃
水泥
+H 2O 700℃
Mg 3Si 2O 5(OH)量分数为79%。过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，选B 。
（2）假设10克样品中只含有CaCO 3一种成分，则最多可产生CO 2的质量为4.4克，实验测得装置增重4.6克，显然增重的质量不全是CO 2，分析装置及药品可知，石灰石与稀盐酸反应产生CO 2的同时，部分HCl 会挥发逸出，同时制得的CO 2中还会含有少量的水蒸气，无论HCl 还是水蒸气，都能被碱石灰干燥剂吸收，因此会造成实验结果与实际严重不符的情况。 （3）解本题需用到如下计算：密度计算、化学方程式计算及质量分数计算。据图可知产生CO 2的体积，结合其密度可求出产生CO 2的质量，再将CO 2质量带入化学方程式进行计算，可求出样品中碳酸钙的质量，将求出的碳酸钙质量与样品质量相除即可得出碳酸钙的质量分数。
（4）要求所用稀盐酸的质量分数，需用到（1）题小敏第一次加入稀盐酸的实验数据，即50克稀盐酸恰好与5克碳酸钙反应。据此根据化学方程式可求出50克稀盐酸中溶质的质量，继而根据溶质质量分数计算公式求出答案。
35.（2014年浙江台州，35题）为了节能减排，科学家发明了一种以某种镁硅酸盐矿石［主要成分Mg 3Si 2O 5(OH)4］为原料的新型绿色水泥。全球镁硅酸盐储量丰富，新型绿色水泥不必担心原材料，推广潜力很大。新型绿色水泥与传统水泥对比如图。
（1）传统水泥和绿色水泥的生产过程分别涉及以下反应：
CaCO 3 ==== CaO+ CO 2↑ Mg 3Si 2O 5(OH)4 ==== 3MgO + 2SiO 2 + 2H 2O ↑
以上两个反应都属于 ▲ （填写基本反应类型）。
（2）与传统水泥相比，每生产和使用1吨绿色水泥能够减少排放 ▲ 吨二氧化碳。 （3）传统水泥生产中，高温煅烧某种石灰石50吨，可产生二氧化碳多少吨？已知该石
灰石中碳酸钙含量为80%，杂质不反应。
【答案】（1）分解反应（2分） （2）0.6 （2分） （3）17.6
【解析】（3）解：石灰石中含CaCO 3质量=50吨×80%=40吨 ………………（1分）
设产生二氧化碳的质量为m
CaCO 3＝＝CaO+CO 2↑ 100 44
40吨 m ……………………………………（1分）
100 44
40吨 m
=
高温
……………………………………（1分）
m =17.6吨……………………………………（1分）答：产生二氧化碳的质量是17.6吨。
34. （2014年浙江温州，34题）为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，小明取10克食用纯碱样品和足量的溶质质量分数为10﹪的稀硫酸，进行如图甲实验，实验前后，均需往装置中缓慢通一会儿氮气。(样品中其他成分不与稀硫酸反应)
(1)实验前，先往A装置通入一会儿氮气的目的是__________。
(2)随着纯碱样品与稀硫酸反应，C装置增加的质量变化情况如图乙所示，则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少? (碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：Na2CO3+H2SO4= Na2SO4++H2O+CO2↑)
(3)若将稀硫酸换为浓盐酸，实验中C装置增加的质量会偏大，请说明理由__________。
【答案】（1）避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰
（2）解：由图可知生成二氧化碳的质量是3.52g。
设纯碱样品中含碳酸钠质量为x。
Na2CO3+H2SO4= Na2SO4++H2O+CO2↑
106 44
x 3.52g
106:44=x:3.52g
x=8.48g
纯碱样品中碳酸钠的质量分数为8.48g／10g×100﹪=84.8﹪
答：该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8﹪。
（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收。
【解析】（1）实验前A装置中含有空气，空气中二氧化碳会对C装置质量的变化产生影响，先往A装置通入一会儿氮气的目的是避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰；（2）C装置增加的质量为反应产生的二氧化碳的质量，以及二氧化碳的质量和反应的化学方程式可以求出样品中碳酸钠的质量，进而可以求出样品中碳酸钠的质量分数；（3）浓盐酸有挥发性，能以被氢氧化钠溶液吸收，从而导致C装置的质量变化偏大。
48．（2014年湖南长沙，48题）在实验室里加热25g混有二氧化锰的氯酸钾固体混合物制取氧气，完全反应后剩余固体质量为15.4g。请计算
（1）生成氧气的质量为 g。
（2）反应前固体混合物中氯酸钾的质量分数。
【答案】（1）9.6g；（2）98%。
【解析】（1）根据固体质量的减少量就是生成氧气的质量，所以生成氧气质量=25g-15.4g=9.6g;
(2)根据氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾的质量，再用氯酸钾的质量除以25g乘以百分之百即可。
32．（2014年湖北武汉，32题）（6分）将4.0g Cu—Zn合金粉末放到盛有10g稀硫酸的烧
⑴Cu—Zn合金属于材料（填“金属”或“有机合成”）。
⑵若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其它成分，请计算原Cu—Zn合金中Zn的质量。
写出必要的计算过程。（Zn－65 Cu－63.5 H－1 O－16 S－32）
【答案】⑴金属
⑵设合金中Zn的质量为X，则生成氢气的质量为（10g+4g-11.26g）-（4g-x）=x+1.26g
Zn + H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
X x+1.26g
65/x=2/x+1.26g
X=1.3g
答：略
【解析】（1）Cu—Zn合金属于金属材料；（2）由表中数据分析可知，4.0g包括Cu—Zn 的质量和，滤液中不包括Cu和产生的氢气的质量，设锌的质量为x，根据质量守恒定律可知产生氢气的质量为（10g+4g-11.26g）-（4g-x）=x+1.26g，通过化学方程式便可解答。
三、实验探究题
30.（2014年广西贺州，30题）小英同学为了侧定某地区石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取该样品15g，现将75m1的稀盐酸分三次加人石灰石样品中，每次充分反应后测得生成气
试求:
(1)m的值是 g。
(2)求该样品中碳酸钙的质量分数（保留一位小数）？
【答案】
【解析】根据题目所给实验数据可知：第一次和第二次的稀盐酸完全反应，所以得到的气体的质量应该相等，再根据产生二氧化碳的总质量求出碳酸钙的质量，进一步求出样品中碳酸钙的质量分数。
19、（2014年四川雅安，19题）（8分）某化学小组为测定一瓶失去标签的盐酸的溶质质
量分数，分成甲、乙两组，分别用不同的方法进行测定。
实验设计：
甲组：取纯净碳酸钙粉末5g于烧杯中，加入20g该盐酸溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量得剩余固体3g。
乙组：取纯净碳酸钙粉末5g于锥形瓶中，将20g
该盐酸溶液加入分液漏斗，利用测定产生二
氧化碳的体积（20℃、标准大气压）计算盐
酸浓度。装置示意图如下：
数据处理：
（1）请利用甲组数据计算该盐酸的溶质质量分数。
（写出计算过程）
（2）乙组计算结果略小于甲组。经过多次实验仍得到相同结果（忽略量筒引起的误差），可能的原因是
【答案】（1）7.3%；（2）测量的水的体积小于生成气体的体积；B、C之间的导管内实验前无水，实验后有水；内外气压相同时，二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。（2分）（合理答案均给分）
【解析】（1）碳酸钙粉末5g于烧杯中，加入20g该盐酸溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量得剩余固体3g，由此可以得出反应的碳酸钙的质量为：2g,根据碳酸钙的质量和化学方程式计算出参加反应的盐酸的质量，然后用盐酸的质量除以盐酸溶液的质量：20g，从而求出盐酸的溶质质量分数。
（1）计算过程
解：设参加反应的HCl质量为x ，消耗碳酸钙质量为5g-3g=2g
2HCl+CaCO 3＝CaCl 2+H 2O +CO 2↑ .............2分 73 100
x 2g ……….1分
73/x=100/2g
X=1.46g ………1分 盐酸的溶质质量分数为：1.46g/20g×100%=7.3% ...............1 分 答：盐酸的溶质质量分数为7.3%。 ...............设、答共1分
（2）乙组计算结果略小于甲组可能的原因是测量的水的体积小于生成气体的体积； B 、C 之间的导管内实验前无水，实验后有水；内外气压相同时，二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒；二氧化碳可能溶解在A 中反应后的溶液中。
四、分析与计算
32. （2014年湖南株洲，32题） (6分)胆矾晶体部分失水后得到某硫酸铜晶体(CuSO 4·xH 2O)，华雪同学为研究CuSO 4·xH 2O 加热后所得物质的组成，做了以下实验：取10.7g CuSO 4·xH 2O 晶体加热使其分解，绘制出固休的质量随温度的变化关系图。如图所示，到t 1℃时该固体完全失去结晶水，化学方程式为： CuSO 4·xH 2O
CuSO 4+ xH 2O ↑
(1)计算该硫酸铜晶体(CuSO 4·xH 2O)中x 的值。 (CuSO 4·xH 2O 的相对分子质量为：160+18x) (2) CuSO 4中铜元素的质量分数是多少?
(3)升温到t 2℃，残留固体是黑色物质，则m= g 。 (写出求m 的过程)
【答案】3；40%；4.0g 。 【解析】 CuSO 4 ·X H 2O
CuSO 4+ xH 2O ↑
160+18x 160 10.7g 8.0g
16018160
10.7g 8.0g
x +=
x=3
CuSO 4中铜元素的质量分数=
64
100%160
?=40%
CuSO4 CuO+ SO3
160 80
8.0g m
16080
8.0g m
m=4.0g
24．（2014年湖南益阳，24题）Na2CO3与盐酸反应分两步进行：
第一步反应为：Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3；
第二步反应为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
取Na2CO3溶液100g，逐滴加入稀盐酸直到过量．反应过程中产生的气体质量与加入的盐酸质量的关系如图所示：
（1）反应中最多可以产生CO2g．
（2）求Na2CO3溶液中溶质质量分数（要求书写计算过程）．
（相对原子质量：C﹣12 Na﹣23 H﹣1 O﹣16）
【答案】（1）4.4 （2）10.6%
【解析】根据图中信息可以判断产生二氧化碳的质量；
由Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑可知，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数．
解：（2）设碳酸钠的质量为x，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，
106 44
x 4.4g
=，
x=10.6g，
碳酸钠溶液中溶质质量分数为：×100%=10.6%，
答：碳酸钠溶液中溶质质量分数为10.6%．
51．（2014年湖北襄阳，51题）小夏在实验室取10g锌粒和93.7g稀硫酸放在气体发生装置中制取氢气，实验过程中，首级到的氢气与反应时间关系如图所示，求反应后所得硫酸锌溶液的溶质质量分数。
【答案】分析图中数据，完全反应后生成氢气的质量为0.2g。
设反应的锌的质量、生成的硫酸锌的质量分别为x、y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 161 2
x y 0.2g，列比例式得：65/x=2/0.2g，解得：x=6.5g。
161/y=2/0.2g，解得：y=16.1g。
充分反应后溶液的质量为：6.5g+93.7g﹣0.2g=100g，
故此时溶液中溶质的质量分数为：（16.1g/100g）×100%=16.1%。
答：反应结束后所得溶液的溶质的质量分数为16.1%。
【解析】此题考查了化学计算知识。
解：分析图中数据，完全反应后生成氢气的质量为0.2g。
设反应的锌的质量、生成的硫酸锌的质量分别为x、y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 161 2
x y 0.2g，列比例式得：65/x=2/0.2g，解得：x=6.5g。
161/y=2/0.2g，解得：y=16.1g。
充分反应后溶液的质量为：6.5g+93.7g﹣0.2g=100g，
故此时溶液中溶质的质量分数为：（16.1g/100g）×100%=16.1%。
答：反应结束后所得溶液的溶质的质量分数为16.1%。
33．（2014年湖北咸宁，33题）(5分)铜镁合金常用作飞机天线等导电材料。欲测定合金的组成（其他元素忽略不计），进行如下实验：取铜镁合金10g放入烧杯，将200g稀硫酸分4
（1
（2）求所加稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程）
【答案】解: (1)根据题意可知,合金中铜的质量为6.6克. (1分)
(2)分析表中数据可知, 与50克稀硫酸完全反应消耗镁的质量为1.5克. (1分)
设与1.5克镁反应的稀硫酸中溶质的质量为x.
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ (1分)
24 98
1.5g x
解得x=6.125g(1分)
稀硫酸中溶质的质量分数为: (1分)
答：略
【解析】由表格分析可知，合金中铜的质量为6.6g ；第一次和第二次50g 稀硫酸反应完了，
第三次和第四次稀硫酸没有反应完，50g 的稀硫酸可以反应1.5g 的镁，通过化学方程式即可解答。 15.（2014年湖北随州，41题）实验中学化学兴趣小组为测定某石灰石样品（杂质不溶于水，也不与酸反应）中碳酸钙的质量分数，进行如图所示的实验。
请根据以上信息计算：
（1）样品中碳酸钙的质量分数？ （2）C 烧杯中溶液的溶质质量分数？
【答案】解：生成CO 2的质量为：25g+100g+110.8g-227g=8.8g 设该石灰石样品中CaCO 3的质量为x,生成的CaCl 2的质量为y CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 100 111 44 X y 8.8g
g
y x 8.844
111100== X=20g y=22.2g
（1）样品中碳酸钙的质量分数为：
=?%1002520g
g
80% （2）C 烧杯中溶液的溶质质量分数为：
=?-++%1008.88.110100202.22g
g g g g
10%
答：样品中碳酸钙的质量分数为80%，C 烧杯中溶液的溶质质量分数为10%。
【解析】经分析可知，反应后C 烧杯中物质的质量减少是因为产生了CO 2，可以求出CO 2的质量为8.8g ，根据化学方程式求出碳酸钙的质量和生成的氯化钙的质量，由于杂质没有参加化学反应，且不溶于水，所以反应后溶液的质量用碳酸钙的质量+加入的稀盐酸的质量+加入的水质量-产生的二氧化碳的质量，或者用C 烧杯中混合物的总质量减去杂质的质量也可，再根据溶质的质量分数计算公式便可解答。
41．(2014年湖北鄂州，41题）向一定质量的稀盐酸中加入100gAgNO 3溶液，恰好完全反
应。过滤后得28.7g 白色沉淀和121.3g 滤液。求稀盐酸中溶质的质量分数。 【答案】14.6％
【解析】硝酸银和盐酸反应生成白色沉淀氯化银，根据氯化银的质量和化学方程式求出反应的盐酸的质量，然后根据质量守恒定求出稀盐酸溶液的质量，最后用盐酸溶质的质量和稀盐酸溶液的质量计算出稀盐酸中溶质的质量分数。具体计算过程如下： 解：设参加反应的HCl 的质量为x
HCl+AgNO
3=AgCl +HNO 3 （1分）
36.5 143.5
X 28.7g
X=7.3g （2分） 稀盐酸的质量为：28.7g+121.3g-100g=50g （1分） 盐酸中溶质的质量分数为：
×100％=14.6％ （2分）
答：盐酸中溶质的质量分数为14.6％
36. （2014年河北，36题）某兴趣小组用图22所示装置制取氧气，试管中固体的质量随时间变化的数据见下表，制取结束后，将剩余固体用适量水充分溶解后，过滤，回收二氧化锰固体，并得到氯化钾溶液100g 。
（1）共制得氧气 g 。
（2）计算所得氯化钾溶液的溶质质量分数。 【答案】（1）9.6
（2）解：设生成氯化钾的质量为X 2KClO 3
MnO 2
△
2KCl + 3O 2↑ 149 96 X 9.6g
149969.6X
g =
X=14.9g
所得氯化钾溶液的溶质质量分数：
14.900
10014.900100g
g
?= 答：所得氯化钾溶液的溶质质量分数为14.9％
【解析】此题通过反应过程中不同时间剩余固体质量变化，确定出在t 1、t 2时反应结束时固体质量，根据质量守恒定律可求出产生氧气的质量为28g-18.4g=9.6g,利用氧气的质量根据化学方程式计算求出反应生成的氯化钾的质量就是反应后所得溶液中溶质质量，计算出所得氯化钾溶液的质量分数。
17.（2014年贵州遵义，17题）实验室用50g 溶质质量分数为19.6%的稀硫酸与足量的锌粒充分反应，可以生成氢气多少克？ 【答案】0.2g
【解析】解：设可以生成氢气的质量为x
Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑
98 2 50g ×19.6%=9.8g x
x g 2
8.998
x=0.2g
答：可以生成氢气0.2g 。
36. （2014年兰州，36题） (6分)100克某浓度的硫酸恰好与13克的锌完全起反应。请计算：
⑴生成氢气的质量(结果精确到0.1g)； ⑵将⑴的结果标在图中；
⑶反应后所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程，结果精确到
0.1%).
【答案】解：设生成氢气的质量为x ，生成硫酸锌的质量为y 。
Zn + H 2SO 4 = ZnSO 4 + H 2↑ ……………………（1分） 65 161 2
13g y x ……………………（1分）
x = 0.4 g ………………………（1分）
y = 32. 2 g ………………………（1分）
硫酸锌的质量分数 = ×100%
= 28.6% ………………………（1分）
32.2 g
100g + 13g -0.4g
反应时间（秒）
x
13 g
2 y
161 65
=
=
…………………（1分）
答：生成0.4克的氢气，同时硫酸锌溶液的质量分数为28.6%。
【解析】由完全反应的金属锌的质量可以求出生成的氢气和反应后所得溶液中溶质质量，溶液质量为加入的两种物质减去生成的气体（逸出），即100g + 13g -0.4g 。
25. （2014年重庆B 卷，25题）( 7分)日常使用的金属材料，大多数属于合金。黄铜是以锌作主要添加元素的铜合金。
⑴赤铜(Cu 2O)是我国古代制取黄铜的一种原料。Cu 2O 中铜元素与氧元素的质量比是 。
⑵弹壳的黄铜只含有锌和铜。将22 g 弹壳放在盛有100 g 稀硫酸的烧杯中(硫酸足量)，当弹壳不再溶解后，烧杯中混合物的质量是121. 8 g 。计算: ①产生氢气的质量。 ②弹壳中铜的质量。
③反应后所得溶液中ZnSO 4的质量分数(计算结果保留一位小数)。
【答案】⑴64×2:16=8:1 ⑵①22g+100g-121.8g=0.2g
②设参加反应的Zn 的质量为x ，设反应生成ZnSO 4的质量为y Zn + H 2SO4 = ZnSO4 + H 2↑ 65 161 2 22g-x y 0.2g
651612
220.2g x y g
==-
x=15.5g y =16.1g
反应后所得溶液中ZnSO 4的质量分数=
16.1100%121.815.5g
g g
?-=15.1%
答：产生氢气的质量为0.2g ；弹壳中的铜质量为15.5g ；反应后所得溶液中ZnSO4的质量分数为15.1%。
【解析】⑴ Cu 2O 铜元素与氧元素的质量比 64×2:16=8:1
⑵①产生氢气的质量为加入物质的总质量与反应后剩余物质的总质量之差22g+100g-121.8g=0.2g
②由H 2的质量可以求出参加反应的Zn 和反应生成的ZnSO 4。原弹壳为22 g 只含有锌和铜，从而求出铜；反应后所得溶液为烧杯中混合物的质量减去未参加反应的物质（铜）。
25. （2014年重庆A 卷，25题） （7分）工业上采用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水，可以得到高浓度的烧碱溶液（含NaOH35%～48%）。某学习小组为了验证附近氯碱化工厂产生的NaOH 溶液是否达到高浓度标准，进行了如下操作，请你参与计算： （1）到工厂采集了电解槽中的NaOH 溶液100g 。NaOH 中氧元素的质量分数是 。
（2）在实验室用如右图所示浓硫酸配制200g24.5%的稀硫酸，计算所取浓硫酸的体积（计算结果取整数）。
（3）进行中和测定，向采集到的溶液中逐滴加入所配制的稀硫酸，并不断测定溶液的pH 值，当pH=7时，消耗稀硫酸160g。通过计算判断此时电解槽中NaOH溶液是否达到高浓度标准。
【答案】25.（1）40% （2）200g * 24.5% / 98% * 1.84g/mL≈27 mL
（3）设100g氢氧化钠溶液中溶质的质量为x
H2SO4+ 2NaOH ===Na2SO4 + 2H2O
9880
160g×24.5% x
98 / 160g×24.5% = 80 / x
解得：x=32g
氢氧化钠溶液溶质质量分数为：32g/100g×100%=32%<35%
即，不符合。
答：略
【解析】⑴根据化学式求化学式中某元素的质量分数。16/40×100%=40%
⑵配制溶液时，稀释前后，溶质的质量不变。V×1.84g/mL×98%=200g×24.5%，V=27 mL
⑶根据化学方程式计算。已知硫酸的溶质质量，求氢氧化钠，从而求出电解槽中NaOH溶液的溶质质量分数。把结果与要求相比较。
19．（2014年福建泉州，19题）（5分）工业上常用NaOH溶液处理铝土矿（主要成分Al2O3），反应的化学方程式：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2＋H2O。欲对含Al2O3 204 t 的铝土矿进行处理（杂质不参与反应），理论上需要消耗NaOH的质量为多少？
【答案】解：设理论上需要消耗NaOH的质量为x
Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2＋H2O
102 80
204t x
102﹕80 = 204t﹕x
x =160 t
答：理论上需要消耗NaOH的质量为160 t。
【解析】根据化学方程式的计算，在化学反应中，已知某一反应物参加反应的质量，求另一反应物在反应中消耗的质量，只需要列出化学方程式，把相关质量关系摆到相关位置，即可求出未知量。