2022年浙教版科学九年级上期末冲刺考点过关训练:图像类化学计算(含答案)
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1、 图像类化学计算图像类化学计算 1.为探究铜及其化合物的性质, 进行如下实验:称取已部分被 H,还原的氧化铜粉末(含 Cu 和 CuO)7.2g 置于烧杯中,向其中加入 50g 稀硫酸,充分反应后,再向烧杯中加入溶质质量分数为 20%的 NaOH 溶液,烧杯内固体物质的质量与加入 NaOH 溶液的质量关系如图所示。请分析计算: (1)加完 50 克稀硫酸后溶液中的溶质为_(写出化学式); (2)Cu 和 CuO 的混合物中,Cu 元素和 O 元素的质量比为_; (3)a 的值; (4)实验所用稀硫酸中溶质的质量分数。 2.用质量分数为 5%的稀盐酸和 10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反
2、应过程中溶液的酸碱度变化如图所示: (1)该实验是将_ (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。 (2)当加入溶液的质量为 b 时,溶液中存在阴离子有 _;(填离子符号) (3)当加入溶液的质量 a 为 20g 时,求所得溶液中溶质的质量? 3.向含 CuCl2和 HCl 的 100g 混合溶液中, 逐滴加入溶质质量分数为 10的 NaOH 溶液, 生成沉淀质量与加入的 NaOH 溶液质量关系如图,仅考虑沉淀为 Cu(OH)2。据图回答: (1)整个反应过程中,_离子个数不变。 (2)试通过计算确定 a 的值。 4.将 V1 mL 3.65% HCl 溶液逐滴滴入盛有 V2mL
3、 未知浓度的 NaOH 溶液的烧杯中(图 1),测量并记录溶液的pH 变化(图 2)和温度变化(图 3)(实验中始终保持 V1+V2=50.0mL 且各种溶液密度均为 1.0g/mL) (1)图 2 中 V1=0mL 时,图 1 中烧杯内溶液的颜色显_色; (2)实验中发生反应的化学方程式为_; (3)图 2 中的 pH=7 时,此时滴入的 HCl 溶液的体积 V1=_mL; (4)通过该实验给出的判断,其中正确的是 ; A.进行该实验时环境温度为 22 B.该反应是放热反应 C.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 D.溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断减弱 (5)实验中所用 Na
4、OH 溶液的溶质质量分数为_ 5.含 CuCl2和 HCl 的 100g 混合溶液中, 逐滴加入溶质质量分数为 10%的 NaOH 溶液, 参加反应的 NaOH 溶液质量与生成沉淀质量关系如图,仅考虑沉淀为 Cu(OH)2。 据图回答: (1)整个反应过程中,_离子个数不变。 (2)P 点溶液中的溶质是_。 (3)m1的值为_。 (4)M 点溶液中的溶质质量分数是多少?(写出计算过程) 6.含 CuCl2和 HCl 的 100g 混合溶液中, 逐滴加入溶质质量分数为 10%的 NaOH 溶液, 参加反应的 NaOH 溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答: (1)整个反应过程中,_离子个数不
5、变。 (2)P 点溶液中的溶质是_。 (3)m1为多少?(要求写出具体的解题过程) 7.某次实验后,得到了一杯可能还含有少量盐酸的氯化铜废液,某同学想知道该废液中否还含有盐酸以及氯化铜的质量分数,他取了 109.8g 废液于烧杯中,然后向废液中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示。试分析计算: (1)该废液中是否还含有盐酸?_ (2)该废液中氯化铜的质量分数为多少? (3)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大? 8.取 CaCl2和 CaCO3的混合物 15g 于烧杯中,向其中滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图
6、所示(注:CaCl2与稀盐酸不能发生反应)。求: (1)混合物中 CaCO3的质量。 (2)稀盐酸中的溶质质量分数。 (3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数) 9.某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液 100g,向其中加入溶质质量分数为 10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量 m1与加入的氢氧化钠溶液质量 m2的变化关系如图所示。 (1)反应至 A 点时,溶液中的溶质有_,此时所加 NaOH 溶液的质量为_g。 (2)反应至 B 点时,锥形瓶内溶液的质量为多少 g? (3)反应至 B 点时,锥形瓶内溶液中 NaCl 的质量分数为多少? 10.同学们做甲
7、、乙两个中和反应实验的探究,如图所示: (1)甲实验恰好中和,则该溶液中的溶质是_(填化学式,不考虑酚酞)。 (2)取乙反应后的溶液 60.0g,滴加质量分数 26.5%的 Na2CO3 溶液,如图丙,溶液 pH 的 变化如图丁,请计算该溶液中 CaCl2 的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到 0.1%) (3)通过计算在图戊中画出产生沉淀的曲线。 11.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
8、应产生的 H2的质量。 (3)稀盐酸的溶质质量分数。 12.小华想测定 CuZn 合金和 CuAg 合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。 (1)根据现有的条件,你认为只能测出_合金中铜的质量分数。 (2)若想测出该盐酸的质量分数,你认为实验时必须提供和测出的数据是_(选填序号)。 A.参加反应的合金质量 B.参加反应的稀盐酸的质量 C.产生气体的质量 (3)为了测定该合金的组成,小华称取 10 克该合金粉末,在粉末中加入足量稀盐酸反应,生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线如图,求出该合金中铜的质量分数。(列式计算) 13.在一烧杯中盛有CaCl2和HCl的混合溶
9、液100g,向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%Na2CO3溶液,混合溶液的质量与所滴入的 Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。 (1).在实验过程中,其中出现冒气泡的是 (填“PA”或“AB”)段。 (2).逐渐滴入碳酸钠溶液的过程中,杯中溶液的 pH 如何变化? (3).原溶液中 HCl 的质量是多少克? (4).当滴入 Na2CO3溶液至图中 B 点时,通过计算求烧杯中(不饱和溶液)溶质的质量分数为多少?(计算结果精确到 0.1%) 14.某溶液中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种,小明同学为了测定其成分,进行如下实验:取一定量的样品,如图在 0-t 1 时
10、刻加入氯化钡溶液,t 1 时刻之后逐渐加入稀硝酸直至过量,t 1 -t 2 滴加了 40 克稀硝酸,t 2 -t 3 滴加了 100 克稀硝酸,整个过程中产生沉淀的质量与时间的关系如图所示,请回答下列问题: (1).BC 段能观察到的实验现象是 ; (2).由上述实验可知,原溶液中一定含有 ; (3).整个反应过程中产生的气体质量为多少克?原溶液中一定含有的各溶质的质量为多少? 15.向盛有 100g 稀硫酸的烧杯中逐渐加入 10g 锌粒,产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示;充分反应后,称得烧杯中剩余物质总质量为 109.8g。请根据关系图分析并计算: (1).稀硫酸反应完时,产生氢气的质量
11、为 g (2).消耗金属锌的质量是多少克 (3).反应结束时溶液溶质的质量分数? 16.I同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图 1 所示的实验装置测定某赤铁矿样品中 Fe2O3的质量分数。他称取 10.0g 赤铁矿,当赤铁矿 中的 Fe2O3全部还原为 Fe 时,剩余固体在 CO 的保护下冷却、称量。质量为 7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与 CO 反应) (1)图中酒精灯的作用是_。 (2)该赤铁矿中 Fe2O3的质量分数是多少?(需有计算过程)。 (3)II在钢铁厂的实验室,同学们采集了用某种热分析仪记录的 CO 与 Fe2O
12、3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线。如图 2 所示。根据图象分析。 写出 P 点时固体主要成分的化学式_。 (4)此时至少消粍 CO 的质量是多少?(列方程式计算) 17.图甲中 A 是一种常见的酸, 它能与黑色固体 B 反应, B 质量为 8 克。 将 NaOH 溶液缓缓加入到 C 中,生成的蓝色沉淀 E 与加入 NaOH 溶液的质量关系如图乙所示。在 D 中加入 Ba(NO3)2 溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。请回答: (1).A 溶液中溶质的化学式为 ; (2).NaOH 溶液的溶质质量分数是多少?(列式计算) (3).C 溶液中加入 NaOH 溶液至恰好
13、完全反应时,所得溶液溶质质量是多少?(列式计算) 18.实验室取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。小明分别取 400 克溶质质量分数为 7.3、14.6、21.9的盐酸与足量的石灰石反应,进行 A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示,算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。 盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系 组别 A B C 盐酸溶质质量分数 7.3% 14.6% 21.9% 盐酸利用率 82.5% 81.5% 72.1% (1)小明在实验过程中发现,发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中c
14、组在第 510 分钟时反应快速变慢的主要原因是_。 (2)小明用 400 克盐酸进行A组实验,可收集到二氧化碳气体约多少升?_(盐酸与石灰石反应的化学方程式为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2,常温常压下二氧化碳的密度约为 2 克/升) (3)实验中,小明想在 10 分钟内制取 10 升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由。_ 答案及解析答案及解析 1.(1)H2SO4、CuSO4 (2)8:1 (3)设生成的 Cu(OH)2的质量为 m 2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2+Na2SO4 80 98 20%x20g m 列式解得:m
15、=4.9g a=4.9g+3.2g=8.1g (4)混合物中铜的质量为 3.2g,氧化铜的质量为 7.2g-3.2g=4g H2SO4+ CuO=CuSO4+H2O 98 80 x 4g 98:80=x:4g 得 x=4.9g H2SO4+ 2NaOH=Na2SO4+2H2O 98 80 y 20%x10g 98:80=y:(20%x10g) 得 y=2.45g H2SO4%=(4.9g+2.45g)/50g=14.7% 【解析】1、铜不能与稀盐酸反应。氧化铜能与稀硫酸反应,生成硫酸铜和水。根据图线加入 NaOH 溶液固体质量不变可知,溶液中含有过量的稀硫酸。据此可确定加完 50 克稀硫酸后溶
16、液中的溶质组成; 2、由图线可知,3.2 克固体为单质 Cu 的质量,可得出 7.2 克混合物中 CuO 的质量,再算出 CuO 中 Cu 的质量为 O 元素的质量,将 Cu 质量加起来和 O 元素质量相比,即求出混合物中 Cu 元素和 O 元素的质量比 ; 3、CuO 与稀硫酸反应生成 CuSO4和水,CuSO4和 NaOH 反应生成 Cu(OH)2沉淀和 Na2SO4。所以固体物质 ag,应该是 Cu 的质量和 Cu(OH)2固体的质量。可根据图线中 CuSO4和 NaOH 反应时 NaOH 的消耗量计算出生成Cu(OH)2的质量,再加上 Cu 的质量即为 a; 4、要计算出稀硫酸中溶质的
17、质量分数,首先要清楚稀硫酸分两部分:一部分与 CuO 反应;另一部分是过量的与 NaOH 反应,从图线中可以得到这部分与 NaOH 反应消耗 NaOH 的质量,利用反应的化学方程式可以求出稀硫酸的质量。然后将两部分硫酸加起来除去稀硫酸的总质量即可求出质量分数。 【解答】 (1) 由图线可知, 加入 NaOH 时, 先没有沉淀说明加入的稀硫酸是过量的, 溶液中的溶质应为 H2SO4、CuSO4 ; (2)由加入 NaOH 的图线可知,3.2 克为单质铜的质量。氧化铜的质量为:7.2g-3.2g=4g。 氧化铜中铜的质量为: , 氧化铜中氧元素的质量为 4g-3.2g=0.8g, 所以混合物中 C
18、u:O=(3.2g+3.2g):0.8g=8:1 2.(1)氢氧化钠溶液 (2)Cl、OH (3)所得溶液中溶质氯化钠的质量为 2.925g。 【解析】(1)根据反应开始时溶液的 pH 分析溶液的滴加情况; (2)根据 b 点时溶液的 pH 分析哪种物质过量,然后根据反应产物和过量的物质判断溶液中离子的种类; (3)写出稀盐酸与氢氧化钠反应的方程式,然后根据参加反应的氢氧化钠的质量计算出生成氯化钠的质量。 【解答】(1)根据图片可知,反应开始时溶液的 pH 小于 7,呈酸性,因此是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸溶液中; (2)当加入溶液的质量为 b 时,溶液的 pH7,呈碱性,此时滴入的氢氧化钠溶
19、液过量,其中的溶质为反应产物氯化钠和剩余的氢氧化钠,那么阴离子为:Cl、OH。 (3)当溶液质量为 a=20g 时,氢氧化钠溶质质量:20g10%=2g; 设反应生成氯化钠的质量为 x, NaOH+HCl=NaCl+H2O; 40 58.5 2g x ; 解得:x=2.925g。 3.(1)氯(离子) (Cl) (2)设:与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为 x 2NaOHCuCl2 Cu(OH)22NaCl 80 98 x10% 9.8g 80/ x10%98/9.8g x80g a8050130 【解析】(1)如果某种离子没有与其它离子结合成水、气体或生成沉淀,那么它的离子个数保持不变; (
20、2)根据图像确定生成沉淀氢氧化铜的质量,利用氢氧化钠和氯化铜反应的方程式,计算出参加反应的氢氧化钠的质量,最后将其与 50g 相加得到 a 的值。 【解答】(1)铜离子和氢氧根离子结合成沉淀,氢离子和氢氧根离子结合成水,只有氯离子的个数保持不变; (2)根据图像可知,生成沉淀氢氧化铜的质量为 9.8g, 设参加反应的氢氧化钠的溶液质量为 x, 2NaOHCuCl2Cu(OH)22NaCl 80 98 x-10% 9.8g ; 解得:x80g。 那么图像中 a 的值:a80g50g130g。 4.(1)红 (2)HCl+NaOHNaCl+H2O (3)30 (4)B (5)6.0% 【解析】(1
21、) V1=0mL 时,烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则烧杯内溶液的颜色显红色; (2)实验为盐酸与氢氧化钠的反应,方程式为 HCl+NaOHNaCl+H2O ; (3) 由图 3 中数据可知,pH=7 时,氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,此时滴入的 HCl 溶液的体积 V1= 30mL; (4)进行该实验不需温度限制,A 错误;该反应为放热反应,B 正确;有水生成的反应不一定是放热反应,C 错误; 盐酸滴入到氢氧化钠中, 溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断增强 ,D 错误; (5)由图像可知,反应消耗盐酸质量为 30 克,则氢氧化钠溶液质量为 20 克,参加反应的盐酸质量为 30g 3.65
22、% =1.095g 设实验中所用 NaOH 溶液的溶质质量分数为 x HCl+NaOHNaCl+H2O 36.5 40 1.095g 20gx x=6%; 5.(1)Cl- (2)NaCl、CuCl2 (3)120 (4)设反应生成的氯化钠质量为 x NaOH + HCl= NaCl + H2O 40 58.5 4010 y 40/4010=58.5/ y y=5.85g M 点溶液中的溶质氯化钠的质量为 11.7g+5.85g= 17.55g M 点溶液的溶质质量分数= 【解析】(1)根据反应产物分析即可; (2)P 点时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,根据反应产物和没有开始反应的物质确定溶质
23、种类; (3)写出氢氧化钠和氯化铜反应的方程式,利用沉淀氢氧化铜的质量计算出参加反应的氢氧化钠的溶液 质量,然后与 40g 相加就是 m1的值; (4)M 点时沉淀的质量达到最大,此时氯化铜恰好完全反应。首先根据氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,利用氢氧化钠的溶液质量 40g 计算出生成氯化钠的质量。然后再利用氢氧化钠和氯化铜反应的方程式,根据沉淀质量计算出生成氯化钠的质量。将两个氯化钠的质量相加得到反应结束后溶质的质量,将混合物质量+氢氧化钠溶液质量-沉淀质量得到反应后溶液的总质量,最后根据计算溶质的质量分数。 【解答】(1)在反应过程中,铜离子和氢氧根离子结合成氢氧化铜生成沉淀,氢离子和氢氧根
24、离子结合成水,只有氯离子 Cl-的个数不变。 (2)P 点时稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,此时的溶质为反应产物 NaCl 和还没有开始反应的 CuCl2; (3)根据图像可知,与生成氢氧化铜沉淀的质量为 9.8g; 设此过程中参加反应的氢氧化钠的溶液质量为 x,生成氯化钠的质量为 z, 2NaOH +CuCl2 = 2NaCl + Cu(OH)2; 80 117 98 10%x z 9.8g ; 解得:x=80g,z=11.7g; 那么氢氧化钠的溶液总质量:m1=40g+80g=120g。 (4)设与稀盐酸反应生成的氯化钠质量为 x NaOH + HCl = NaCl + H2O 40 58.
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