例析中考化学实验型计算题初中学习大师

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在年的中考中,很多省市的化学计算题突破了往年单独考查的有关“化学方程式的计算”,而是与科学探究中的实验分析融合来进行考查。试题往往通过定量实验探究,用数据进行推理、证实,并且可以依据化学反应中各物质之间的定量关系来解决实际问题;也可以利用实验数据的异常变化反思质疑,可以激发创新意识、增强发散思维。例1(年安徽)碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。(1)理论计算:1.26gNaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程)。图1(2)实验分析:小芳用如图1所示装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26gNaHCO3粉末,完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如表1所示,发现反应前后质量变化值__(填“大于”、“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是__。表1解析(1)设生成CO2的质量为x。2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑.26gx答:生成CO2的质量为0.66g。(2)根据表1内数据,反应前的总质量为1.26g+24.59g=25.85g,反应后锥形瓶与固液的总质量为25.36g,质量减少为25.85g-25.36g=0.49g,比理论上生成二氧化碳的质量(0.66g)小,可能是因为部分二氧化碳溶解在水中。故答案为:0.66g;小于;有部分生成的CO2溶解在反应后的溶液中。答案:(1)0.66g(2)小于部分CO2溶于水了(其他合理答案均可)例2(年衢州)小科用如图2所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,注射器水平放置,夹持装置未画出。他在试管中加入1g石灰石样品和足量的稀盐酸(石灰石中其它成分不与稀盐酸反应产生气体),快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口,实验数据列于表2。(忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响)表2(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是__。(2)若实验条件下二氧化碳的密度约为2g/L,请利用表2中的数据,根据化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。解析(1)由图可知,试管中的稀盐酸与石灰石样品中的碳酸钙反应生成二氧化碳气体,试管中压强增大,使得活塞右移,活塞的刻度从最初的0mL右移至mL后不再变化,说明石灰石和盐酸已反应完。(2)由表2中数据可知,样品与稀盐酸充分反应后生成二氧化碳的体积为mL=0.L,所以生成二氧化碳的质量=2g/L×0.L=0.g,设参加反应的碳酸钙的质量为x。样品中碳酸钙的质量分数为:0.8g1g×%=80%答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数80%。答案:(1)活塞对应的刻度停到mL不再移动(2)80%例3(年东营)某兴趣小组在实验室发现盛有固体氢氧化钠的试剂瓶破裂瓶盖处有“白毛”状物质(如图3所示),根据所学知识,他们推断“白毛”状固体物质中含有碳酸钠,依据是__。图3他们取5g白色固体,加水配成20g溶液倒入烧杯中,将40g氯化钡溶液分成四等份,分4次加入烧杯中,充分反应后测得数据列于表3:表3(1)第__次实验,加入氯化钡与碳酸钠恰好完全反应。(2)求5g白色固体中碳酸钠的质量。(写出计算过程,结果保留两位小数)解析由已学知识可知,氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,因此“白毛”状物质中应该含有碳酸钠。(1)由表3中数据可知,第4次实验与第3次实验烧杯中所得溶液的质量相差10g,与加入氯化钡溶液的质量(10g)相等,故第3次实验时,加入的氯化钡与碳酸钠恰好完全反应。(2)设5g白色固体中碳酸钠的质量为x。碳酸钠完全反应后生成的沉淀为20g+30g-44.09g=5.91g(或20g+40g-54.09g=5.91g)。答:5g白色固体中碳酸钠的质量为3.18g。答案:氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠(或CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O等其它合理答案均可)(1)3(2)3.18g例4(年绵阳)某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐混合而成,三者质量比为2∶2∶1。现用该脱氧剂进行实验,回答下列问题:(1)将该脱氧剂加入盐酸中,发生反应的化学方程式为__。(2)打开失效的脱氧剂小袋,发现里面出现了红褐色物质,该物质的主要成分是__(填化学式)。5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气__g。(3)用电子秤称取7.20g完全失效后的脱氧剂放入烧杯中,加入足量稀硝酸,充分溶解后过滤,滤渣为黑色粉末。向所得滤液中加入足量AgNO3溶液,充分反应产生的沉淀质量为2.87g。列式计算该失效脱氧剂中NaCl的质量分数(计算结果精确到0.1%)。解析(1)将该脱氧剂加入盐酸中,盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,发生反应的化学方程式为:Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(2)红褐色物质是铁锈,铁锈的主要成分是Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)。5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气质量:5.0g×25÷×=0.86g(3)失效脱氧剂加入足量稀硝酸时,活性炭不溶解,氧化铁溶解并与NaCl一起进入滤液。设失效脱氧剂中含NaCl的质量为x。失效脱氧剂中NaCl的质量分数为:1.17g7.20g×%=16.3%答:失效脱氧剂中NaCl的质量分数为16.3%。答案:(1)Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(2)Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)0.86(3)16.3%例5(年温州)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。图4(1)方法一:差量法。如图4所示,称取mg样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用__。(2)方法二:沉淀法。称取15g样品完全溶解于水中配成60g样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30g氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录于表4。计算样品中碳酸钠的质量分数。表4(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条)__、__。解析(1)方法一中样品与足量的稀盐酸充分反应,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,试剂X用于吸收二氧化碳,则试剂X可选用氢氧化钠溶液,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。(2)分析表4中数据可知,烧杯1中的碳酸钠与氯化钙完全反应生成2g碳酸钙沉淀,则15g样品所得溶液完全反应生成沉淀的量为2g×=12g,设样品中碳酸钠的质量为x,则有:则样品中碳酸钠的质量分数为:12.72g15g×%=84.8%答:样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。(3)方法一中样品与足量的稀盐酸充分反应,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,乙装置充分吸收甲装置中生成的二氧化碳的程度就决定了实验的精确度,通过操作保证生成的二氧化碳被充分吸收就能提高实验的精确度,可以通过以下操作保证二氧化碳被充分吸收:①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;②反应结束后向装置内通入氮气,使装置内的二氧化碳气体全部导出;③生成的二氧化碳气流中会混有水蒸气,会使乙装置吸收二氧化碳的质量偏大,可以在甲、乙两装置之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶;④在乙装置后面连接盛有碱石灰的干燥管,以防止空气中的二氧化碳进入乙装置。答案:(1)氢氧化钠溶液(2)84.8%(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通入氮气;在甲、乙两装置之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶;在乙装置后面连接盛有碱石灰的干燥管(任意两点即可)例6(年青岛)年6月8日是第12个“世界海洋日”,海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提取镁的流程,在实验室制取生产镁的原料——氯化镁,设计方案如图5所示:图5信息:(1)海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。(2)苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。(3)表5是某品牌不同碱的价格。表5请分析与计算。(1)海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料,甲同学提出选择苦卤更好,小组同学一致同意他的观点,理由是__。(2)在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的__。(3)该方案制取氯化镁时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是__。(4)小组同学按上述方案进行了实验,并制得19.0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应,且步骤Ⅲ中氯化镁没有损失,求步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量。(写出计算步骤)解析(1)苦卤是海水晒盐后剩余的溶液,晒盐的过程中水分蒸发,因此苦卤中氯化镁的浓度大于海水中氯化镁的浓度。(2)降低成本,即从经济角度考虑,试剂X最好选择价格最低的氢氧化钙。(3)苦卤中除氯化镁外还含有其他杂质,且氯化镁的含量较低,经过步骤Ⅰ、Ⅱ后,得到的是较为纯净的氯化镁溶液,且氯化镁的含量增大,因此经历步骤Ⅰ、Ⅱ转化的目的是提高氯化镁的纯度。(4)设步骤Ⅱ中消耗HCl的质量为x。Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2Ox19.0g73∶95=x∶19.0gx=14.6g则消耗稀盐酸的质量为14.6g÷10%=g答案:(1)苦卤中氯化镁的浓度高(2)氢氧化钙(3)使镁元素富集(或提高氯化镁的纯度)(4)g


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