20182019年浙江省寧波市初中科學(xué)提前批招生考試有關(guān)表格圖像的化學(xué)方程式計(jì)算專(zhuān)題訓(xùn)練

有關(guān)表格圖像的化學(xué)方程式計(jì)算試題呈現(xiàn)固體銨鹽的成分可能是，或是兩者的混合物。甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想要確定成分，并測(cè)定中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。甲實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份相同質(zhì)量的樣品溶于水，然后加入溶液（圖中用氫氧化鈉質(zhì)量表示），水浴加熱至氣體全部逸出（此溫度下銨鹽不分解）。該氣體經(jīng)干燥后用足量濃硫酸完全吸收，濃硫酸增重的質(zhì)量如圖所示。分析該圖像并回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出段涉及的化學(xué)方程式：。②樣品的成分是，點(diǎn)的數(shù)值是。乙實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份不同質(zhì)量的樣品,測(cè)定方法與甲組同學(xué)大部分相同，不同的是他們將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到溶液中（含）,測(cè)定結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅠⅡⅢⅣ銨鹽的質(zhì)量10.0020.0030.0040.00濃硫酸增加的質(zhì)量mm1.360①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)編號(hào)為的實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉足量，銨鹽中的銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氣體。②計(jì)算中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（百分號(hào)前保留兩位有效數(shù)字）思路分析題中涉及的是酸式鹽，酸式鹽的共性之一就是可以與堿反應(yīng)生成正鹽，以為例，與的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步：①,先生成正鹽；第二步：②,以此知識(shí)為基礎(chǔ)，再根據(jù)題中所給信息進(jìn)行計(jì)算。中加入氫氧化鈉，從圖像中看出，并不是馬上生成氨氣，所以樣品中肯定含有，二如果只有一種物質(zhì)，由方程式可以分析得出，第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)消耗的氫氧化鈉的質(zhì)量應(yīng)該相等，而圖像中第二步發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量大于第一步反應(yīng)，所以必然也存在。而段應(yīng)該是硫酸氫銨和氫氧化鈉反應(yīng)，即：生成正鹽的反應(yīng)，段為硫酸銨和氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣的反應(yīng)。發(fā)生這部分反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為=，所含的氫氧化鈉為，由化學(xué)反應(yīng)方程式可得氫氧化鈉的氨氣的關(guān)系：，列示為，解得：所以濃硫酸增重也為，即點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為。表格中實(shí)驗(yàn)、中，氫氧化鈉質(zhì)量相同，加入的混合銨鹽質(zhì)量不同，但生成的氨氣質(zhì)量相等，可見(jiàn)，加入銨鹽較少的實(shí)驗(yàn)，氫氧化鈉將銨鹽完全反應(yīng)完，生成了氨氣；而實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉先將硫酸氫銨轉(zhuǎn)化為硫酸銨，再與硫酸銨反應(yīng)放出氨氣，放出的氨氣與實(shí)驗(yàn)相等，可見(jiàn)氫氧化鈉不足量，未將硫酸銨反應(yīng)完。所以實(shí)驗(yàn)氫氧化鈉足量，銨鹽中的銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氣體。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，銨鹽混合物和氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣，先計(jì)算出和硫酸銨反應(yīng)生成氨氣的氫氧化鈉質(zhì)量，總的氫氧化鈉減去這部分剩下的即為和硫酸氫銨反應(yīng)的氫氧化鈉，根據(jù)化學(xué)方程式求出硫酸氫銨的質(zhì)量，再用銨鹽總質(zhì)量減去硫酸氫銨的質(zhì)量即為硫酸銨的質(zhì)量，然后求出各自含氮元素的質(zhì)量，除以總質(zhì)量即可得出結(jié)論。關(guān)于化學(xué)方程式的計(jì)算同學(xué)們按照剛才的思路用質(zhì)量的方法小心計(jì)算可求解，用物質(zhì)的量以及化學(xué)方程式中的反應(yīng)關(guān)系，可減少計(jì)算量。因?yàn)?，根?jù)化學(xué)方程式②的關(guān)系：，列式，解得：氫氧化鈉的總的物質(zhì)的量為。所以，與硫酸氫銨反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為根據(jù)方程式①的關(guān)系：，列式，解得；含元素的質(zhì)量為；；含元素的質(zhì)量為因此，混合物中含氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：答案①②和①Ⅰ②拓展與延伸表格型化學(xué)方程式計(jì)算題的特點(diǎn)是：把進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)一一用表格的形式列出來(lái)，學(xué)生解題必須通過(guò)分析，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才能進(jìn)行計(jì)算。學(xué)生解題的最大障礙是數(shù)據(jù)陷阱，所以根據(jù)反應(yīng)原理認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找準(zhǔn)恰好完全反應(yīng)的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算是解此類(lèi)題的關(guān)鍵；而圖像型計(jì)算與此類(lèi)似，同樣要能準(zhǔn)確分析所給圖像，從中找出需要的相關(guān)信息進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)練習(xí)1.現(xiàn)有的混合物，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：把混合物全部加入到足量的稀硫酸中，完全溶解后，滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的氫氧化鈉溶液，滴加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，回答下列問(wèn)題：（1）當(dāng)時(shí)，固體混合物中氧化銅的質(zhì)量；（2）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（3）的取值范圍。答案：（1）（2）（3）解析：往和混合物中加入硫酸完全溶解，發(fā)生的反應(yīng)為：①；②；再加入氫氧化鈉溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有：③；④；⑤，至于反應(yīng)③是否發(fā)生，則要根據(jù)題目所給條件進(jìn)行判斷。由圖像看出，剛開(kāi)始加入氫氧化鈉時(shí)，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，加到一定量之后才出現(xiàn)沉淀，可以判斷出，混合物和硫酸的反應(yīng)必然是硫酸過(guò)量，加入的氫氧化鈉先中和過(guò)量的硫酸，再和硫酸銅及硫酸鐵反應(yīng)生成沉淀。（1）若用物質(zhì)的量的方法求算，設(shè)混合物中含的物質(zhì)的量為，含的物質(zhì)的量為，生成沉淀所用的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為，則可根據(jù)量的關(guān)系列出方程組：；解得；所以氧化銅的質(zhì)量為。（2）根據(jù)化學(xué)方程式和元素守恒，分析方程式①和⑤，3份硫酸生成1份硫酸鐵，將這一份硫酸鐵沉淀需要6份氫氧化鈉，氫氧化鈉和硫酸的反應(yīng)比例關(guān)系為；同理分析方程式②和④也可得出相同的比例關(guān)系，所以可以這么理解：當(dāng)加入的氫氧化鈉將加入的硫酸完全中和時(shí)，鐵離子和銅離子就完全以氫氧根的形式被沉淀完全。設(shè)反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為，根據(jù)量的關(guān)系：解得：稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（3）用極端假設(shè)法求算。根據(jù)化學(xué)方程式用質(zhì)量計(jì)算和物質(zhì)的量計(jì)算均可。加入的硫酸中，含硫酸的物質(zhì)的量為第一種情況：如果固體混合物全部是，，根據(jù)方程式②反應(yīng)需要的硫酸的物質(zhì)的量，因此剩余的硫酸的物質(zhì)的量為，需要用氫氧化鈉中和，氫氧化鈉的質(zhì)量為，所需氫氧化鈉的溶液的質(zhì)量為，即；第二種情況：如果固體混合物都是，，由方程式①可算出反應(yīng)需要的硫酸的物質(zhì)的量為，剛好沒(méi)有硫酸剩余，所以。綜上所述，的取值范圍為。2.在稀鹽酸中加入混合均勻的和固體粉末，充分反應(yīng)后使氣體全部逸出。如圖是加入粉末的質(zhì)量與產(chǎn)生（該狀況下，氣體的密度為）體積的關(guān)系。請(qǐng)計(jì)算：（1）該鹽酸中的質(zhì)量；（2）若該鹽酸為時(shí)，加入粉末為，求產(chǎn)生的體積；（3）若粉末的質(zhì)量為，該鹽酸的體積為，產(chǎn)生的體積為。試寫(xiě)出粉末質(zhì)量與產(chǎn)生體積之間的關(guān)系。答案：（1）（2）（3）解析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式：；，可得出量的關(guān)系：列式解得：（2）因?yàn)椋怨腆w過(guò)量，鹽酸完全反應(yīng)。所以，。（3）鹽酸的體積為，最多能反應(yīng)的固體粉末的質(zhì)量為。①若，則鹽酸過(guò)量，粉末可以完全反應(yīng)，根據(jù)比例關(guān)系可以算出產(chǎn)生二氧化碳的體積；②若，則粉末過(guò)量，鹽酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生的二氧化碳的體積為。3.金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)可生成化合物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。某校一課外小組的甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做該實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)時(shí)，所用和的質(zhì)量各不相同，但總質(zhì)量相等，都是。有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下。試求丙學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的值可能是多少。的用量的用量的用量甲乙丙答案：或解析：從表格中可以看出，甲、乙同學(xué)所取的反應(yīng)物質(zhì)量不同，但是產(chǎn)物的質(zhì)量相同，所以他們二人所取的反應(yīng)物中，都是多的那種過(guò)量，少的那種完全反應(yīng)，由此可以得出反應(yīng)之間的質(zhì)量關(guān)系，即和恰好完全反應(yīng)，生成。丙的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)物的質(zhì)量為，所以發(fā)生反應(yīng)的的質(zhì)量為，的質(zhì)量為。第一種情況：過(guò)量，完全反應(yīng)，所以，，所以。第二種情況：過(guò)量，完全反應(yīng)，所以，，所以。第1次第2次第3次第4次加入稀硫酸的質(zhì)量25252525生成氫氣的總質(zhì)量0.150.40.44.為測(cè)定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，先稱(chēng)取混合物，放入一干凈的燒杯中，然后取一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，平均分成四次加入其中，充分振蕩，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：（1）上表中的數(shù)值為；（2）上述稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是；（3）現(xiàn)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，配制上述實(shí)驗(yàn)中所需溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液，需加入多少克水？（列式計(jì)算）（4）固體混合物中，鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？答案：（1）0.30（2）29.4%（3）（4）解析：（1）0.30（2）29.4%設(shè)需加水的質(zhì)量為，現(xiàn)有解得（4）設(shè)的質(zhì)量為。由題意知，第4次加入硫酸時(shí)，酸已過(guò)量故硫酸鎂的質(zhì)量為。5.固體銨鹽、的成分可能是，，或是兩者的混合物。甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想要確定和的成分，并測(cè)定中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（1）甲實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份相同質(zhì)量的樣品溶于水，然后加入40%的溶液（圖中用氫氧化鈉質(zhì)量表示），水浴加熱至氣體全部逸出（此溫度下銨鹽不分解）。該氣體經(jīng)干燥后用足量濃硫酸完全吸收，濃硫酸增重的質(zhì)量如圖所示。分析該圖像并回答下列問(wèn)題。①寫(xiě)出段涉及的化學(xué)方程式：；②樣品的成分是，點(diǎn)的數(shù)值是。（2）乙實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份不同質(zhì)量的樣品，測(cè)定方法與甲組同學(xué)大部分相同，不同的是他們將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到溶液中（含），測(cè)定結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅠⅡⅢⅣ銨鹽的質(zhì)量10.0020.0030.0050.00濃硫酸增加的質(zhì)量1.360①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)編號(hào)為的實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉足量，銨鹽中銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氣體。②計(jì)算中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。答案：（1）①②與的混合物4.25（2）①Ⅰ②0.17解析：（1）①段是氫離子和氫氧根離子反應(yīng)，段是銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)，所以段的反應(yīng)方程式為：。②樣品的成分是：與的混合物；段是銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)，段的離子反應(yīng)方程式為：，根據(jù)離子方程式知，；故答案為：與的混合物；4.25。（2）①Ⅱ中銨鹽質(zhì)量是Ⅰ的2倍，如果氫氧化鈉過(guò)量，則Ⅱ中生成的氨氣量應(yīng)該是Ⅰ中的2倍，實(shí)際上相等，則說(shuō)明Ⅱ中氫氧化鈉的量不足，Ⅰ中氫氧化鈉足量。②設(shè)銨鹽中含的質(zhì)量為，的質(zhì)量為。解得：中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.已知：少量的氣體通入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)為：；過(guò)量的氣體通入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)為：。現(xiàn)將一定量的氣體通入溶液中充分反應(yīng)后，將溶液低溫蒸發(fā)，得到不含結(jié)晶水的白色固體，取3份質(zhì)量不同的該固體分別與相同濃度的鹽酸反應(yīng)，得到氣體的質(zhì)量與固體的質(zhì)量關(guān)系如下：組別1235050503.806.207.201.762.642.64（1）上表中第組數(shù)據(jù)表明加入的鹽酸反應(yīng)后有剩余。（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，判斷固體是什么物質(zhì)？其成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？答案：（1）1（2）解析：（1）1（2）第1組鹽酸過(guò)量，說(shuō)明固體全部反應(yīng)完。用第1組數(shù)據(jù)可求出固體的成分和相應(yīng)的質(zhì)量比。設(shè)固體全部由碳酸鈉組成，根據(jù)碳原子守恒得：，說(shuō)明固體不全部是由碳酸鈉組成。設(shè)固體全部由碳酸氫鈉組成，根據(jù)碳原子守恒得：，說(shuō)明固體不全部是由碳酸氫鈉組成。從上可知，該固體由碳酸鈉和碳酸氫鈉組成。設(shè)固體中含有，碳酸氫鈉。解得：碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：，碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。7.為測(cè)定某石灰石的組成（雜質(zhì)不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)），取用該固體放入大燒杯中，分四次加入稀鹽酸（每次逐漸滴入稀鹽酸的質(zhì)量為），待每次反應(yīng)完全后，得到下面的質(zhì)量關(guān)系：加入稀鹽酸的次數(shù)第一次第二次第三次第四次燒杯及反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量230325.6423.4523.4請(qǐng)分析以上數(shù)據(jù)后計(jì)算：（1）原石灰石純度；（2）該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（3）當(dāng)加入稀鹽酸至固體混合物恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（三個(gè)小題均要寫(xiě)出過(guò)程，用百分?jǐn)?shù)表示計(jì)算結(jié)果并精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）答案：（1）（2）（3）解析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，第二次產(chǎn)生為，則第一次產(chǎn)生為，第三次產(chǎn)生為，共產(chǎn)生。設(shè)石灰石中的質(zhì)量為。解得石灰石中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（2）設(shè)鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，可以依據(jù)第一次或者第二次計(jì)算。

解得（3）由題意可知，第三次加鹽酸到時(shí)，剛好完全反應(yīng)（或鹽酸剛好完全反應(yīng)），所得溶液質(zhì)量為。解得所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。8.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)用鋅與濃硫酸反應(yīng)，所得相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下（實(shí)驗(yàn)中的誤差忽略不計(jì)）。甲乙丙丁取用濃硫酸質(zhì)量100100100100加入金屬的質(zhì)量生成氫氣的質(zhì)量00.20.60.8已知鋅與濃硫酸反應(yīng)方程式為，計(jì)算：（1）甲同學(xué)加入金屬鋅的質(zhì)量；（2）濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（3）丁同學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的與的質(zhì)量比。答案：（1）（2）98%（3）解析：（1）由題意可知，鋅先與濃硫酸反應(yīng)，再與稀硫酸反應(yīng)，乙同學(xué)做的實(shí)驗(yàn)丙同學(xué)做的實(shí)驗(yàn)乙、丙兩個(gè)同學(xué)鋅和濃硫酸反應(yīng)的質(zhì)量是一樣的，故。（2）丁同學(xué)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣最多，硫酸反應(yīng)的最徹底，濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為，濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（3）9.興趣小組同學(xué)參觀某化工廠(chǎng)時(shí)，對(duì)工廠(chǎng)的一種溶液發(fā)生了興趣，經(jīng)調(diào)查知該溶液中只含有硫酸和硫酸銅兩種溶質(zhì)，為了驗(yàn)證溶液中是否含有和，他們首先進(jìn)行了定性研究：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論取少量溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液溶液呈紅色溶液中含有取少量溶液于試管中，滴加溶液，再加稀硝酸溶液中含有接著，他們對(duì)該溶液又進(jìn)行了定量研究，取溶液，等