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第三章化学计算期末复习
1．某同学用一瓶不知质量分数的双氧水溶液制取氧气。现取双氧水溶液34g放入试管中，并取2g二氧化锰作催化剂。反应完全后测得试管中的剩余物总质量为32.8g。求。
（1）生成的氧气的总质量为多少？
（2）所用的双氧水溶液中溶质的质量分数为多少？
2．加热20g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为18.4g。计算：
（1）制得氧气的质量是多少？
（2）消耗了多少克高锰酸钾？
（3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要多少克氯酸钾？（计算结果精确到0.01）
3．小金为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热时间t1、t2、t3、t4后剩余固体的质量，记录数据如表所示：
加热时间 t1 t2 t3 t4
剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）求完全反应后产生氧气的质量。
（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。
4．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水）。反应方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，实验数据记录如图：
请回答下列问题：
（1）a＝　 　 。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量（精确到0.01g）。
（3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数（计算结果精确到0.01%）。
5．张玲同学为测定汉白玉中碳酸钙的质量分数，称取5.55g研碎的汉白玉粉末进行四次高温加热、冷却、称量剩余固体的重复操作（已知：碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，杂质不参加反应）．记录数据如下：
操作次序 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体质量（g） 4.25 3.95 3.35 3.35
请计算：
（1）完全反应后产生的二氧化碳质量；
（2）汉白玉中碳酸钙的质量分数．
6．小科在学习了化学知识后得知鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并经查询资料后得知，除了碳酸钙之外，蛋壳中还含有少量碳酸镁以及其他杂质。为了研究其中碳酸盐的含量（其他物质不与酸反应），小科做了如下实验：称取12g蛋壳并将其捣碎，分四次加入到40g稀盐酸中，充分反应后记录数据并绘制图象如图。请回答：
（1）该鸡蛋壳中碳酸盐的质量分数范围是多少？（计算结果准确到0.1%，下同）
（2）所用的稀盐酸的溶质质量分数是多少？
7．科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 　 　 （填字母）仪器相同。
（2）实验过程中，乙装置W型玻璃管里的现象有 　 　 。
（3）某同学用图甲装置进行实验，锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求：
①15克石灰石最多产生CO2气体的质量；
②所加入稀盐酸的溶质质量分数。
8．小金欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品5g，把60g稀盐酸分四次加入，实验过程所得数据如表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。根据实验数据计算：
实验次数 1 2 3 4
加入稀盐酸的质量/g 15 15 15 15
剩余固体的质量/g 3.50 x 0.75 0.75
（1）表中x＝　 　 。
（2）第 　 　 次加入稀盐酸时，碳酸钙反应完全。
（3）求原60g稀盐酸中溶质质量分数（写出计算过程，计算结果精确到（0.1%）
9．科学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的含量进行实验探究。该小组取用4g样品，测定该石灰石的纯度，用未知溶质质量分数的稀盐酸40g分4次加入。每次充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量固体的质量。（假设过滤、干燥等操作过程，固体物质的质量不受损耗；石灰石中的杂质不与盐酸反应，也不溶于水。）实验结果见下表：
稀盐酸的用量 第一次加入10g 第二次加入10g 第三次加入10g 第四次加入10g
剩余固体的质量 3.0g 2.0g 1.0g 0.4g
请计算：（计算结果精确到0.1%）
（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量是多少？
（2）所用的稀盐酸中，溶质的质量分数是多少？
（3）4g石灰石样品与足量的稀盐酸反应，生成二氧化碳多少克？
10．为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应（钙片中其他成分不参与反应），测出生成二氧化碳的质量（不考虑二氧化碳的损失）。实验数据如下表所示：
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量（g） 盐酸的质量（g） 二氧化碳的质量（g）
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是 　 　 。
（2）求该钙片中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程） 　 　 。
（3）求稀盐酸的质量分数。（写出计算过程） 　 　 。
第三章化学计算期末复习
参考答案与试题解析
一．计算题（共10小题）
1．【分析】（1）根据质量守恒定律来分析解答；
（2）根据氧气的质量和方程式求出过氧化氢的质量，进而求出双氧水溶液中溶质的质量分数即可。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律可知，生成的氧气的总质量为34g+2g﹣32.8g＝3.2g；
（2）设双氧水溶液中溶质的质量为x，
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 3.2g
x＝6.8g
则所用的双氧水溶液中溶质的质量分数为100%＝20%，
答所用的双氧水溶液中溶质的质量分数为20%。
2．【分析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据氧气的质量结合化学方程式进行计算；
（3）根据氧气的质量结合氯酸钾制氧气的化学方程式进行计算。
【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，制得氧气的质量为20g﹣18.4g＝1.6g。
（2）设参加反应的KMnO4质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 1.6g
x＝15.8g
（3）设参加反应的KClO3质量为y。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
y 1.6g
y≈4.08g，
答：（1）制得氧气的质量是1.6g；
（2）消耗了15.8g高锰酸钾；
（3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要4.08g氯酸钾。
3．【分析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变来分析；
（2）根据产生氧气的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】解：（1）氯酸钾在二氧化锰做催化剂并加热的条件下生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，完全反应后产生氧气的质量为：2.5g+0.8g﹣2.34g＝0.96g。
（2）设该样品中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 0.96g
x＝2.45g
则该样品中氯酸钾的质量分数为：100%＝98%。
答：该样品中氯酸钾的质量分数为98%。
故答案为：
（1）0.96g；
（2）98%。
4．【分析】根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量，而二氧化锰在过程中做催化剂，质量不变。
【解答】解：（1）二氧化锰的质量为18.2g+4.8g﹣18.5g＝4.5g，故填：4.5；
（2）设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 149 96
x y 4.8g
x＝12.25g，y＝7.45g
（3）滤液中氯化钾溶质的质量分数100%＝7.45%。
答：
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量12.25g。
（3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数7.45%。
5．【分析】（1）由图表可知，第三次和第四次剩余固体的质量相等，说明，第三次反应已是完全反应．由于生成的气体逸出，所以根据质量守恒定律“参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和”可知，完全反应后生成二氧化碳的质量＝反应前汉白玉粉末的质量﹣剩余固体的质量；
（2）根据碳酸钙高温加热的化学方程式，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可求出参与反应的CaCO3的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
【解答】解：
（1）完全反应后生成二氧化碳的质量为：5.55g﹣3.35g＝2.2g．
（2）设5.55g汉白玉粉末中含碳酸钙质量为x
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 2.2g
x＝5g
汉白玉中碳酸钙的质量分数100%≈90.1%；
答案：
（1）完全反应后产生的二氧化碳质量5g
（2）汉白玉中碳酸钙的质量分数为90.1%．
6．【分析】（1）利用极值法结合化学方程式进行计算。
（2）根据二氧化碳的质量结合化学方程式进行计算。
【解答】解：（1）假设蛋壳中全部是碳酸钙，设生成1.76g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.76g
x＝4g
蛋壳中碳酸钙的质量分数为：100%＝90.9%
假设蛋壳中全部是碳酸镁，设生成1.76g二氧化碳需要碳酸镁的质量为y。
MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑
84 44
y 1.76g
y＝3.36g
蛋壳中碳酸钙的质量分数为：100%＝76.4%
答：该鸡蛋壳中碳酸盐的质量分数范围是76.4%～90.9%。
（2）设生成3.52g二氧化碳需要 HCl的质量为z。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
z 3.52g
z＝5.84g
所用的稀盐酸的溶质质量分数为：100%＝14.6%
答：所用的稀盐酸的溶质质量分数是14.6%。
7．【分析】（1）根据微型塑料滴管的作用进行分析；
（2）根据稀盐酸和碳酸钙的反应进行分析；
（3）根据图像得出石灰石中碳酸钙的质量，利用碳酸钙的质量结合碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算生成二氧化碳的质量和参加反应的氯化氢的质量，进而计算质量分数。
【解答】解：（1）微型塑料滴管在实验中的作用是滴加液体，故与分液漏斗的作用一样，故答案为：A；
（2）石灰石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应的现象为固体溶解，有气泡产生，故答案为：固体溶解，有气泡产生；
（3）由图丙可知，反应消耗掉碳酸钙的质量为15g﹣5g＝10g，设最多生成二氧化碳的质量为x，所加入稀盐酸的溶质质量分数为y
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
10g 100g×y x
x＝4.4g
y＝7.3%
答：15克石灰石最多产生CO2气体的质量为4.4g，所加入稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
8．【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解：（1）由表中数据可知，第1次反应的碳酸钙质量是1.5g，第3次仍然有碳酸钙反应，并且稀盐酸过量，则第2次反应的碳酸钙质量是1.5g，表中x＝5﹣1.5﹣1.5＝2。
故答案为：2。
（2）第3次加入稀盐酸时，碳酸钙反应完全。
故答案为：3。
（3）设15g稀盐酸中氯化氢质量是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
1.5g x
x＝1.095g
原60g稀盐酸中溶质质量分数是100%＝7.3%
答：原60g稀盐酸中溶质质量分数是7.3%。
9．【分析】（1）根据表中的数据分析石灰石样品中碳酸钙的质量；
（2）根据碳酸钙的质量和样品的质量求出该石灰石样品中的碳酸钙质量分数；
（3）根据碳酸钙的质量和碳酸钙与盐酸反应的方程式可求出二氧化碳的质量。
【解答】解：（1）由表中数据可知前三次每次加入稀盐酸充分反应后固体质量都会减少，各减少1g，第四次减少0.6g＜1g，说明碳酸钙已经完全反应，石灰石样品中碳酸钙的质量是4g﹣0.4g＝3.6g；
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量是3.6g。
（2）设10g稀盐酸中含有氯化氢的质量为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
1g x
x＝0.73g
稀盐酸的溶质的质量分数为：
7.3%
答：所用的稀盐酸中，溶质的质量分数是7.3%。
（3）设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
4g﹣0.4g x
解得：x≈1.6g
答：4g石灰石样品与足量的稀盐酸反应，生成二氧化碳是1.6g。
10．【分析】（1）根据影响反应速率的因素分析；
（2）根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算钙片中碳酸钙的质量分数；
（3）根据第1组加入10g盐酸生成0.22g二氧化碳，第2组加入20g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸都完全反应，第3组加入30g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸过量分析。
【解答】解：（1）将钙片进行粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，有利于充分反应；故答案为：增大反应物的接触面积，有利于充分反应；
（2）设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
解得：x＝1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数。
答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
（3）设10g盐酸中氯化氢的质量为y。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
y 0.22g
解得：y＝0.365g
稀盐酸的质量分数为 。
答：稀盐酸的质量分数为3.65%。
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