3. Un grupo de interés extracurricular analizó un lote de muestras de hierro (que contienen impurezas, son insolubles en agua y no reaccionan con ácido sulfúrico diluido). Tres estudiantes A, B y C realizaron experimentos por separado, y solo un estudiante reaccionó con precisión con muestras de hierro y ácido sulfúrico diluidos. Los datos experimentales son los siguientes:
Metiletileno propileno
Vaso de precipitados + ácido sulfúrico diluido 200g 150g 150g
Añadir muestra de hierro 9g 14g
Después de la reacción completa, vaso de precipitados + residuo 208,7 g 158,7 g 163,7 g.
Por favor, analice los datos cuidadosamente y responda las siguientes preguntas:
(1) ¿Qué estudiante tomó una muestra diluida de ácido sulfúrico y hierro y reaccionó completamente?
(2 ) Calcular la fracción de masa de hierro en la muestra;
(3) Calcular la fracción de masa del soluto en la solución después de completar la reacción. (La masa del vaso es de 25,4 g; el resultado del cálculo tiene una precisión del 1%)
4. Coloque 4 g de azufre en polvo en una masa determinada de oxígeno y quémelo. Los datos experimentales relevantes son los que se muestran. en la siguiente tabla. Por favor responda las siguientes preguntas:
Primera vez, segunda vez, tercera vez.
Masa de oxígeno (g) 3 4 6
Masa de dióxido de azufre (g) 6
(1) En el primer experimento, el S y el O2 produjeron El La relación de masa a SO2 es _ _ _ _ _ _.
(2) ¿Calcule cuántos gramos de dióxido de azufre se produjeron en el segundo experimento?
(3) Completa la tabla con la masa de dióxido de azufre producida en el Experimento 3.
10. Añadir 100,5 g de solución de ácido sulfúrico en un vaso de precipitados que contenga 12,60 g de bicarbonato de sodio sólido para la reacción. En la figura se muestra la relación entre la masa del vaso y el fármaco (m) y el tiempo de reacción (t) medido con un instrumento de precisión. La masa inicial del vaso de precipitados y del fármaco es 200,0 gramos. La ecuación química de la reacción es:
2 nah co 3+h2so 4 = = na2so 4+2H2O+2co 2
Responde las siguientes preguntas:
mg/g
193,4
193,9
194,6
196,7
200,0
0 1 2 3 4 5 toneladas/segundo
(1) Cuando el bicarbonato de sodio y la solución de ácido sulfúrico reaccionan completamente, el tiempo requerido es aproximadamente _ _ _ _ _ _ _ _.
(2) Cuando la solución de bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico reaccionan completamente, la masa de dióxido de carbono producida es _ _ _ _ _ _ _.
(3) Después de la reacción, ¿cuál es la fracción másica soluble de la solución de sulfato de sodio obtenida?
14. Para analizar la composición del cloruro en el agua de mar (suponiendo que se calcule como NaCl), los estudiantes A, B y C realizaron respectivamente los siguientes datos experimentales. Observe atentamente el análisis y responda las siguientes preguntas:
Metil etileno propileno
Masa de muestra de agua de mar recogida/g 100 50 50
Masa de nitrato de plata añadido solución /g 50 50 75
La masa del precipitado obtenido después de la reacción/g 1,435 1,435 1,435.
(1) La reacción completa de dos soluciones es un experimento de _ _ _ _ _ _ _ _ _.
(2) Calcule la fracción de masa de cloruro en el agua de mar (calculada como cloruro de sodio).
15. Calentar la mezcla de 10 g de clorato de potasio y dióxido de manganeso hasta que no se produzca gas y la masa disminuya en 2,4 g. Calcular la fracción de masa de clorato de potasio en la mezcla original. 16, "Yantai Apple" Conocido en todo el país. La mezcla bordelesa es un pesticida de uso común para los árboles frutales en Yantai. Un agricultor frutícola gestiona un huerto de 5 acres y planea rociar líquido de Burdeos sobre los árboles frutales. Ahora tiene 30 kg de solución de sulfato de cobre al 8 %, 10 ౿ de alumbre azul (CuSO4?5H2O) y 150 ౿ de solución de sulfato de cobre al 1 % para preparar líquido de Burdeos por mu. ¿Podría calcular si los medicamentos que utiliza con sulfato de cobre pueden satisfacer sus necesidades? (Se sabe que la fracción de masa de CuSO4 en el alumbre azul es del 64%)
17.
La concentración máxima de dióxido de azufre en el aire (la masa de dióxido de azufre contenida en una unidad de volumen de aire) según los estándares de calidad del aire ambiente de China se muestra en la siguiente tabla:
Límites de concentración (¿mg/m?)
Estándares de primer nivel, estándares de segundo nivel y estándares de tercer nivel.
0,15 0,50 0,70
Para medir el contenido de dióxido de azufre en el aire en un lugar determinado, el equipo de protección ambiental de una escuela secundaria realizó el siguiente experimento basado en el experimento dispositivo que se muestra en la imagen de arriba: Agregue una cierta cantidad de dióxido de azufre al tubo de ensayo. Agregue una cantidad de solución de yodo que contenga 1,27 mg de yodo (I2), luego agregue 2-3 gotas de solución de almidón (el almidón se vuelve azul cuando se encuentra I2) y luego bombee aire a través del extractor de aire para que el aire ingrese al tubo de ensayo desde las vías respiratorias y se mezcle completamente con la solución de yodo. Cuando la solución cambia de azul a incolora, ha reaccionado por completo. El volumen total de aire que ingresa al tubo de ensayo durante el experimento es 1000L L. Calcule el nivel de concentración de dióxido de azufre en el aire.
19. El laboratorio ahora requiere 1,12 litros de oxígeno puro (la densidad del oxígeno en condiciones estándar es 1,429 g/l). Un compañero de clase usó clorato de potasio y dióxido de manganeso para producir oxígeno en una proporción de masa de 3:1, y recuperó dióxido de manganeso y óxido de potasio. La siguiente tabla son los datos relevantes del experimento de este estudiante:
El sólido en el tubo de ensayo después de recolectar 1.1.2l de oxígeno en el experimento.
La masa del residuo sólido en el tubo de ensayo después de haber sido completamente calentado.
Masa
7,98 gramos 6,92 gramos
Pregunte a los estudiantes ¿cuántos gramos de dióxido de manganeso se pueden reciclar como máximo? (El resultado tiene una precisión de 0,01 g)
25. Una determinada masa de una solución de A al 10 % y una masa determinada de una solución de CaCl2 al 10 % reaccionan completamente para formar un precipitado blanco B. La ecuación química es: A +CaCl2==B ↓+2NaCl (equilibrio).
(1), el elemento metálico en la sustancia A debe ser _ _ _ _ _ _ _ _, y la diferencia de masa molecular relativa entre A y B es _ _ _ _ _ _ _ _.
Respuestas a las preguntas de cálculo de química en el Examen Nacional de Ingreso a la Escuela Secundaria
3 (8 puntos) Solución: (1) B.
(2) Suponga que la masa de hierro en la muestra es X y la masa de FeSO4 generada es y.
La masa de hidrógeno producida es 150 g+9 g-158,7 g = = 0,3 g
También se darán puntos por calcular la masa de hidrógeno utilizando los datos del Grupo A y el Grupo C.
Hierro + ácido sulfúrico = = sulfato ferroso + H2 ↑
56 152 2
x y 0,3g
x=8,4g
La fracción de masa de hierro en la muestra es (8,4g/9g)×100%==93%.
y = = 22,8 g gramos
Fracción masiva de soluto en la solución:
22,8 g/[158,7-25,4 g-(9 g-8,4 g) ] ×100% = = 17%
Respuesta: (1) El ácido sulfúrico diluido usado por el estudiante B acaba de reaccionar completamente con la muestra de hierro.
(2) La fracción másica de hierro en la muestra es del 93%.
(3) Una vez completada la reacción, la fracción masiva de soluto en la solución es del 17%.
4. (***6 puntos) (1) 1:1:2 (o 32:32:64; o 3:3:6)
(2)8g
(3)8 gramos
10. (8 puntos) (1) 4s (2) 6,6g.
(3) Cuando se completa la reacción, la masa de sulfato de sodio producida es x.
2 nah co 3+h2so 4 = = = = na2so 4+2H2O+2co 2 ↑
142 88
x 6.6g
142/88 = x/6,6g x = 10,65g
M (solución de Na2SO4) = 12,60g+100,5g-6,6g = 106,5g.
w(na2so 4)=(10.65g/106.5g)×100% = 10%
Respuesta: La fracción de masa de soluto de la solución de sulfato de sodio obtenida es del 10%.
14. (4 puntos) (1) B.
(2) Solución: Sea x la masa de cloruro de sodio en 50 g de agua de mar.
NaCl + AgNO3===AgCl↓ + NaNO3
58,5 143,5
x 1,435g
x = (58,5×1,435g )/143,5 = 0,585 g
La fracción másica de cloruro de sodio en el agua de mar es (0,585 g/50 g) × 100 % = 1,17 %.
Respuesta: La fracción másica de cloruro (calculada como cloruro de sodio) en el agua de mar es 1,17%.
15. (4 puntos) Solución: Sea x la masa de clorato de potasio en la mezcla original.
2 kclo 3 = = = = = 2 KCl+3 O2↓
245 96
x 2,4g
245:96 = x: 2,4 gramos x = 6,125 gramos
(6,125g/10g)×100% = 61,25%
Respuesta: La fracción de masa de clorato de potasio en la mezcla original es 61.
25%
16. (6 puntos) Solución: La masa de sulfato de cobre contenida en los medicamentos existentes es:
30kg×8%+10 kg× 64%=8,8kg
La masa de sulfato de cobre necesaria para un huerto de 5 acres es:
150kg×1%×5=7,5kg
Porque 8,8 kg>7,5 kg
Para que el medicamento de sulfato de cobre existente del agricultor pueda satisfacer las necesidades.
17. (5 puntos) Solución: Sea x la masa de dióxido de azufre que participa en la reacción.
SO2+ I2 +2H2O==H2SO4 + 2HI
64 254
x 1,27 mm
64:254 = x: 1,27 mg x = 0,32 mg mg
¿La concentración de dióxido de azufre en el aire es 0,32 mg/1000L=0,32 mg/m?
¿Por 0,15 mg/m? <0,32 mg/m? <0,5 mg/m?
Por lo que el nivel de concentración de dióxido de azufre en el aire es secundario.
19. (4 puntos) En funcionamiento real, se perderá una pequeña cantidad de oxígeno.
Solución: Supongamos que la masa de MnO2_2 en la mezcla original es X, y la masa de KCl_O3 es 3x.
2k clo 3 = = = = = 3 KCl+3 O2↓
245 149
3x 6,92 x
245/3x = = 149/(6,92g-x)x = 2,45g
Respuesta: Se pueden recuperar hasta 2,45 gramos de dióxido de manganeso.
25. (8 puntos) (1) Sodio (o Na) 6
(2) Solución: A juzgar por el significado de la pregunta, B es CaCO3 y A es Na2CO3.
Supongamos que la masa de CaCO3 producida es W, la masa de la solución de Na2CO3 es X, la masa de la solución de CaCl2 es Y,
La masa de NaCl producida es z.
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2 ↑+CO2+H2O
100 44
w 4,4g
100/44= p/4.4g p=10g
Carbonato de sodio + cloruro de calcio = carbonato de calcio ↓ + cloruro de sodio
106 111 100 117
10%x 10% y 10g z
106/100 = 10% x/10g x = 106g
111/100 = 10% y/10g
117/100 = z /10g z = 11,7g
La fracción de masa del soluto en la solución de NaCl es
11,7g/(106g+11g-10g)×100% = 5,7%
Conceptos y aplicaciones importantes La importancia de los cálculos químicos es utilizar el conocimiento de los cálculos matemáticos para profundizar la comprensión de conceptos o principios químicos desde un aspecto cuantitativo o para comprender mejor las propiedades y cambiar los patrones de sustancias a través de cálculos.
Además, los cálculos también se pueden utilizar para cultivar habilidades de pensamiento lógico como análisis, razonamiento e inducción, así como la capacidad de resolver problemas prácticos. Los principales contenidos de los cálculos químicos en las escuelas secundarias son: (1) La fórmula que utiliza elementos para representar la composición de la materia se llama fórmula química. La clave para el cálculo de este bloque de conocimiento es dominar este concepto, comprender el significado del concepto, comprender profundamente el significado de los símbolos y números en la fórmula química y manejar la relación aritmética entre la parte y el todo. 1. Calcule la masa molecular relativa. La masa molecular relativa se refiere a la suma de las masas atómicas relativas de cada átomo en una fórmula química. La masa molecular relativa de una sustancia se puede calcular mediante su fórmula química, y la fórmula química de una sustancia también se puede obtener mediante su masa molecular relativa. Durante el proceso de cálculo, cabe señalar que la relación entre el número (coeficiente) delante de la fórmula química y la masa molecular relativa y el número en la esquina inferior derecha del símbolo del elemento y la masa atómica relativa es "multiplicación". en lugar de "adición" si se calcula el peso molecular relativo del hidrato cristalino, el "" en el medio de la fórmula química se "suma" en lugar de "multiplicarse" al peso molecular relativo del agua cristalina. Calcule la suma de los pesos moleculares relativos de 5CuSO4 · 5H2O. 5 cuso 4·5h2o = 5×[64+32+16×4+5×(1×2+16)]= 5×[165×18]= 65448. La base del cálculo es la proporción de masas de los elementos, que es igual a la proporción del número de átomos en cada molécula (es decir, la fórmula química) multiplicada por su peso atómico. Calcule la relación de masa de hierro a oxígeno en el óxido de hierro. La fórmula química del óxido: Fe2O3, luego Fe:O = 56×2:16×3 = 112:48 = 7:33. Calcular la fracción de masa de un elemento en un compuesto. Macroscópicamente, la fracción de masa de un elemento en un compuesto es igual a la suma de la masa atómica relativa del elemento en cada molécula del compuesto y la masa molecular relativa del compuesto. W(N)= ×100%=35% (2) Cálculo de ecuaciones químicas Una ecuación química es una fórmula que expresa una reacción química usando una fórmula química. De esta manera, la ecuación química no solo expresa la relación de cambio cualitativo de las sustancias, es decir, cuál es la sustancia que reacciona y cuál es la sustancia generada, sino que también expresa la relación de cambio cuantitativo de la sustancia, es decir, la relación de masa entre la sustancia reaccionante y la sustancia generada, incluyendo tanto la sustancia reaccionante como las partículas generadas. 1. Cálculo de reactivos y productos Este es el tipo de pregunta más básica en el cálculo de ecuaciones químicas. Es necesario comprender profundamente el significado de las ecuaciones químicas y comprender la relación cualitativa microscópica entre las sustancias que reaccionan y las sustancias generadas. Por ejemplo, en la reacción química en la que se enciende monóxido de carbono en el aire para generar dióxido de carbono, su relación es: la proporción de partículas de 2CO+O2 2CO2 es 2:1:2 la proporción de masa es 2×28:32; 88 (7:4:11)*volumen La relación es 2:1:2 (bajo la misma temperatura y presión). Las ecuaciones químicas pueden expresar la relación entre varias cantidades, que son condiciones implícitamente conocidas para resolver ecuaciones químicas conocidas y desconocidas. Estas condiciones se pueden aplicar al "puente" en los cálculos y son la base y la base de todo el problema de cálculo. 2. Cálculo de impurezas Los reactivos y productos representados en la ecuación química se refieren a sustancias puras y las sustancias impuras no pueden sustituirse en la ecuación para el cálculo. Cuando se encuentran sustancias impuras, es necesario convertir las sustancias impuras en sustancias puras antes de que puedan sustituirse en la ecuación y calcularse según la proporción de masa. La relación de cálculo es: masa de sustancia pura = masa de sustancia impura × fracción de masa de sustancia pura. Por ejemplo, ¿cuántas toneladas de arrabio con un 4% de impureza se pueden producir a partir de 20 toneladas de hematita que contienen un 75% de Fe2O3? Solución: La masa de Fe2O3 puro en 20 toneladas de hematita es 20 toneladas × 75% = 15 toneladas. Suponga que la calidad del arrabio que contiene 4% de impurezas se puede fundir en xfe2o 3+3c O2 Fe+3co 21601215 toneladas (15 toneladas). Según la ley de conservación de la masa, "la masa total de las sustancias que participan en la reacción es igual a la masa total de las sustancias producidas por la reacción". Es importante entender lo que se entiende por la palabra "participar", es decir, las sustancias que no "participan" en la reacción no deben contarse. En algunos problemas computacionales, dadas las masas de dos reactivos, encuentre el producto. En este momento es necesario considerar si las masas dadas de las dos sustancias participan exactamente en la reacción. En este momento, el alcance del pensamiento debería ser mayor. Por ejemplo, hay una mezcla de hidrógeno y oxígeno * 20 g, que se enciende en un recipiente cerrado para producir 18 g de agua. Entonces el siguiente análisis es correcto: (a) hidrógeno 10 g, oxígeno 10 g, (b) hidrógeno 2 gy oxígeno 18 g, (c) hidrógeno 4 g. 2H2+O2 2H2O4 ∶ 32 ∶ 361 ∶ 8 ∶ 9 Cuando el hidrógeno se quema en oxígeno, la relación de masa de hidrógeno a oxígeno es 1 ∶ 8, es decir, si hay 1 g de hidrógeno, se necesitan 8 g de oxígeno. Si hay 2 gramos de hidrógeno, se necesitan 16 gramos de oxígeno. Si esta pregunta genera 18 g de agua, deben ser 2 g de hidrógeno y 16 g de oxígeno.
Por lo tanto, las opciones (b) y (c) son posibles. Si se presiona la opción (b) quedarán 2 gramos de hidrógeno y el oxígeno no participará en la reacción; si se presiona la opción (c) quedarán 2 gramos de hidrógeno; Entonces las respuestas a esta pregunta son (b) y (c). Esto nos llevará a una conclusión: si se encuentran dos cantidades conocidas, se calcula la cantidad menor (es decir, la cantidad insuficiente). 4. Cálculo de reacciones de varios pasos La masa obtenida de una reacción química se utiliza para calcular continuamente otra reacción química o varias reacciones químicas. La cantidad de la última reacción química generalmente se denomina cálculo de reacciones de varios pasos. Por ejemplo, cuántos gramos de zinc reaccionan con suficiente ácido sulfúrico diluido para generar gas hidrógeno, y el gas hidrógeno puede reaccionar con el oxígeno generado después de la descomposición completa de 12,25 gramos de clorato de potasio para generar agua. Esta pregunta implica tres reacciones químicas: Zn+H2SO4 (diluido) = znso 4+H2 ↑2 kclo 3·2kCl+3 O2 ↑2 H2+O2·2h2o. Podemos utilizar las relaciones de partículas en las tres ecuaciones químicas para descubrir la relación entre sus cantidades conocidas y cantidades desconocidas: 2kClO3 ~ 3o2 ~ 6h2 ~ 6zn, es decir, KClO3 ~ 3Zn. Con base en la relación anterior, sea X la masa requerida de zinc. kclo 3 ~ 3zn 122,53×6512,25g XX = = 19,5g Del cálculo de la ecuación química anterior, se puede ver que en el proceso de cálculo, la principal relación aplicada es la relación de masa. Dentro de una pregunta, lo mejor es utilizar unidades uniformes. Si dos cantidades dadas en una pregunta de prueba tienen unidades diferentes, se pueden convertir y comparar. Los puntos clave en la resolución de problemas en el cálculo de ecuaciones químicas se pueden resumir de la siguiente manera: para equilibrar ecuaciones químicas, se deben usar ecuaciones en lugar de cantidades puras, las unidades de cantidades se pueden usar directamente, y las unidades superiores e inferiores deben ser las; lo mismo; cuando hay dos cantidades conocidas, debemos encontrar suficientes cantidades Para realizar cálculos, cuando encontramos reacciones de varios pasos, el método relacional tiene un atajo; (2) Cálculo de la solución Una solución es una mezcla uniforme y estable formada al dispersar una o varias sustancias en otra sustancia. Al calcular soluciones, se deben analizar con precisión las masas de soluto, disolvente y solución. Su relación de masa más básica es: masa de soluto + masa de disolvente = masa de solución. Cabe señalar que en esta relación, la masa del soluto no incluye la masa del soluto no disuelto en la solución. 1. Cálculo de la solubilidad El concepto de solubilidad de sustancias sólidas es el siguiente: a una determinada temperatura, la masa de una sustancia sólida disuelta en 100 gramos de disolvente se denomina solubilidad de la sustancia en el disolvente. Con base en la relación entre el concepto de solubilidad y la cantidad de soluto, solvente y solución en la solución, se pueden realizar los siguientes cálculos relacionados. (1) Calcule la solubilidad de una sustancia basándose en las cantidades de soluto y disolvente en una solución saturada de la sustancia a una temperatura determinada. (2) Según la solubilidad de la sustancia a una determinada temperatura, encuentre la masa del soluto y del disolvente en la solución saturada cuantitativa a esa temperatura. (3) Con base en la solubilidad de la sustancia a una cierta temperatura, determine la masa de los cristales que pueden precipitar de la solución saturada cuando se reduce la calidad del solvente (el solvente se evapora). (4) Con base en la solubilidad de una sustancia a una determinada temperatura, determine la masa de cristales que pueden precipitarse o agregarse a una solución saturada cuando cambia la temperatura (enfriamiento o calentamiento). 2. Cálculo de la fracción de masa del soluto en la solución La fracción de masa del soluto es la relación entre la masa del soluto y la masa de la solución. En química de la escuela secundaria, a menudo se expresan porcentajes. La fórmula de cálculo de la fracción de masa del soluto en la solución es la siguiente: Fracción de masa del soluto = ×100% La fracción de masa del soluto se puede calcular de la siguiente manera: (1) Conociendo las masas del soluto y del solvente, encuentre la fracción de masa del solución. (2) Dadas la masa y la fracción de masa de la solución, encuentre las masas del soluto y del disolvente contenidos en la solución. (3) Diluir una solución de concentración conocida con una cierta cantidad de agua o agregar un soluto sólido para obtener la fracción de masa de la solución diluida o la solución después de agregar sólidos. 3. Conversión entre solubilidad y fracción de masa de la solución A una determinada temperatura, la relación entre la masa de soluto, la masa de disolvente y la masa de la solución en la solución saturada es un valor constante, es decir, la fracción de masa de soluto en la solución saturada es constante . En el cálculo, primero debemos aclarar la diferencia esencial entre los dos conceptos de solubilidad y fracción de masa de la solución. En segundo lugar, debemos prestar atención a las condiciones. Debe ser una solución saturada a una temperatura determinada antes de que se pueda llevar a cabo la conversión. La comparación de la solubilidad y la fracción de masa de soluto en una solución es la siguiente: La relación entre la fracción de masa de solubilidad y la cantidad significa que la relación entre la masa de soluto y la masa de solvente significa la relación entre la masa de soluto y la masa de la solución. Las condiciones ① están relacionadas con la temperatura (los gases también están relacionados con la presión) ② debe ser una solución saturada ① no tienen nada que ver con la temperatura y la presión ② no son necesariamente soluciones saturadas, pero la masa de soluto disuelto no puede exceder el método de expresión de solubilidad, expresado en gramos. Es decir, la unidad se expresa en %, que es una proporción.
No existe una fórmula de operación unitaria: solubilidad = ×100 % = ×100% fórmula de conversión: fracción de masa de soluto en solución saturada = ×100%.
Espero adoptarlo, ¡gracias!