2024中考化学压轴专题训练-专题09计算类-实验计算题（含解析）

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专题09 计算之实验计算题
训练题01【2023·甘肃金昌·中考真题】
某化学兴趣小组同学用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数。取一定质量的稀硫酸于烧杯中，称量稀硫酸和烧杯的总质量；然后，向其中分两次加入粗锌（杂质不参加反应），实验过程和数据如图所示。请计算：
（1）生成氢气的总质量为 g。
（2）稀硫酸中溶质的质量分数。
训练题02【2022·辽宁朝阳·中考真题】
某同学欲配制120g质量分数为10%的氯化钠溶液，请回答下列问题：
（1）需称取氯化钠的质量为 g。
（2）图示实验中，正确的操作顺序为 （填序号）。
（3）①若量取水的体积时仰视读数，其他操作均正确，则所配制溶液的溶质质量分数 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
②若称量氯化钠固体时托盘天平指针向右偏转，则应 直到天平平衡。
（4）欲配制60g质量分数为5%的氯化钠溶液，需要10%的氯化钠溶液的质量为 。
训练题03【2023·河南·中考真题】
碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
（1）如图是碳原子的结构示意图，图中的数值为_____。
（2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是_____(填字母)。
a．金刚石的硬度很大
b．每个C60分子是由60个碳原子构成的
c．石墨的导电性良好
d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同
（3）CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。
①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法_____。
②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因_____。
（4）实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。
①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为_____接_____接_____(填字母)。
②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式_____。
（5）现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？
训练题04【2022·河北沧州·校考模拟】
为测定某 CuSO4溶液中溶质的质量分数，取150gCuSO4溶液，平均分为三份，每份样品均按如图所示进行实验，实验数据见表。请计算：
（1） 溶液完全反应时，所得沉淀的质量为 g 。
（2）CuSO4溶液中溶质的质量分数。
训练题05【2023·四川乐山·中考真题】
“三寸粉笔，三尺讲台系国运”这是对教师的礼赞。教师授课离不开粉笔，粉笔主要成分为石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图，将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应，冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。
已知：CaSO4受热不分解，也不与CaCO3反应。其它杂质不参与反应。
回答下列问题：
（1）CaSO4的相对分子质量为_______。
（2）CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为_______。
（3）计算16g粉笔末中CaCO3的质量分数_____。(写出计算过程)
训练题06【2022·四川眉山·中考真题】
小红在实验时发现，向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸，很快就产生了气泡；向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，滴加一定量后才有气泡产生。她查阅资料得知：向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，先发生的反应是Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl；当Na2CO3全部转化成NaHCO3后，再发生反应NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
她设计如图装置进行了实验：在广口瓶中加入20克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，用注射器向瓶中缓慢注入定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
回答下列问题：
向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸，完全反应后产生二氧化碳
质量 （填“相等”或“不等”）。
（2）上述实验中，加入稀盐酸多少克后才开始产生二氧化碳（写出计算过程）？
训练题07【2023·湖北宜昌·联考一模】
学会对实验进行数据分析及计算，有利于培养化学思维，请对下列材料的数据进行分析，回答相应问题。
（一）空气中氧气含量测定改进实验
某化学兴趣小组的同学利用如图微型实验装置进行探究实验。选用容积为50mL的试管作反应容器，选用50mL的注射器（开始时活塞处于20mL刻度处）。
(1)写出该反应文字或者符号表达式 ；反应完全后，待装置冷却，打开弹簧夹，观察到活塞向 （填“左”或“右”）移动理论上最终停留在约 mL刻度处：
(2)若取下弹簧夹，重复上述实验，活塞最终停留在7.4mL刻度处，则氧气体积分数为 ，导致该体积分数原因 。（填一个）
(3)使用排水法收集氧气（如图），若集气瓶只装80%的水，最终收集到的气体氧气体积分数理论为 。即使集气瓶装满水，得到的气体中氧气含量不也会达到100%，原因 。
（二）相对原子质量计算：
(4)①若已知一个硫原子的质量为akg，一个碳12原子的质量为bkg，求硫原子的相对原子质量 。
②若一个铁原子的质量为mkg，铁相对原子质量为56，一个铜原子的质量为nkg，铜的相对原子质量 （用m、n代数式表示）
训练题08【2023·内蒙古·联考模拟】
天然碱（aNa2CO3▪bNaHCO3▪cH2O）在纺织、医疗、食品等领域有广泛的应用，某化学研究性学习小组对Na2CO3、NaHCO3的性质和天然碱的组成进行了如下探究。
【查阅资料】
①Ca(HCO3)2易溶于水。
②300℃时，NaHCO3完全分解：2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3不分解
③在0.1％（溶质质量分数，下同）的CaCl2溶液中分别滴入0.1％的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，前者有浑浊，后者无明显现象。在5％的CaCl2溶液中分别滴入5％的NaNa2CO3溶液和NaHCO3溶液，前者有浑浊，后者有浑浊同时有大量气泡。在1％的CaCl2溶液中滴入1％的NaHCO3溶液，只有浑浊，没有气体。
【实验探究】研究小组进行如下图所示的实验。
实验①：在2支分别盛有少量Na2CO3和NaHCO3溶液的试管中，分别滴加盐酸，2支试管中均有气泡产生。
实验②：向Ⅱ中加入试剂a，向I中分别加入少量Na2CO3或NaHCO3固体，加热一段时间。Na2CO3受热时Ⅱ中无明显现象，NaHCO3受热时Ⅱ中出现浑浊。
实验③：向Ⅱ中加入试剂a，向I中加入少量5％的NaHCO3溶液，再滴加5％的CaCl2溶液，I中出现浑浊，有气泡产生，Ⅱ中出现浑浊。
【解释与结论】
（1）实验③中，试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________。
（2）资料③中，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是___________。
【反思与评价】
（3）鉴别Na2CO3和NaHCO3固体比较简便的实验方法是______________________。
【定量研究】实验④：称取一定质量天然碱样品于试管中，300℃时充分加热至完全分解，产生0.22gCO2和0.45g水。另称取相同质量的天然碱样品于锥形瓶中，加入足量的稀盐酸、完全反应后，产生1.32gCO2。
（4）计算确定天然碱（aNa2CO3▪bNaHCO3▪cH2O）的化学式。（写出计算过程）
训练题09【2022·江西南昌·校考期末】
建造南昌舰的特种钢材需要用富铁矿石（含铁量高于50%）来冶炼。猪猪同学为测出某地赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）中的含铁量，取25g赤铁矿样品，利用如图方式进行实验，反应完全后测定澄清石灰水增重13.2g（产生的气体被完全吸收，且杂质不参与反应），请回答下列问题：
(1)该实验装置的一个缺陷是______；
(2)通过方程式计算样品中氧化铁的质量分数（写出计算过程）；
(3)通过计算判断出该赤铁矿______（填“属于”或“不属于”）富铁矿石；
(4)实验后装置A中剩余固体的质量为______g。
训练题10【2021·江苏徐州·校考一模】
氢化钙（CaH2）是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙．
【查阅资料】
Ⅰ白色的无水硫酸铜粉末吸水后会变蓝；
Ⅱ碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；
Ⅲ钙、氢化钙遇水立即发生剧烈反应：Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑；CaH2+2H2O= Ca(OH)2+2H2↑；
Ⅳ钙能燃烧生成氧化钙；氢化钙能燃烧生成氧化钙和水．
【实验原理】
用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2．
（1）同学们设计了以下实验装置：
请回答：
①装置A中发生反应的化学方程式为 ；为了实验安全，点燃C装置酒精灯前应先 ；
②上图1装置B中装有无水氯化钙，其作用是干燥H2，若要证明进入C装置中的氢气已经干燥，在B、C之间应连接图2中的 （选填：①或②）装置；
③图1装置D中浓硫酸的作用是 ；
（2）【进行实验）过程略
【验证产物】略
【实验拓展】定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2，完成下表中内容．
（3）定量实验：测定Ca和CaH2混合物中CaH2的质量分数．
①取m1g样品与水完全反应，利用如图3装置测定生成的气体体积时，在 时进行收集（填字母）；
a．刚开始有气泡时 b．气泡连续均匀冒出时 C．气体经过验纯
②按图3实验装置进行测定时，甲同学发现，即使气密性良好，操作正确，测得的气体体积还是偏大，可能原因是 ；（写出任一点即可）
③乙同学将实验装置改进为如图4（固定装置省略）所示，调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持在同一水平面上，读取量气管中液面所示刻度为10.0mL．将Y形管慢慢倾斜，直至A中的水全部倒入B中，与样品混合反应，待反应结束后，冷却至室温，再次调节量气管与水准管液面相平，读取量气管中液面所示刻度为98.9mL．已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL．样品中氢化钙的质量分数为 ；（结果精确到0.1%）
（4）【反思与交流】
登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便．既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢？你的观点是 。
题型训练
实验步骤
预期现象和结论
取少量固体样品，在干燥条件下与氧气反应，将
其产物通入装有无水硫酸铜的干燥管；


答案&解析
训练题01【2023·甘肃金昌·中考真题】
【答案】（1）0.2； （2）9.8%。
【详解】解：（1）由图中数据分析可知，第2次加入的粗锌没有参加反应。由质量守恒定律，生成氢气的质量为205.6g+8g﹣213.4g＝0.2g。
（2）设参加反应的稀硫酸中溶质的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.2g
982=x0.2g x＝9.8g
稀硫酸中溶质的质量分数为9.8g100g×100%＝9.8%。
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
训练题02【2022·辽宁朝阳·中考真题】
【答案】（1）12；
（2）②④⑤③①；
（3）①偏小；
②继续添加氯化钠；
（4）30g。
【解答】解：（1）需要氯化钠的质量为120g×10%＝12g，故答案为：12；
（2）配制溶液的步骤为计算、称量和量取、溶解、装瓶，正确的操作顺序为②④⑤③①，故答案为：②④⑤③①；
（3）①若量取水的体积时仰视读数，量取的水的体积偏大，则所配制溶液的溶质质量分数偏小，故答案为：偏小；
②若称量氯化钠固体时托盘天平指针向右偏转，则氯化钠的质量偏小，应该继续添加氯化钠直到天平平衡，故答案为：继续添加氯化钠；
（4）溶液稀释前后溶质的质量不变，则需要10%的氯化钠溶液质量为，故答案为：30g。
训练题03【2023·河南郑州·中考真题】
【答案】（1）4
（2）d
（3）①. ；用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃；②. 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大
（4） ①. B ②. E ③. C ④.
（5）73g。
【解析】（1）原子的结构示意图中，质子数=电子数，所以，6=2+，=4。
（2）a．金刚石是天然存在的最硬物质，即金刚石的硬度很大。正确；
b．C60由C60分子构成，每个C60分子是由60个碳原子构成的。正确；
c．石墨具有良好的导电性。正确；
d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式不同。不正确。
综上所述：选择d。
（3）①一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式；由于尾气中一氧化碳有毒，所以尾气处理的方法可以用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃等。
②由于氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大。
（4）①制取二氧化碳药品是大理石和稀盐酸，反应不需加热，所以发生装置选B装置；浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以干燥二氧化碳选E装置；二氧化碳密度比空气大，收集二氧化碳用向上排空气法，选择C装置。故填：B；E；C。
②氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式。
（5）设：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是。
答：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是73g。
训练题04【2022·河北沧州·校考模拟】
【答案】（1）4.9 (2)16%。
【解析】（1）由表可知，实验2和实验3中生成沉淀的质量相同，说明硫酸铜已经完全反应，所以当
完全反应时，沉淀的质量为44.9g—40g=4.9g 。 （2）设硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
X 4.9g
则160g/x=98/4.9g可解得：x=8g，则CuSO4溶液中溶质的质量分数为：(8g/50g)×100%=16%.
答：CuSO4溶液中溶质的质量分数为16%。
训练题05【2023·四川乐山·中考真题】
【答案】（1）136 （2）1：2
（3）62.5%。
【解析】（1）CaSO4的相对分子质量 ，故填：136；
（2）CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为 ，故填：1：2；
（3）将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应，冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。质量减少量为二氧化碳的质量，二氧化碳的质量为 。
解：设16g粉笔末中碳酸钙的质量为x。
16g粉笔末中CaCO3的质量分数
答：16g粉笔末中CaCO3的质量分数62.5%。
训练题06【2022·四川眉山·中考真题】
【分析】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、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。
【解答】解：（1）向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸，完全反应后产生二氧化碳质量是相同的，其本质原因是两种方式中，生成的二氧化碳中的碳元素都完全来自于碳酸钠，即碳酸钠中的碳元素完全转化成二氧化碳中的碳元素。
（2）设加入稀盐酸质量为x。
Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3
106 36.5
20g×10.6% 7.3%x
x＝10g
上述实验中，加入稀盐酸10g后，才开始产生二氧化碳。
故答案为：（1）相等；
（2）10g。
训练题07【2023·湖北宜昌·联考一模】
【答案】(1) / ； 左 ； 10；(2) 25.2% ；弹簧夹未夹紧；
(3) 84%/84.2% ；装置中含有水蒸气；(4) ；
【解析】（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为，符号表达式为。由于红磷燃烧消耗氧气，装置中的压强变小，则打开弹簧夹后，活塞向左移动，且该装置中氧气的含量约，则理论上最终停留在约20mL-10mL=10mL刻度线。（2）氧气的体积分数为，结果偏大，可能是弹簧夹未夹紧，白磷燃烧消耗了注射器内的氧气。（3）
若集气瓶只装80%的水，最终收集到的气体氧气体积分数理论为（或）。即使集气瓶装满水，得到的气体中氧气含量不也会达到100%，原因是集气瓶中有水蒸气。（4）①相对原子质量，硫原子的相对原子质量为；
②根据相对原子质量的定义，可知原子的实际质量之比=相对原子质量之比，设铜的相对原子质量为x，则，解得x=。
训练题08【2023·内蒙古·联考模拟】
【答案】
（1）2NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O
（2）反应物的质量分数较小，生成的CO2量较少，CO2能溶于水，因此没有气泡
（3）各取少量固体于实验②装置中分别加热，观察到澄清石灰水变浑浊的为NaHCO3，无明显现象的是Na2CO3
（4）解：设NaHCO3的质量为x，NaHCO3分解产生水的质量为y，根据
2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+H2O+CO2↑
168 18 44
x y 0.22g
eq \f(168,44)＝eq \f(x, 13g)、eq \f(18,44)＝eq \f(x, 0.22g)
X=0.84g、y=0.99g
则天然碱中NaHCO3的质量为0.84g，天然碱中水的质量为0.45g－0.09g=0.36g。设NaHCO3与盐酸反应产生的CO2的质量为z，根据
2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+H2O+CO2↑
84 44
0.84g z
eq \f(84,44)＝eq \f(0.84g, z)
x=0.44g
则Na2CO3和盐酸反应放出的CO2为1.32g-044g=0.88g
设Na2CO3的质量为w，则
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
W 0.88g
eq \f(106,44)＝eq \f(W, 0.88g)
W=2.12g
则eq \f(2.12,106)：eq \f(0.84, 84)：eq \f(0.36, 18)=2:1:2故天然碱的化学式为2Na2CO3▪NaHCO3▪2H2O。
【解析】由实验①，在2支分别盛有少量Na2CO3和NaHCO3溶液的试管中，分别滴加盐酸，2支试管中均有气泡产生，说明碳酸钠和碳酸氢钠均能和盐酸反应，放出CO2气体；由实验②和资料②，NaHCO3完全分解：2NaHCO3eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3不分解，NaHCO3受热时，放出CO2，试剂a中通入CO2出现浑浊，试剂a为澄清石灰水；由实验③和资料③，说明了在5％的CaCl2溶液中滴入5％的NaHCO3溶液，有浑浊同时有大量气泡，因为Ca（HCO3）2易溶于水，则沉淀只能是CaCO3，气体能使澄清石灰水变浑浊，气体为CO2；由实验④，天然碱（aNa2CO3▪bNaHCO3▪cH2O）相当于含有Na2CO3和NaHCO3和H2O，根据资料②和300℃时充分加热至完全分解，产生0.22gCO2和0.45g水，可知由0.22gCO2可以计算NaHCO3的质量，天然碱中水的质量可由0.45g水减去NaHCO3加热分解产生的水的质量，1.32gCO2是天然碱中Na2CO3和NaHCO3共同和盐酸反应产生的，则用CO2的总质量减去NaHCO3和盐酸反应放出CO2的质量即为Na2CO3放出CO2的质量，进而求得Na2CO3的质量，Na2CO3和NaHCO3和H2O各自的质量分别除以各自的式量所得最简整数比即可确定a、b、c的值。
（1）根据分析，实验③中，试管Ⅰ中发生的反应为NaHCO3溶液和CaCl2溶液生成CaCO3和CO2，根据质量守恒定律，生成物中还应有NaCl和H2O，故化学方程式为2NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O。
（2）资料③中，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是反应物的质量分数较小，生成的CO2量较少，CO2能溶于水，因此没有气泡。
（3）根据资料②和实验②，鉴别Na2CO3和NaHCO3固体比较简便的实验方法是各取少量固体于实验②装置中分别加热，观察到澄清石灰水变浑浊的为NaHCO3，无明显现象的是Na2CO3。
（4）见答案。
训练题09【2022·江西南昌·校考期末】
【答案】(1)没有尾气处理
(2)解：设氧化铁质量分数为x。

答：氧化铁质量分数64%。
(3)不属于
(4)解：设反应后固体减少质量为y。

剩余固体质量25g-4.8g=20.2g
故填：20.2。
【解析】(1)一氧化碳有毒，直接排入空气会污染空气。实验中不能将一氧化碳完全消耗，所以需要尾气处理。给出装置缺少尾气处理装置。
(3)铁元素质量分数：64%×56×256×2+16×3×100%= 44.8%