中考化学专题《关于二氧化碳的计算》知识要点+典型例题.docx

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1、【精品】中考化学解题宝典专题8 关于二氧化碳的计算知识要点一、主要化学反应实验室制法:CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2 图1-38工业制法:CaCO3CaO+ CO2尾气吸收:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O二、典型实验现象澄清石灰水生产白色沉淀:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O过量CO2使石灰水先生产白色沉淀后消失:CO2+CaCO3+H2O= Ca(HCO3)2典型例题【例1】科学家发现,海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10,其储量是煤、石油和天然气总和的两倍,是迄今为止发现的海底最具价值的矿产资源.可燃冰也称为“甲烷水合物”.“置换法”是开采可燃冰

2、设想方案之一,即将CO2注人海底的甲烷水合物储层,CO2较甲烷更易形成水合物,因而就能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”,从而将其“置换”出来(原理:CH4nH2O+CO2=CO2nH2O+CH4).(1)通常情况下,CH4是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体.用如图所示的装置收集CH4气体时,则应让气体从(选填“a”或“b”)管通入.图 1-35(2)若上述方法能够实现,那么要制取8吨的CH4气体,理论上需CO2多少吨?解析:(1)CH4密度小于空气,会停留在空气的上方,所以收集时应从较短管口b通入;(2)根据化学方程式中的质量反应比可计算CO2的质量;设理论上需要CO2的质量为x,

3、则依据方程式:CH4nH2O+CO2=CO2nH2O+CH4 44 16 x 8 , x=22吨答:略.答案:(1)b (2) 22吨点拨:化学方程式计算时,参与反应的各反应物和生成物的质量都是对应成比例的,利用比例关系可进行计算.【例2】在科学家眼里,二氧化碳是可以利用的重要资源.在一定条件下,二氧化碳和金属钠反应可以制金刚石请计算92 g金属钠理论上可制得含碳96的金刚石的质量.解析:根据化学方程式,利用金属钠的质量可计算出生成的金刚石的质量,再除以碳的质量分数,就是所求的金刚石的质量;设92 g金属钠理论上可制得纯金刚石的质量为x. CO2 + 4Na C + 2Na2O 92 12 9

4、2 g x ,x12g折合为含碳96的金刚石的质量为12g96=12.5g答:略答案:12.5g点拨:进行化学方程式计算时,对应的反应物或生成物质量必须是纯净物的质量.【例3】小敏对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图象图 1-36(1)滴加的溶液中溶质属于 (选填“盐”或“碱”)(2)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是 克(3)图象中的a点数值是 (4)废液中含有的溶质是 (写化学式)(5)通过计算说明,图

5、象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?解析:(1)滴加的溶液中溶质是碳酸钠,而碳酸钠属于盐,所以滴加的溶液中溶质属于盐;(2)根据碳酸钠溶液的质量分数,溶质质量=10g26.5%=2.65g(3)逐滴滴入碳酸钠溶液先出现气泡,说明溶液中还有H+,滴加10克碳酸钠溶液后出现白色沉淀说明此时H+已经消耗完,开始生成白色CaCO3沉淀;图像中的a点数值是生成的二氧化碳的质量最大值;可以根据碳酸钠的质量求出;设二氧化碳的质量为x Na2C03+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 106 442.65g x x=1.1g (4)由图像可知,由于废液中含有H+,故废液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙的混

6、合物, (5)b点是指碳酸根离子完全转化成沉淀时消耗的碳酸钠溶液的质量.设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y,则CaCl2+Na2C03=2NaCl+CaC03 106 100 y 5g ,y=5.3g反应的碳酸钠溶液质量是5.3g26.5%=20g,所以b点表示的溶液的质量等于20g+10g=30g;答案:(1)盐 (2)2.65 (3)1.1 (4)HCl、CaCl2(5)30点拨:碳酸根离子在酸性溶液中不会生成CaCO3沉淀,只会生成CO2气体.【例4】取0.18g炭在一定量氧气中燃烧,全部转化为一氧化碳和二氧化碳的混合气体.将混合气体通入足量石灰水中,充分反应后,得到0.5g碳酸钙

7、.计算:(1)混合气体中二氧化碳的质量.(2)混合气体中一氧化碳的质量分数.解析:(1)混合气体中能够生成碳酸钙的气体是CO2,因此根据碳酸钙的质量可计算出生成的CO2气体的质量,设生成的CO2质量为xgCO2+ Ca(OH)2=CaCO3+ H2O44 100x 0.5 x=0.22根据题意,碳的去处有两个,即生成CO2和CO;CO2质量为0.22g,从而可计算出燃烧生成CO2的碳的质量;剩下的部分就是燃烧生成CO的碳的质量;二氧化碳中的碳元素质量为:0.22g12/44=0.06g;一氧化碳中的碳元素质量为:0.18g-0.06g=0.12g;因此一氧化碳的质量为,0.12g12/28=0

8、.28g;一氧化碳的质量分数0.28g(0.22g+0.28g)=56%答案:(1)0.22g (2)56%点拨:计算反应物或生成物的质量时,既可以根据化合物的质量进行计算,也可以利用某个元素的质量进行计算.本题中碳的去向有两个,利用碳元素进行计算时比较简洁.本节强化练习1、我国制碱工业的先驱侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献;运用“侯氏制碱法”制得的纯碱可能含有少量的氯化钠.现取含有少量氯化钠的纯碱 (Na2CO3)样品6g与足量稀盐酸反应,放出气体2.2g.求这种纯碱样品中碳酸钠的质量分数.(计算结果精确到0.1)1、解析:纯碱中的氯化钠不与稀盐酸反应,只有纯碱与盐酸反应生成

9、CO2气体,可列式计算;设纯碱样品中碳酸钠质量为x gNa2CO3十2HCl = 2NaCl+H2O+CO2106 44 x 2.2g纯碱样品中碳酸钠的质量分数= 答:(略).答案:88.3%2、某纯碱样品中混有少量的氯化钠,为了测定样品的纯度,小明做了如下实验:准确称取样品12.0g,向其中加入57.9g稀盐酸,恰好完全反应,共产生气体4.4g,请回答下列问题:(1)小明要从反应后的溶液中提取NaCl应采用的方法是 ;(2)纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是多少?(结果保留一位小数,要求写出计算过程)(3)反应后所得溶液中NaCl的质量分数是多少?(要求写出计算过程)2、解析:(1)NaC

10、l的溶解度受温度影响不大,只能蒸发溶剂提取晶体,因此提取NaCl应采用的方法是蒸发结晶法;(2)纯碱与稀盐酸反应生成CO2气体,由于稀盐酸质量分数不明,只能根据生成的CO2气体质量进行计算;设12g纯碱样品中含Na2CO3的质量为x,生成NaCl 的质量为yNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 106 117 44x y 4.4 g 106:44=x:4.4g,x=10.6g 117:44=y:4.4g ,y=11.7g该纯碱样品中含Na2CO3的质量分数为:10.6g12g88.3%(3)原杂质中NaCl 的质量为12g-10.6g;新生成NaCl 的质量为11.7g,所以反应

11、后所得溶液中NaCl 的质量为:12g-10.6g+11.7g=13.1g 溶液中NaCl的质量分数为:= 20% 答:略答案:(1)蒸发结晶 (2)88.3% (3)20%3、为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图.图 1-37(1)上述反应产生二氧化碳的质量为 g;(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数;若上述反应后剩余固体质量为m克,写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的表达式: (用m表示)3、解析: (1)由于氢氧化钠溶液吸收CO2气体,所以溶液质量会增加,由图可知,溶液总质量增加6.6g ,所以被吸收的CO2质量为6.6g;(2)根据生成的CO2质量可计算出参与反应的氧化铁的质量;设该样品中氧化铁的质量为x3CO+ Fe2O3 2 Fe +3CO2 160 132 x 6.6g,x=8.0g样品中氧化铁的质量分数为:答:略(3)根据化学方程式,由于氧化铁还原成铁后质量减少,可根据质量减少量列出比例关系;设赤铁矿石中氧化铁质量为y3CO+ Fe2O3 2 Fe +3CO2 160 112 减少48 y 减少(10-m)g,所以该赤铁矿石中氧化铁质量分数等于,写成表达式为:答案:(1)6.6 (2)80% (3)8