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初中化学竞赛计算题和相关例题

2026-01-05 08:21:00辅导探讨801

初中化学竞赛计算题的相关例题如下:xzC物理好资源网(原物理ok网)

已知某溶液中只存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子,已知溶液中各离子的物质的量浓度相等。xzC物理好资源网(原物理ok网)

1. 如果该溶液中由水电离出的氢离子浓度为$1 \times 10^{- 13}$ $mol/L$,则该溶液的pH为多少?xzC物理好资源网(原物理ok网)

【分析】xzC物理好资源网(原物理ok网)

该溶液中的溶质可能是$CH_{3}COONa$或$CH_{3}COONH_{4}$,但由题意可知,四种离子的物质的量浓度相等,则溶质为$CH_{3}COONa$,溶液中的氢氧根离子是水电离的,则溶液中的氢离子是醋酸电离的,根据醋酸电离平衡得出氢离子浓度,再求出溶液的pH。xzC物理好资源网(原物理ok网)

【解答】xzC物理好资源网(原物理ok网)

解:该溶液中的溶质为$CH_{3}COONa$,由水电离出的氢离子浓度为$1 \times 10^{- 13}$ $mol/L$,则该溶液中的氢氧根离子是水电离的,则溶液中的氢离子是醋酸电离的,设醋酸电离产生的氢离子浓度为$x$ $mol/L$,则有:$x + x = 2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,解得$x = 2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,所以溶液中氢离子浓度为$2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L + 2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L = 4 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,所以溶液的pH为:$pH = - lg(4 \times 1 \times 10^{- 7}) = - lg4 \times lg( - lg\frac{x}{2}) = - lg\frac{x}{2} = - lg\frac{2 \times 1 \times 10^{- 7}}{2} = - ( - lg\frac{1 \times 10^{- 7}}{2}) = - ( - lg\frac{1 \times 10^{- 8}}{2}) = - ( - lg\frac{1 \times 10^{- 9}}{2}) + lg\frac{2}{2} = - ( - lg\frac{1 \times 10^{- 9}) + (lg\frac{2}{2}) = - ( - lg\frac{2}{2}) = - lg(1) = 9$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

答:该溶液的pH为9。xzC物理好资源网(原物理ok网)

2. 如果该溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度为$1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,则该溶液的pH为多少?xzC物理好资源网(原物理ok网)

【分析】xzC物理好资源网(原物理ok网)

该溶液中的溶质可能是醋酸钠或醋酸铵或醋酸和氢氧化钠反应后的产物。如果溶质为醋酸钠或醋酸铵,则醋酸根离子水解导致溶液呈酸性;如果溶质为醋酸和氢氧化钠反应后的产物,则溶液中的氢氧根离子是水电离的。根据醋酸根离子水解平衡得出氢氧根离子浓度,再求出溶液的pH。xzC物理好资源网(原物理ok网)

【解答】xzC物理好资源网(原物理ok网)

解:该溶液中的溶质可能是醋酸钠或醋酸铵或醋酸和氢氧化钠反应后的产物。xzC物理好资源网(原物理ok网)

(1)如果溶质为醋酸钠,则醋酸根离子水解导致溶液呈酸性,设水解产生的氢氧根离子浓度为$x$ $mol/L$,则有:$x + x = 2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,解得$x = 2 \times 1 \times 10^{- 7}$ $mol/L$,所以溶液中氢氧根离子浓度为:$\frac{2 \times 1 \times 10^{- 7}}{2}mol/L = (mol/L)$,所以溶液中氢离子浓度为:$(mol/L) - (mol/L) = (mol/L)$,所以溶液的pH为:$pH = - lg(mol/L) = - lg(mol/L) = - lg(mol/L)$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果溶质为醋酸铵,则醋酸根离子和铵根离子水解导致溶液呈酸性,设水解产生的氢氧根离子浓度为$y$ $mol/L$,则xzC物理好资源网(原物理ok网)

例题:xzC物理好资源网(原物理ok网)

某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取了10g样品,加入到足量的稀盐酸中,完全反应后,称得烧杯内剩余物质的质量为13.1g(假设杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)。求:xzC物理好资源网(原物理ok网)

(1)生成二氧化碳的质量为_____g。xzC物理好资源网(原物理ok网)

(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?xzC物理好资源网(原物理ok网)

答案:(1)生成二氧化碳的质量为$6.9g$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

(2)设样品中碳酸钙的质量为$x$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

$CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$xzC物理好资源网(原物理ok网)

$100$ $44$xzC物理好资源网(原物理ok网)

$x$ $6.9g$xzC物理好资源网(原物理ok网)

$\frac{100}{44} = \frac{x}{6.9g}$xzC物理好资源网(原物理ok网)

解得:$x = 15g$xzC物理好资源网(原物理ok网)

碳酸钙的质量分数为:$\frac{15g}{10g} \times 100\% = 15\%$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是$15\%$。xzC物理好资源网(原物理ok网)

初中化学竞赛计算题常见问题包括:xzC物理好资源网(原物理ok网)

1. 如何计算化学方程式的系数?xzC物理好资源网(原物理ok网)

2. 如何根据化学方程式计算物质的量或质量?xzC物理好资源网(原物理ok网)

3. 如何根据元素质量守恒定律进行计算?xzC物理好资源网(原物理ok网)

4. 如何根据化学式计算物质的相对分子质量、原子个数比、元素质量比等?xzC物理好资源网(原物理ok网)

5. 如何根据化学实验数据计算物质的纯度或产率?xzC物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个例题:xzC物理好资源网(原物理ok网)

例题:将一定质量的碳酸钠粉末溶于水得到溶液A,加入稀盐酸至恰好完全反应时,得到氯化钠溶液和二氧化碳气体B,B气体质量为8.8g。计算:xzC物理好资源网(原物理ok网)

1. 碳酸钠粉末中碳酸钠的质量是多少克?xzC物理好资源网(原物理ok网)

2. 反应后所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?xzC物理好资源网(原物理ok网)

分析:本题主要考查化学方程式的计算,根据化学方程式计算时,必须找出已知量、未知量、相关数据之间的关系,利用质量守恒定律求出反应后溶液的质量,再利用溶质质量分数公式求出氯化钠的质量分数。xzC物理好资源网(原物理ok网)

解:设碳酸钠的质量为x,反应后生成氯化钠的质量为y。xzC物理好资源网(原物理ok网)

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑xzC物理好资源网(原物理ok网)

117 44xzC物理好资源网(原物理ok网)

x 8.8g yxzC物理好资源网(原物理ok网)

x=23.4gxzC物理好资源网(原物理ok网)

y=11.7gxzC物理好资源网(原物理ok网)

反应后所得溶液的质量为:8.8g+(23.4g-10g)=21.2gxzC物理好资源网(原物理ok网)

反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为:$\frac{11.7g}{21.2g} \times 100\% = 55\%$xzC物理好资源网(原物理ok网)

答:碳酸钠粉末中碳酸钠的质量是$23.4$克;反应后所得溶液中氯化钠的质量分数是$55\%$。xzC物理好资源网(原物理ok网)