6 [2025 重庆沙坪坝区质检,中]20℃时,向盛有 100 g 水的三个烧杯中,分别加入 a、b、c 三种物质各 30 g,充分溶解后,现象如图甲所示。继续升高温度,三个烧杯中溶液的溶质质量分数随温度的变化如图乙所示。

(1)C 烧杯中的物质为
(2)20℃时,A 烧杯中剩余固体质量为
(3)P 点的纵坐标为
(4)下列描述正确的是
A. a 物质的溶解度随温度的升高而增大
B. b 物质的溶解度随温度的升高而增大
C. 图甲中,C 烧杯内溶液可能为饱和状态
D. 将 30℃时,A、B 两烧杯中溶液恒温蒸发 10 g 水,A 烧杯中析出的晶体质量更多
(1)C 烧杯中的物质为
a
(填“a”“b”或“c”)。(2)20℃时,A 烧杯中剩余固体质量为
5g
。(3)P 点的纵坐标为
23.1%
(保留一位小数)。(4)下列描述正确的是
ABC
(填序号)。A. a 物质的溶解度随温度的升高而增大
B. b 物质的溶解度随温度的升高而增大
C. 图甲中,C 烧杯内溶液可能为饱和状态
D. 将 30℃时,A、B 两烧杯中溶液恒温蒸发 10 g 水,A 烧杯中析出的晶体质量更多
答案
6. (1)a (2)$5g$ (3)$23.1\%$ (4)ABC
【解析】(1)$20°C$时,向盛有$100g$水的三个烧杯中,分别加入a、b、c三种物质各$30g$,充分溶解后,A、B烧杯中固体部分溶解,C烧杯中固体全部溶解,溶剂质量相同,C烧杯中溶质质量最大,故C烧杯中溶液的溶质质量分数最大,由图乙可知,$20°C$时,a的溶质质量分数最大,故C烧杯中的物质为a。(2)$20°C$时,A烧杯中溶液的溶质质量分数为$20\%$,设溶解的溶质的质量为$x$,则$\frac{x}{x + 100g}× 100\% = 20\%$,$x = 25g$,A烧杯中剩余固体质量为$30g - 25g = 5g$。(3)由图乙可知,随着温度的升高,a物质的溶质质量分数不变,则P点的纵坐标为$\frac{30g}{30g + 100g}× 100\% \approx 23.1\%$。(4)由图乙可知,随着温度升高,a的溶质质量分数始终不变,说明a物质的溶解度随温度的升高而增大,A正确;由图乙可知,随着温度升高,b的溶质质量分数增大,说明b物质的溶解度随温度的升高而增大,B正确;图甲中,C烧杯中固体全部溶解,C烧杯中溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,C正确;根据题中信息,无法得出A、B烧杯中对应的物质,故无法得出析出晶体的质量关系,D不正确。
【解析】(1)$20°C$时,向盛有$100g$水的三个烧杯中,分别加入a、b、c三种物质各$30g$,充分溶解后,A、B烧杯中固体部分溶解,C烧杯中固体全部溶解,溶剂质量相同,C烧杯中溶质质量最大,故C烧杯中溶液的溶质质量分数最大,由图乙可知,$20°C$时,a的溶质质量分数最大,故C烧杯中的物质为a。(2)$20°C$时,A烧杯中溶液的溶质质量分数为$20\%$,设溶解的溶质的质量为$x$,则$\frac{x}{x + 100g}× 100\% = 20\%$,$x = 25g$,A烧杯中剩余固体质量为$30g - 25g = 5g$。(3)由图乙可知,随着温度的升高,a物质的溶质质量分数不变,则P点的纵坐标为$\frac{30g}{30g + 100g}× 100\% \approx 23.1\%$。(4)由图乙可知,随着温度升高,a的溶质质量分数始终不变,说明a物质的溶解度随温度的升高而增大,A正确;由图乙可知,随着温度升高,b的溶质质量分数增大,说明b物质的溶解度随温度的升高而增大,B正确;图甲中,C烧杯中固体全部溶解,C烧杯中溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,C正确;根据题中信息,无法得出A、B烧杯中对应的物质,故无法得出析出晶体的质量关系,D不正确。
7 [2025 湖北随州模拟,中]老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中,选取过氧化氢溶液和二氧化锰(反应的化学方程式为 $ 2H_2O_2 \xlongequal{MnO_2} 2H_2O + O_2↑ $)制取氧气。解答下列问题。
(1)该反应中二氧化锰的作用是
(2)现需要制得 3.2 g 氧气,至少需要多少克溶质质量分数为 5%的过氧化氢溶液(请写出计算过程)。
(1)该反应中二氧化锰的作用是
催化
。(2)现需要制得 3.2 g 氧气,至少需要多少克溶质质量分数为 5%的过氧化氢溶液(请写出计算过程)。
答案
7. (1)催化 (2)解:设至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为$x$。
$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow$
$\frac{68}{32} = \frac{x× 5\%}{3.2g}$
$x = \frac{68× 3.2g}{32× 5\%} = 136g$
答:至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为$136g$。
【解析】(1)该反应中的二氧化锰是催化剂,起到催化作用。
$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow$
$\frac{68}{32} = \frac{x× 5\%}{3.2g}$
$x = \frac{68× 3.2g}{32× 5\%} = 136g$
答:至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为$136g$。
【解析】(1)该反应中的二氧化锰是催化剂,起到催化作用。
8 [2025 内蒙古包头期末,中]“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾。烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”——《梦溪笔谈》。化学兴趣小组根据其中的原理进行了如下实验。向 152.8 g 硫酸铜溶液中加入铁粉,所得实验数据如图所示。

(1)b 点固体的成分是
(2)计算恰好完全反应时生成铜的质量以及此时溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(1)b 点固体的成分是
Fe、Cu
(用化学式表示)。(2)计算恰好完全反应时生成铜的质量以及此时溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
答案
8. (1)$Fe$、$Cu$
(2)解:设恰好完全反应时生成硫酸亚铁的质量为$x$,生成$Cu$的质量为$y$。
$Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu$
$\frac{56}{152} = \frac{5.6g}{x}$
$x = 15.2g$
$\frac{56}{64} = \frac{5.6g}{y}$
$y = 6.4g$
溶液的质量是$5.6g + 152.8g - 6.4g = 152g$。
恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为$\frac{15.2g}{152g}× 100\% = 10\%$。
答:恰好完全反应时生成铜的质量为$6.4g$,此时溶液的溶质质量分数为$10\%$。
【解析】(1)铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,a点时,铁和硫酸铜恰好完全反应,b点时,铁粉有剩余,b点固体的成分是$Fe$、$Cu$。
(2)解:设恰好完全反应时生成硫酸亚铁的质量为$x$,生成$Cu$的质量为$y$。
$Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu$
$\frac{56}{152} = \frac{5.6g}{x}$
$x = 15.2g$
$\frac{56}{64} = \frac{5.6g}{y}$
$y = 6.4g$
溶液的质量是$5.6g + 152.8g - 6.4g = 152g$。
恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为$\frac{15.2g}{152g}× 100\% = 10\%$。
答:恰好完全反应时生成铜的质量为$6.4g$,此时溶液的溶质质量分数为$10\%$。
【解析】(1)铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,a点时,铁和硫酸铜恰好完全反应,b点时,铁粉有剩余,b点固体的成分是$Fe$、$Cu$。
9 [2025 四川宜宾质检,中]某校学习小组的同学为了测定某大理石中碳酸钙的质量分数,将 10 g 该大理石样品加入烧杯中,再把 80 g 稀盐酸分四次加入烧杯中,实验过程所得数据如表(已知大理石样品中含有的杂质既不溶于水,也不与稀盐酸反应)。

分析表中数据,完成下列问题。
(1)表中 $ m $ 的数值为
(2)该大理石样品中碳酸钙的质量分数为
(3)计算第 1 次实验结束后所得溶液的溶质质量分数(计算结果精确到 0.1%)。
分析表中数据,完成下列问题。
(1)表中 $ m $ 的数值为
2.6
。(2)该大理石样品中碳酸钙的质量分数为
74%
。(3)计算第 1 次实验结束后所得溶液的溶质质量分数(计算结果精确到 0.1%)。
答案
9. (1)$2.6$ (2)$74\%$
(3)解:设第1次实验中生成$CaCl_{2}$的质量为$x$,生成$CO_{2}$的质量为$y$。
$CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
$\frac{100}{111} = \frac{3g}{x}$ $x = \frac{111× 3g}{100} = 3.33g$
$\frac{100}{44} = \frac{3g}{y}$ $y = \frac{44× 3g}{100} = 1.32g$
所得溶液的溶质质量分数为$\frac{3.33g}{3g + 20g - 1.32g}× 100\% \approx 15.4\%$。
答:第1次实验结束后所得溶液的溶质质量分数约为$15.4\%$。
【解析】(1)由第1、2次实验数据可知,$20g$稀盐酸和$3g$碳酸钙恰好完全反应,而第3次加入$20g$稀盐酸,与其反应的碳酸钙的质量为$4g - 2.6g = 1.4g < 3g$,说明碳酸钙已完全反应,剩余的杂质是$2.6g$,所以$m$的值为$2.6$。(2)该大理石样品中$CaCO_{3}$的质量分数为$\frac{10g - 2.6g}{10g}× 100\% = 74\%$。
(3)解:设第1次实验中生成$CaCl_{2}$的质量为$x$,生成$CO_{2}$的质量为$y$。
$CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
$\frac{100}{111} = \frac{3g}{x}$ $x = \frac{111× 3g}{100} = 3.33g$
$\frac{100}{44} = \frac{3g}{y}$ $y = \frac{44× 3g}{100} = 1.32g$
所得溶液的溶质质量分数为$\frac{3.33g}{3g + 20g - 1.32g}× 100\% \approx 15.4\%$。
答:第1次实验结束后所得溶液的溶质质量分数约为$15.4\%$。
【解析】(1)由第1、2次实验数据可知,$20g$稀盐酸和$3g$碳酸钙恰好完全反应,而第3次加入$20g$稀盐酸,与其反应的碳酸钙的质量为$4g - 2.6g = 1.4g < 3g$,说明碳酸钙已完全反应,剩余的杂质是$2.6g$,所以$m$的值为$2.6$。(2)该大理石样品中$CaCO_{3}$的质量分数为$\frac{10g - 2.6g}{10g}× 100\% = 74\%$。
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