溶液中的综合计算.doc

打造中国远程教育第一品牌！专题八 溶液中的综合计算知识网络本专题是在前两专题基础上，对学生进行的综合能力的考查，主要是将化学方程式计算与溶液计算、化学式计算相结合。典例剖析例1、汽车、电动车一般使用铅酸蓄电池。某铅酸蓄电池用的酸溶液是质量分数为28的稀硫酸，若用1L溶质质量分数为98的浓硫酸(密度为1.84gcm3 )配制该稀硫酸时，需要蒸馏水(密度为1gcm3)的体积为_L，配得的稀硫酸的质量为_kg。(计算结果保留一位小数)解析：溶液稀释、混合的计算，关键是抓住稀释、混合前后溶质的质量不变建立等式。设需蒸馏水的体积为V则1.84gmL1103mL98（1.84gmL1103mL981g/mLV103mL）28%V4637mL4.6L稀硫酸的质量：1.84g/mL1103mL98%28%6440g6.4kg答案：4.6 6.4例2、我省境内的白石山，因其石灰石呈白色且含杂质较少而得名，是国家级石灰岩结构地质公园。某化学兴趣小组从白石山采集来一些样品，进行了下列实验：取4份质量不同的石灰石样品，分别与27.0g相同溶质质量分数的稀盐酸充分反应后（石灰石样品中的杂质既不溶于水，也不与盐酸反应），经过滤、干燥，称量剩余固体的质量。剩余固体的质量与所取样品质量的关系如下表所示。试计算：实验序号石灰石样品质量/g稀盐酸的质量/g剩余固体质量/g11.027.00.122.027.00.233.027.00.344.027.01.3石灰石样品中碳酸钙的质量分数。所用稀盐酸中溶质的质量分数。解析：这是一道数据分析题。关键是能在表格的数据分析中找到可以用与化学方程式计算的量，进而利用溶液中溶质质量分数的公式进行解答。答案：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 100%=90%与27.0g稀盐酸恰好反应的CaCO3的质量3.0g-0.3g=2.7g4.0g-1.3g=2.7g给分设稀盐酸中溶质的质量分数为XCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O100732.7g X27gX=7.3%答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%；稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。例3、为测定某氢氧化钠溶液中溶质的质量分数，可将此氢氧化钠溶液20g与20g稀硫酸充分混合；再向其中滴加硫酸铜溶液至恰好完全反应时，消耗硫酸铜溶液64.3g,得到蓝色沉淀4.9g和质量分数为10的无色溶液。试依据以上实验数据计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。(计算过程中保留一位小数)解析：依据题目内容，氢氧化钠与硫酸反应后有剩余，又与硫酸铜发生反应生成沉淀。按照质量守恒定律，根据前后物质质量总和不变，求出反应后溶液质量，进而求出生成硫酸钠总质量，再利用钠元素守恒，求出氢氧化钠质量，就可求出氢氧化钠溶质质量分数。反应后剩余溶液的质量为：20g20g64.3g4.9g = 99.4g设：氢氧化钠质量为x2NaOHNa2SO480142x99.4g10%解得x5.6g氢氧化钠溶液中溶质质量分数为：5.6g/20g100%28%答案：28例4、现将10.6g某固体混合物样品与足量盐酸起反应，收集到4.4gCO2。若此混合物是由MgCO3、Na2CO3、CaCO3和K2CO3中的3种物质所组成，则该混合物组成不可能是（ ）ANa2CO3、CaCO3和K2CO3BNa2CO3、CaCO3和MgCO3CNa2CO3、K2CO3和MgCO3DCaCO3、K2CO3和MgCO3解析：此题为分析推理类计算题。解题的方法是极端假设法和平均值法。即假设4.4gCO2全部是由MgCO3、Na2CO3、CaCO3、K2CO3中任一种纯净物与盐酸反应产生的。则由化学方程式计算求其质量。如设产生4.4gCO2，需MgCO3的质量为x，MgCO32HClMgCl2CO2H2O84 44x 4.4g，x8.4g，依次可求出Na2CO3：10.6g，CaCO3：10g，K2CO3：13.8g。现由三种物质组成的混合物，质量为10.6g，依据平均值法，若含有Na2CO3，固体混合物中一定含有K2CO3（13.8g10.6g），其余为CaCO3、MgCO3中的任意一种；若不含有Na2CO3，则余下的三种均含有。答案：B例5、下图为某加钙食盐包装袋袋上的标签。小明通过下列方法检查该食盐中的钙元素的含量：往装有稀硝酸的小烧杯（总质量为200.00g）加入30.00g该盐样品，充分反应后，无固体剩余。反应后烧杯和溶液的总质量为229.67g。（已知：CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+H2O+CO2）反应过程中产生_gCO2。30.00g该食盐中含碳酸钙的质量是多少？此加钙食盐钙含量是否符合标签要求？解析：此题以生活实例为背景，通过计算检查食盐中的钙元素含量，判断产品的质量，具有实际应用意义。解题时应分析加钙食盐的成分，判断与稀硝酸反应的物质，由质量守恒定律求出反应过程中产生的CO2的质量，这是本题计算的关键点。答案：0.33（根据质量守恒定律CO2的质量为200.00g30.00g229.67g=0.33g）解：设该食盐中含碳酸钙的质量为xCaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2+H2O100 44x0.33gx=0.75g30.00g食盐中含碳酸钙质量为0.75g加钙食盐钙元素的质量分数为 ，此加钙食盐钙含量符合标签要求。例6、若中和反应需要60g 10的NaOH溶液，现提供50g 20的NaOH溶液、40g 5的NaOH溶液以及足够的NaOH固体和水，请选用以上提供的药品设计两种配制方案(只要说明配制所需的各种药品用量)填入下表中。序号配制方案举例6 g NaOH固体和54 g水方案1方案2下图是某学生用氢氧化钠固体和水配制60 g10NaOH溶液的部分操作过程，该同学在称量氢氧化钠时，先在两个托盘上各放一张质量相同的纸，然后把药品直接放在纸上称量。a操作中的错误是_。下列操作中导致溶质质量分数偏低的是_(填字母)。Aa操作中砝码和氢氧化钠放错盘Bb中烧杯用水洗涤后未干燥就使用Cc操作中平视量筒凹液面最低处读数为50 mLDd操作中有少量水溅出解析：此题为溶液配制的方法归纳题。要配制10的NaOH溶液，可选用的方法较多，但前提是溶液中NaOH的质量为60g106g；溶液总质量保持60g不变。方案1：NaOH固体和水。NaOH固体质量为60g106g，水的质量为60g6g54g。方案2：20的NaOH溶液和水。20NaOH溶液质量为 加水的质量为60g30g30g。方案3：20的NaOH溶液和5NaOH溶液。设需要两种溶液的质量依次为x、y，则方案4：NaOH固体和5NaOH溶液，设需要两种物质的质量依次为x、y，则答案：方案1：30g20NaOH溶液和30g水。方案2：20g20NaOH溶液和40g5NaOH溶液（其他合理答案均可）。氢氧化钠直接放在纸上称量，AB名题热身1冬天，人们常用甘油溶液护肤，使皮肤保持湿润。质量分数为80%的甘油溶液护肤效果最佳。配制80%的甘油溶液500g，所需甘油的质量为（ ）A80 g B40 g C400 g D100 g2向100g溶质质量分数为20的硝酸钾溶液中加入100g水，所得溶液中溶质的质量分数是（ ）A5 B10 C20 D403每天补充适量的维生素C，有利于提高人体免疫力。某维生素C泡腾片，每片含1g维生素C，将1片该泡腾片投入适量水中，最终得到250g溶液。此溶液中维生素C的质量分数为（ ）A0.4% B1% C2.5% D4%4下列说法正确的是（ ）ANaOH和MgO的混合物中氧的质量分数为40，NaOH和MgO的质量一定相等B一定量的氯化钠溶液恒温蒸发5克水，析出a克晶体；再蒸发5克水，又析出b克晶体，a与b一定相等C用H2完全还原一定质量的CuO，参加反应的H2与通入的H2质量一定相等D将98的浓H2SO4稀释成49的稀H2SO4，加入水的质量与浓硫酸质量一定相等5现有100g溶质的质量分数为20%的食盐溶液，要把它稀释成溶质的质量分数为10%的食盐溶液，需要加水的质量是_g；有反应A+B=C，若12gA与6gB恰好完全反应，生成C的质量是_g。6配制500mL 10的氢氧化钠溶液(密度为1.1gcm3)，需氢氧化钠_克，需加水_克。7现有30的硝酸钠溶液200g，加热蒸发90g水，冷却至原温度，有20g硝酸钠晶体析出。则蒸发后溶液的质量为_g，该温度下，硝酸钠的溶解度为_g（g100g水）。8t1时，将3g生石灰加入到60g a的饱和石灰水中，保持温度不变，所得溶液的质量(填“”、“”或“=”，下同) _60g，溶液中溶质的质量分数_a；若将该溶液的温度升高到t2，此时所得溶液中溶质的质量分数_a。9下图为a、b两种固体物质的溶解度曲线。根据该图可知：b的溶解度小于a的溶解度的温度范围是_。10烧碱(NaOH)是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业。下面有一些关于烧碱的问题，请按要求解答：烧碱在工业上通常用电解饱和NaCl水溶液的方法制取，产物除烧碱外，还有H2和Cl2，请写出电解饱和NaCl水溶液的化学方程式_。烧碱放在空气中会变质生成碳酸钠。现有14.6 g暴露在空气中的烧碱样品，全部溶于水，然后滴加足量Ca(OH)2溶液，充分反应后，过滤，烘干得10 g沉淀，则样品的组成为（ ）A全部为Na2CO3B4 g Na2CO3和10.6 g NaOHC全部为NaOHD4 g NaOH和10.6 g Na2CO3酸碱中和反应在工农业生产和科研上具有很大用途，但氢氧化钠溶液和盐酸反应时看不到明显现象，请你设计一个实验，通过观察到的明显现象，说明氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应。11小莹同学的父亲买回一袋钾肥，其包装袋上的部分内容如图所示。为确定该化肥纯度（即K2SO4的质量分数）是否符合标准。小莹同学称取10g样品，加入适量水溶解后，与足量的BaCl2溶液充分反应。过滤、洗涤、烘干沉淀，测得其质量为11.65g。试通过计算确定该化肥纯度是否符合包装袋上的说明。（假设化肥中的杂质不与BaCl2溶液反应）12200克水溶解一定质量的氯化镁配制成溶液。取此溶液一半，加入一定质量20的氢氧化钠溶液恰好完全反应，生成5.8克沉淀。求配制成氯化镁溶液的总质量。求反应后生成的溶液中溶质的质量分数。13侯氏制碱法制得的纯碱中通常含有少量的氯化钠。现有含氯化钠杂质的纯碱样品22.8g，全部溶解在350g水中。向溶液中加入氯化钡溶液166.6g，恰好完全反应。过滤、干燥后称得沉淀质量为39.4g。求：原样品中的碳酸钠的质量；最后所得滤液中溶质的质量分数。14称取21.1g氢氧化钠和氢氧化钡固体混合物，配制成523.3g溶液，然后向其中加入100g硫酸钠溶液恰好完全反应；经过滤后，得到滤液和沉淀；小心烘干沉淀，得到固体23.3g。（已知：Ba(OH)2+Na2SO4 = BaSO4+2NaOH）试计算：混合物中氢氧化钡的质量；所得滤液中溶质的质量分数。15已知金属钠和水能发生下列反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2，现取金属钠4.6g投入到100g水中，充分反应后，冷却到室温(20)，得到一种不饱和溶液。向所得溶液中逐滴滴入MgSO4溶液，实验测得溶液的总质量与滴入MgSO4溶液的质量关系曲线如图所示。根据题意回答下列问题：金属钠和水充分反应后，生成氢气的质量为_g。图中A点的纵坐标表示的溶液的质量是_g。通过计算求出当滴入120gMgSO4溶液时，所得溶液中溶质的质量分数的多少？（计算结果精确至0.1%）16我市天山汉墓出土青铜器表面一些有绿色物质，该物质俗称“铜绿”，其化学组成为Cu2(OH)2CO3。小明同学研究该物质时做了下列实验。【实验一】取2.22g“铜绿”固体，向其中加足量的7.3%稀盐酸，使固体完全溶解。反应方程式：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2+3H2O，试求参加反应的稀盐酸的质量。【实验二】另取2.22g“铜绿”固体加热使其分解，绘制固体的质量随温度的变化关系图。如图到t1时全部变为黑色固体，则此过程中生成的二氧化碳和水的总质量为_g。根据上图，计算并推理出升温到t2后，BC段残留固体的合理化学式（要求有计算过程）。参考答案1C2B3A4D5100；186解：NaOH质量55g；水的质量495g790；808 = 23.4g故样品检测后的溶液不是t时的NaCl饱和溶液新题预测请根据下图要求，自编一道有关溶液的计算题，并进行解答。解析：此题给定溶质和