综合计算(二)有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算

1、综合计算（二）有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算1.（2008福州）2007年9月儿日，我省清流县一载满浓硫酸的罐车翻倒，导致26吨溶质的质量分数为98%的浓硫酸泄露，流入附近小溪中。闻讯赶来的武警官兵立即垒坝并用石灰浆（主要成分是氢氧化钙）中和稀释后的硫酸。计算：中和泄漏的硫酸，理论上需要多少吨氢氧化钙？（精确到0.1）反应的化学方程式：H2SO4+Ca（OH）2=CaSO4+2H2O解：设理论上需要氢氧化钙的质量为X。硫酸溶液中溶质的质量=26tX98%=25.48tH2SO4+Ca（OH）2=CaSO4+2H2O987425.48tx98_25.48t74-xX=19.2t答略。【解

2、析】26吨溶质的质量分数为98%的浓硫酸溶液中硫酸溶质的质量=26tX98%=25.48t再由25.48t硫酸通过化学方程式求出氢氧化钙的质量。2. （2008南昌）某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中，产生CO2气体的情况如右图所示。（1）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？（2）假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，溶解10g水垢，至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是（最后结果保留一位小数）。答案：（1）75%（2）86.2g【解析】水垢的主要成分是碳酸钙和

3、氢氧化镁，都能与稀盐酸反应，其中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，不产生气体，由图表可知，产生二氧化碳气体3.3g,再由3.3g二氧化碳气体通过化学方程式求出碳酸钙质量是7.5g,7.5g除以10g水垢质量即是水垢中碳酸钙的质量分数75%,与7.5g碳酸钙反应的氯化氢溶质可通过化学方程式求出，与2.5g氢氧化镁反应的氯化氢溶质也可求出，再把氯化氢质量和除以质量分数10%即得盐酸质量。3. （2008乐山市）将29.1g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2mL水中（P水=1g/cm3）,向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO

4、4溶液，至恰好完全反应。右图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图，计算：（1）生成沉淀的质量是多少？（2）所得溶液中溶质的质量分数为多少？解：（1）由图可知，生成BaSO4沉淀的质量为23.3g（2） 设BaCl2的质量为x,生成NaCl的质量为yBaCl2+Na2SO4=BaSO4J+2NaCl208233117X23.3gyx=20.8gy=11.7g溶液的总质量=29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g溶质的总质量=11.7g+（29.1g20.8g）=20gNaCl%=20/200X100%=10%答：生成沉淀23.3g,所得NaCl溶液的质量分数为10%（注

5、：其他解法，只要合理，结果正确，均可给分。）【解析】由图可知，生成BaSO4沉淀的质量为23.3g,要求所得溶液中溶质的质量分数，须知：反应后所得溶液中溶质氯化钠有两部分来源，氯化银与硫酸钠反应生成的及原固体混合物中含有的，为11.7g+（29.1g20.8g）=20g,反应后所得的溶液质量根据质量守恒定律需减去硫酸钢沉淀质量为29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g,再把溶质总质量除以溶液总质量即可。10%的过气体质041.6解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,则:MnO22H2O268X= 2H2O+O2T（2分）反应时间ft68_ 32 X -1.6321.6g（2分）

6、4. （2008四川达州）某校九年级综合实践活动小组用一定量的溶质质量分数为氧化氢溶液和二氧化镒来制取氧气，最后所得气体质量与时间的关系如右图所示。请计算：所用过氧化氢溶液的质量？（要求写出解题过程）X=3.4g（1分）则过氧化氢溶液的质量a4g=34g（1分）10%【解析】据图形可知，生成的氧气质量是1.6g,由1.6g氧气通过化学方程式可求出参加反应的过氧化氢质量3.4g,再把过氧化氢溶质质量除以过氧化氢溶液质量即可。5. （2008广东）（10分）某化学兴趣小组为了测定一工厂废水中硫酸的含量，取100g废水于烧杯中，加入120g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，恰好完全反应（废水中无不溶物

7、，其它成份不与氢氧化钠反应）。请计算：（1）废水中硫酸的质量分数；（2）该工厂每天用含氢氧化钙75%的熟石灰处理150t这种废水，需要熟石灰多少t?解：（1）设与氢氧化钠反应的硫酸质量为x。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O（1分）9880x 120gM0%98 _80 gT = 120g 10%解得：x=14.7gH2SO4% = 147g M00% =14.7%（1分）（1分）（1分）（1分）（2）设处理150 t这种废水，需要 Ca（OH）2的质量为V。H2SO4 + Ca（OH）2=CaSO4+2H2O9874150t 14.7%y98_ 7415Ct 14.7% =（1分

8、）（1分）（1分）解得： y=16.65 t熟石灰的质量=16整=222 （1分）75%答：（1）废水中硫酸的质量分数是14.7%;（1分）（2）处理150t这种废水，需要熟石灰22.2t。6. （2008 广东汕头）（7分）NaOH潮解后极易与空气中的 CO2反应生成Na2CO3而变质。为测定实验室一瓶放置已久的烧碱中 NaOH含量，某同学取适量的烧碱样品，溶于一定量 的水得到200g溶液；再加入200g稀硫酸（足量）充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液 为 395.6g。请计算：（1）反应产生的CO2的质量为 go（2）若所取烧碱样品为 50.0g,则样品中NaOH的质量分数是多少？（3）

9、用同浓度的硫酸，与一瓶未变质、部分变质、或全部变质（杂质都是Na2CO3）的烧碱样品反应，需要硫酸的质量都相等。其原因是： （从钠元素质量守恒的角度解释）解：（1） （1 分）4.4（2）解：设所取样品中含有 Na2CO3的质量为x。Na2CO3+H2SO4= Na2 SO4+H2O+CO2 T（1分）106x10644x 4.4g则烧碱样品中444.4g i106 x 4.4g解得：x= =10.6g44NaOH % =50.0g -10.6g 100% =78.8%50.0g（1分）（1分）（1分）答：烧碱样品中NaOH的百分含量为78.8%。（3）（2分）氢氧化钠和碳酸钠都是每46g钠元

10、素生成142g硫酸钠（1分），消耗98g硫酸（1分）【解析】反应产生的CO2的质量为200g+200g-395.6g=4.4g,由二氧化碳的质量通过化学方程式求出碳酸钠质量是10.6g,再把烧碱样品50.0g减去10.6g碳酸钠质量就是氢氧化钠质量，为39.4g,39.4g氢氧化钠质量除以50.0g烧碱样品质量即是样品中NaOH的质量分数；未变质、部分变质、或全部变质（杂质都是Na2CO3）的烧碱样品反应中所含的钠元素质量相等，那么它们与硫酸反应生成的硫酸钠质量也相等，根据硫酸根离子质量守恒，所需要的硫酸的质量也都相等。7. （2008广西贵港）用侯氏联合制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠。

11、为测定某纯碱样品中碳酸钠的含量，小明称取该纯碱样品3.3g,充分溶解于水中，再滴加氯化钙溶液，产生沉淀的质量与加入氯化钙溶液的质量关系如右图所示。求：（1）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。（精确到0.1%）22.2氯化钙溶液的质量/g（2）所加入氯化钙溶液的溶质质量分数。解：设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x,22.2g氯化钙溶液中溶质的质量为V,则Na2CO3+CaCl2=CaCO3(+2NaCl106111100xy3.0g106=111=10°解之得：x=3.18(g),y=3.33(g)xy3所以，该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为：3i!8x100%=96.4%3.3所加入氯化钙溶液

12、的溶质质量分数为：333M100%=15%22.2【解析】由图形可知，所得的3.0g沉淀是碳酸钙，由3.0g碳酸钙质量通过化学方程式可求出碳酸钠质量，碳酸钠质量除以3.3g纯碱样品质量即是纯碱样品中碳酸钠的质量分数。同时，由3.0g碳酸钙质量通过化学方程式还可求出氯化钙质量，氯化钙质量除以22.2g氯化钙溶液质量即是氯化钙溶液的溶质质量分数。8. (2008海南)100g稀盐酸恰好跟100g16%的氢氧化钠溶液完全反应，求:(1)生成氯化钠的质量：(2)稀盐酸中溶质的质量分数。解：设生成氯化钠的质量为x;稀盐酸中溶质的质量分数为yHCl+NaOH=NaCl+H2。36.54058.5yX100

13、%100M6%xx=23.4gy=14.6%答：略9. (2008河北)(5分)过氧化氢溶液长期保存会自然分解，使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液，和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51g,加入适量二氧化镒，生成气的质量与反应时间的关系如图20所示。(1)完全反应后生成氧气的质量为。(2)计算该溶液中溶质的质量分数。解：(1)0.48g(2)解：设51g过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为X。2H2O2MnO22H20+02T6832x0.48g=1.02g1202g100%=2%51g68 x0.48g 68二 x 二-320.48g32过氧化氢溶液中溶质的

14、质量分数为答：该溶液中溶质的质量分数为210. (2008湖北恩施)(5分)已知Na2CO3的水溶液呈碱性，在一烧杯中盛有20.4gNa2CO3和NaCl组成的固体混合物。向其中逐渐滴加溶质质分数为10%的稀盐酸。放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如下图所示，请根据题意回答问题：(1)当滴加稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液的pH-7(填、=、V)。巩“顺B,R.4B放出气体的质量加(2)当滴加稀盐酸至图中A点时，烧杯中为不饱和溶液(常温)，通过计算求出其中溶质的质量分数。（计算结果保留一位小数）解：（1） V （1 分）（2） 73g10%的稀盐酸中含 HCl的质量是：73gx10%=

15、7.3g设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为 y,生成的二氧化碳的质量为z。W2CO3+2HCl=2NaCl +CO 2 T +HO1067311744x7.3gyz73 -7.筋 烧杯里不饱和溶液的质量为：20.4g+73g-4.4g=89g （1分）4 二一北 =11. 7g117273 一 7"3目 匚 4 4 S提杯里不饱和博微中潜质的员量为：1L甯Z 20.电愧 > =小兔烧杯里不饱和溶液中溶质的质量分数为：答：略【解析】由图形可知，当滴入的稀盐酸质量是X 100%= 24.2%（1 分）73 g时，稀盐酸与碳酸钠恰好反应生成氯化钠、水和二氧化碳，B

16、点时，稀盐酸有剩余，烧杯中溶液是氯化钠和盐酸的混合溶液，pH<7,求A点时，溶液中的溶质质量分数，溶液为氯化钠溶液，溶质氯化钠有两部分来源，碳酸钠与稀盐酸反应生成的及原固体混合物中含有的，溶液质量根据质量守恒定律，等于参加反应的固体混合物20.4g加上73g稀盐酸质量减去二氧化碳气体质量即可。11. （2008湖北黄冈）（5分）某学生用36.5g盐酸与一定量的水垢（主要成分是碳酸钙）恰好反应,产生了4.4g的CO2气体，该盐酸溶质质量分数是多少？解：设盐酸中氯化氢的质量为x（0.5分）2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2T（1分）7344x4.4g73/x=44/4.4g（1

17、分）x=7.3g（1分）盐酸溶质质量分数：7.3/36.5100%=20%（1分）答：该盐酸溶质质量分数是20%（0.5分）12. （2008湖北咸宁）（5分）请根据下图提示，自编一道简单的计算题,并解答。自编的题目：解:答案：自编题目1:多少克锌与足量的盐酸反应产生0.2g氢气？自编题目2:足量的锌与多少g14.6%的盐酸反应生产0.2g氢气？自编题目3:多少克锌与多少克14.6%盐酸恰好完全反应生成0.2g氢气？（只要学生设计的题目合理均可给分）具体解答过程略（锌：6.5克盐酸：50克）解答部分评分标准：正确书写化学方程式1分；正确设未知数和正确列式1分;求出答案和及答1分.13. （20

18、08 湖北宜昌）经过滤、干燥（5分）50gCa（NO3）2溶液与50gK2CO3溶液混合后，恰好完全反应。、称量，得到5g沉淀。反应的化学方程式是K2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3J+2KNQ。请计算：(1)参加反应的K2CO3的质量。(2)过滤后所得溶液的溶质质量分数。解：设K2CO3的质量为X,生成KNO3的质量为yK2CO3 + Ca(NO 3)2 = CaCO 3138x138 100(2)x 5g100 2021005g138 5gx 二-100+ 2KNQ 202y= 6.9g5g y202 5gy 二100=10.1g溶液的质量=50g + 50g5g = 95g所得溶液的

19、溶质质量分数为：101gM100% =10.6%95g份111分份答：K2CO3的质量为6.9g,溶液的溶质质量分数为10.6%【解析】由5g碳酸钙质量通过化学方程式求出碳酸钾质量，过滤后所得溶液是硝酸钾溶液，溶质硝酸钾质量可通过化学方程式求出，溶液质量根据质量守恒定律可得50g+50g5g=95g。14.(2008江苏常州)(6分)某校化学兴趣小组为测定某硝酸俊样品的纯度，将10g样品溶于30g水后，再加入13.7g氢氧化钠浓溶液共热，两者恰好完全反应(硝酸钱中的杂质不与氢氧化钠反应，也不溶于水，硝酸俊与氢氧化钠的反应方程式为：NH4NO3+NaOH加热NaNO3+H2O+NH3D。把产生的

20、所有NH3用足量的硫酸溶液吸收，同时测量2分钟内硫酸溶液增加的质量，结果如下表所示：时间/s02030406080100120增加的质量/g00.7m1.21.51.61.71.7试回答下列问题：(1)请在下面的坐标纸上，以反应时间为横坐标，以产生的NH3质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线；(2)表中m约为;(3)硝酸俊样品的纯度为;(4)试计算反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数(不考虑反应过程中水损失的质量)解：(1)曲线图要求：曲线平滑、趋势正确、给出平台(1分)(2) 1.0g(1分)(3) 80%(1分)(4)解：设纯净硝酸俊的质量为xNH4NO3+NaOH=

21、NaNO3+”O+NH3T8517x1.7g85/17=y/1.7gy=8.5g（1分）x1no00%（2分）10e油。+3昨-13-擘1飞答：反应后所得溶液的溶质质量分数为17%。【解析】产生的所有NH3用足量的硫酸溶液吸收，硫酸溶液增加的质量即是吸收的氨气质量，由图形可知，氨气质量是1.7g,由1.7g氨气质量通过化学方程式可求出硝酸俊的质量是8g,8g硝酸俊质量除以10g样品质量，即是硝酸钱样品的纯度；硝酸钠质量可由氨气质量通过化学方程式求得，溶液质量可根据质量守恒定律求得。15. （2008山东）（6分）环保部门对某工厂的废水进行分析，结果表明：废水中含少量硫酸。取一定量废水用2%的氢

22、氧化钠溶液中和（已知废水中的其它成分不与氢氧化钠反应，至PH等于7时消耗氢氧化钠溶液质量为40g,同时测得反应后溶液质量为138g。请计算该工厂排放的废水中硫酸的质量分数。解:设废水中硫酸的质量为7H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H20"-（1分）982X40X40gx2%98: x=80:40gX2%（分）x=0.98g（1分）废水中硫酸的质量分数为：98/（138g-40g）X100%=1%（2分）答:废水中硫酸的质量分数1%16. （2008山东临沂）（6分）刘明用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和稀盐酸反应制取二氧化碳，在准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌

23、上有一瓶未知质量分数的Na2CO3溶液，他决定利用该废液，测定Na2CO3溶液中溶质的质量分数。他将废液过滤，然后向废液中慢慢滴加Na2CO3溶液，加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如右图所示。V量质的流沉成率（1）在加入Na2CO3溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中的溶质除含有CaC外，还含有;（2）计算Na2CO3溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确到0.1%）解：（1）HCl或盐酸（2）分析图意，（25g-5g）Na2CO3溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5g碳酸钙沉淀设：20gNa2CO3溶液中溶质的质量为xNa2CO3+CaCl2=CaCO3J+NaCl106

24、100X5g106:100=x:5gX=5.3gNa2CO3溶液中溶质的质量分数=5.3g/20gx100%=26.5%答：略17. （2008 山东泰安）（4分）星期天，小强的妈妈要焙制面包，叫小强取商店买回一包纯 碱，小强仔细看了包装说明（如下图），并产生疑问：回到学校，他取出从家里带来的一小包纯碱样品进行实验：准确称取5.5g样品放入烧杯中，在滴加盐酸至刚好完全反应（忽略CO2溶于水），共用去稀盐酸25g,得溶液质量为28.3g（杂质溶于水且与盐酸不反应）。求：（1）生成CO2的质量是；（2）通过计算判断纯碱样品中碳酸钠的质量分数是否与包装说明相符。（计算结果精确到0.1%）答案：（1）

25、2.2g（1分）（2）解：设5.5g样品中含有碳酸钠的质量为xNa2CO3+2HCl=2NaCl+双忏H2O10644x2.2g1分106:44=x:2.2g解得x=5.3g1分则样品中碳酸钠的质量分数为53gM100%096.4%5.5g因为96.4%<98%,所以与包装说明不符1分【解析】根据质量守恒定律，生成CO2的质量是5.5g+25g-28.3g=2.2g,再由二氧化碳质量通过化学方程式求出碳酸钠质量，碳酸钠质量与5.5g样品质量相除即是纯碱样品中碳酸钠的质量分数，然后与标签上碳酸钠的质量分数98%比较即可。18.（2008山东烟台）（6分）在化学实验技能考试做完上氧化碳的制取

26、和性质”实验后，废液桶中有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液（不考虑其他杂质）。为避免污染环境并回收利用废液，化学兴趣小组做了如下实验：取废液桶上层清液共11.88kg,向其中加入溶质质量分数为21.2%的碳酸钠溶液。所得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如右图所示：（1）通过右图可知，当碳酸钠溶液质量加到kg时，废液恰好处理完（盐酸与氯化钙的混合溶液完全转化成氯化钠溶液）。（2）此时所得溶液能否用于该校生物兴趣小组的小麦选种（选种液要求答案：(1)15kg (1分)氯化钠的溶质质量分数在10%20%之间）?请通过计算回答。NaCl、CO2的质量分别为x1、y1，与CaCh反应生Na2CO3+CaCl2=CaCO3 J +2NaCl106100117(2)解：设Na2CO3与HCl反应生成成