综合计算二有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算0.docx
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综合计算二有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算0
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=26t×98﹪=25.48t
H2SO4+Ca(OH)2==CaSO4+2H2O
9874
25.48tx
=
X=19.2t
答略。
【解析】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=26t×98﹪=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,水垢的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Na2SO4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y
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
208233117
X23.3gy
x=20.8g
y=11.7g
溶液的总质量=29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g
溶质的总质量=11.7g+(29.1g—20.8g)=20g
NaCl%=20/200×100%=10%
答:
生成沉淀23.3g,所得NaCl溶液的质量分数为10%。
(注:
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,氯化钡与硫酸钠反应生成的及原固体混合物中含有的,为11.7g+(29.1g—20.8g)=20g,反应后所得的溶液质量根据质量守恒定律需减去硫酸钡沉淀质量为29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g,再把溶质总质量除以溶液总质量即可。
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10%的过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,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)
MnO2
解:
设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,则:
2H2O2==2H2O+O2↑(2分)
6832
X1.6g
=
(2分)
X=3.4g(1分)
则过氧化氢溶液的质量
=34g(1分)
【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,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)
9880
x120g×10%(1分)
=
(1分)
解得:
x=14.7g(1分)
H2SO4%=
×100%=14.7%(1分)
(2)设处理150t这种废水,需要Ca(OH)2的质量为y。
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O(1分)
9874
150t×14.7%y(1分)
=
(1分)
解得:
y=16.65t(1分)
熟石灰的质量=
=22.2t(1分)
答:
(1)废水中硫酸的质量分数是14.7%;
(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g。
(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)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===Na2SO4+H2O+CO2↑…………………………………(1分)
10644
x4.4g……………………………………(1分)
………………………………(1分)
则烧碱样品中………………(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。
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%)
(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y,则
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106111100
xy3.0g
解之得:
x=3.18(g),y=3.33(g)
所以,该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
=96.4%
所加入氯化钙溶液的溶质质量分数为:
=15%
【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y
HCl+NaOH==NaCl+H2O
36.54058.5
y×100%100×16%x
x==23.4g
y==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,加入适量二氧化锰,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。
2H2O2
2H2O+O2↑
6832
x0.48g
过氧化氢溶液中溶质的质量分数为
答:
该溶液中溶质的质量分数为2%。
10.(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pH7(填>、=、<)。
(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)<(1分)
(2)73g10%的稀盐酸中含HCl的质量是:
73g×10%=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。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
1067311744
x7.3gyz
烧杯里不饱和溶液的质量为:
20.4g+73g-4.4g=89g(1分)
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73g时,稀盐酸与碳酸钠恰好反应生成氯化钠、水和二氧化碳,B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+CO2↑(1分)
7344
x4.4g
73/x=44/4.4g(1分)
x=7.3g(1分)
盐酸溶质质量分数:
7.3/36.5×100%=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.(2008·湖北宜昌)(5分)50gCa(NO3)2溶液与50gK2CO3溶液混合后,恰好完全反应。
经过滤、干燥、称量,得到5g沉淀。
反应的化学方程式是:
K2CO3+Ca(NO3)2==CaCO3↓+2KNO3。
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y
K2CO3+Ca(NO3)2==CaCO3↓+2KNO3
138100202
x5gy……………………1分
(1)
……………………………1分
(2)
……………………………1分
溶液的质量=50g+50g—5g=95g………………………………………1分
所得溶液的溶质质量分数为:
…………………1分
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+50g—5g=95g。
14.(2008·江苏常州)(6分)某校化学兴趣小组为测定某硝酸铵样品的纯度,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(硝酸铵中的杂质不与氢氧化钠反应,也不溶于水,硝酸铵与氢氧化钠的反应方程式为:
NH4NO3+NaOH加热NaNO3+H2O+NH3↑)。
把产生的所有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/s
0
20
30
40
60
80
100
120
增加的质量/g
0
0.7
m
1.2
1.5
1.6
1.7
1.7
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)硝酸铵样品的纯度为;
(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:
设纯净硝酸铵的质量为x
NH4NO3+NaOH==NaNO3+H2O+NH3↑
8517
x1.7g
85/17===y/1.7gy=8.5g--------------------(1分)
--------------------(2分)
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铵的质量是8g,8g硝酸铵质量除以10g样品质量,即是硝酸铵样品的纯度;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7
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H20---------------------"----(1分)
982×40
X40g×2%
98:
x==80:
40g×2%………………………(2分)
x==0.98g-----------------(1分)
废水中硫酸的质量分数为:
98/(138g—40g)×100%=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。
(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CaCl2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x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+NaCl
106100
X5g
106:
100=x:
5g
X=5.3g
Na2CO3溶液中溶质的质量分数=5.3g/20g×100%=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)2.2g(1分)
(2)解:
设5.5g样品中含有碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
10644
x2.2g………………………………………1分
106︰44=x︰2.2g
解得x=5.3g………………………………………………………………1分
则样品中碳酸钠的质量分数为
≌96.4%
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“二氧化碳的制取和性质”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(选种液要求氯化钠的溶质质量分数在10%一20%之间)?
请通过计算回答。
答案:
(1)15kg……………………………………·(1分)
(2)解:
设Na2CO3与HCl反应生成NaCl、CO2的质量分别为x1、y1,与CaCl2反应生成NaCl、CaCO3的质量分别为x2、y2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑十H2ONa2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
10611744106100117
10kg×21.2%x1y15kg×21.2%x2y2
x1=2.34kgy1=0.88kg………(2分)x2=1.17kgy2=lkg……(2分)
恰好处理完时溶液的溶质质量分数=
=14.04%
答:
可以作为生物兴趣小组的选种液。
………………………………………………(1分)
19.(2008·四川南充)(5分)某中学化学课外活动小组的同学在实验室测定一批生理盐水中NaCl的质量分数。
取该生理盐水130克,向其中加入足量的AgNO3溶液完全反应后,生成氯化银沉淀2.87克。
计算该生理盐水中NaCl的质量分数。
解:
设130g生理盐水中含NaClxg(0.5分)
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaN03(1分)
58.5143.5
X2.87g
58.5:
143.5=x:
2.87g(1分)
(1分)
则生理盐水中NaCl的质量分数为
(1分)
答:
该生理盐水中NaCl的质量分数为0.9%(0.5分)
盐酸(分析纯)
化学式:
HCl相对分子质量:
36.5
密度:
1.1g/cm3质量分数:
20%
20.(2008·四川自贡)(4分)右图是实验室所用盐酸试剂瓶上标签的部分内容,请仔细阅读后计算:
(1)欲配制14.3%的稀盐酸1000g,需要用这种盐酸多少毫升?
(2)13g锌与足量的稀盐酸充分反应,理论上可制得氢气多少克?
解:
(1)设需用盐酸的体积为x
1000g×14.3%=x×1.1g/cm3×20%(1分)
X=650cm3(1分)
(2)设生成的氢气的质量为y
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
652(1分)
13gy
65×y=13g×2(0.5分)
Y=0.4g(0.5分)
答:
(略)
15、在盛有一定质量的碳酸钙固体的锥形瓶中,滴加稀盐酸至没有气泡产生为止,刚好用去69.5ml(密度为1.05g/立方厘米)质量分数为10%的盐酸。
求反应后所得溶液中溶质的质量分数。
(最后结果精确到0.1%)
用“侯氏制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠。
将10g含有氯化钠的纯碱溶解于102.32g稀盐酸中,恰好完全反应,收集到3.52g的气体(假设生成的气体全部逸出)。
求:
反应后得到的不饱和溶液中溶质的质量分数。
2、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:
20g+20g+64
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- 关 键 词:
- 综合 计算 有关 溶质 质量 分数 化学方程式 结合
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