高考化学解题方法：结晶水合物的析出

1、10.0 g 1.80 g100 g高考化学解题方法：结晶水合物的析出溶液中晶体的析出是初中学习的内容，初中学习时要求低，不能满足于高考的需要，因 此有必要深入学习。难点请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。t时向 a g 饱和 na co (aq)中加入 1.06 g 无水 na co ，搅拌后静置，冷却到原温度，结2 3 2 3果溶液全部变为晶体(na co 10h o)。求：2 3 2(1)s(na co )与 a 的关系式，s=_(s 代表溶解度)。2 3(2)a 的取值范围。案例探究例题已知某温度下，无水 na co 的溶解度是 10.0 g/(100 g 水)。在该温度下，

2、向足量的2 3饱和 na co (aq)中加入 1.06 g 无水 na co ，搅拌后静置。试求最终所得晶体的质量。 2 3 2 3命题意图：考查学生对析出结晶水合物的计算能力。知识依托：溶解度的概念和计算。错解分析：常见错解有三：一是忽略析出的碳酸钠晶体中含有结晶水，二是不知道析出 的碳酸钠晶体中含多少结晶水，三是认为析出的碳酸钠晶体中只含有 1.06 g 碳酸钠和相应的 结晶水。解题思路：解答本题有两种方法，一是过程思维法，二是终态思维法。方 法 1( 过 程 思 维 法 ) ： 先 求 加 入 的 1.06 g 无 水 na co 形 成 并 析 出 晶 体 的 质 量2 3m (na

3、 co 10h o)及溶液中由此减少的水的质量 m (h o)1 2 3 2 1 2na co na co 10h o 10h o2 3 2 3 2 2106 g286 g 180 g1.06 gm (na co 10h o) 1 2 3 2m (h o)1 2m (na co 10h o)=2.86 g 1 2 3 2m (h o)=1.80 g1 2再求溶解在 1.80 g 水中 na co 的质量 m (na co )，及这些 na co 析出所形成晶体的质2 3 2 2 3 2 3量 m (na co 10h o)和溶液由此而减少水的质量 m (h o)2 2 3 2 2 2m (na

4、 co ) 0.180 g2 2 3na co na co 10h o 10h o2 3 2 3 2 2106 g 286 g 180 g0.180 g m (na co 10h o)2 2 3 2m (na co 10h o)=0.486 g 2 2 3 2m (h o)2 2m (h o)=0.306 g2 2依 次 类 推 ， 求 m (na co ) 及 m (na co 10h o) 和 m (h o) ， 直 至 所 得 晶 体 质 量3 2 3 3 2 3 2 3 2ni =1n22 3286m (na co 10h o)在 i 2 3 2mi(na co 10h o)的和中可以

5、忽略为止。 2 3 2m (na co )3 2 310.0 g 0.306 g100 g0.0306 gna co na co 10h o 10h o 2 3 2 3 2 2106 g 286 g 180 g0.0306 g m (na co 10h o)3 2 3 2m (na co 10h o)=0.0826 g 3 2 3 2m (h o)3 2m (h o)=0.0520 g3 2m (na co )=4 2 310.0 g 0.0520 g100 g=0.00520 gm (na co 10h o)= 4 2 3 20.00520 g 286 g106 g=0.0140 g(生成固

6、体质量以 0.170 倍递减) 最后得出所得晶体质量 m(na co 10h o)2 3 2m(na co 10h o)=2 3 2mi(na co 10h o) 2 3 2i -1=2.86 g0.486 g0.0826 g0.0140 g=3.44 g方法 2(终态思维法)：设最终析出 na co 10h o 的质量为 x，则其中含有 na co 和水2 3 2 2 3的质量分别为：m(na co )=2 3106 x 180 xm(h o)=286 286这样，若将(106 x 180 x1.06 g) na co 溶解在质量为 的水中，在题设温度下，当形成 286 286饱和溶液，所以

7、：106 x-1.06 g10.0 g=180 x 100 g286x3.45 g。答案：3.45 g评注：二法相比，方法一不及方法二简捷、准确。方法一之答案较方法二之答案出现一 定的误差，是有效运算和四舍五入的结果。若进行纯数字运算，则两种方法的计算结果应该 是完全相同的。锦囊妙计求析出结晶水合物的质量，常有两种思维： (1)过程思维：按晶体析出分过程计算的一种 方法，思维朴素易接受，但计算量大； (2)终态思维：摒弃晶体析出过程，直接由最终结果计 2 3算的方法，优点是计算量相对较小。歼灭难点训练1.()在一定温度下，向足量的饱和 na co (aq)中加入 1.06 g 无水 na co

8、 ，搅拌后静2 3 2 3置，最终所得晶体的质量是( )a.等于 1.06 g c.等于 2.86 gb.大于 1.06 g 而小于 2.86 g d.大于 2.86 g2. ()将例题中的“10.0 g”改为“50.0 g”，其他不变，试求之。3. ()t时，向足量饱和 na co (aq)中，加入 1.06 g 无水 na co ，搅拌后静置，2 3并冷却至 t，最终所得晶体质量为 5.83 g，求该温度下 na co 的溶解度。2 34.( ) 硫代硫酸钠晶体 (na s o 5h o) 俗名海波、大苏打。现向定量饱和2 2 3 2na s o (aq)中加入 m g 无水 na s o

9、 固体，搅拌后静置，得到一定质量的 na s o 5h o 晶 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2体，欲求所得晶体质量 x(g)，还必须补充一个条件。则：(1)所补充的条件是 的含义)；(用字母表示，但要说明它(2)写出求所得晶体质量的计算式，x_。附：参考答案难点磁场解析：(1)最后所得晶体质量为(a1.06)g，其中含 na co 质量是：106(a1.06)286 g，2 3含水质量为：180(a1.06)286 g；则：s=106( a +1.06) / 286 g -1.06 g 180( a +1.06) / 286 g100 g=2650 a -477045a +47.7g(

10、2)由于 s0，所以：2650a47700，a1.8。2650 a -4770答案：(1)s= g (2)a1.845a +47.7歼灭难点训练1. d1. 解析：设析出 na co 10h o 质量为 x，则：其中含 na co 质量为 106 x286，含水2 3 2 2 3质量为 180 x286；(106x2861.06 g)50.0 g=(180x286)100gx=18.9 g答案：18.9 g3. 解析：5.83 g na co 10h o 中含 na co 质量 5.83 g106 286=2.16 g，含水质量2 3 2 2 35.83 g 180286=3.67 g。则：2.16 g -1.06 g s (na co )= 2 33.67 100s(na co )=30.0 g2 3答案：30.0 g4.提示：(1)所补充的条件是：一定温度下，na s o 在水中的溶解度 s(g)。(若未指明温度，2 2 3该小题不能得分)(2)所得 x(g) na s o 5h o 中：m(na s o )=2 2 3 2 2 2 3158 x 90 g，m(水)= g，248 248则158 xg -m g24890 xg248=s g100 gx =100