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文档简介
考点33化学计算1
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一、有关化学方程式的计算
1.有关化学方程式计算的注意点
认真细心:化学方程式书写正确;相对分子质量要准确;代入化学方程式中计算的相关量必须是纯净物
质的质量。
要注意反应中的条件,如“充分反应”“完全反应”“恰好反应”“足量”“过量”等关键性词语,以
作出正确判断。
2.有关反应物和生成物的计算
化学方程式能表达出多种量的关系,这些关系都是解答相关化学方程式问题中隐含的已知条件,这些条
件都可以作为计算时的“桥梁”,是整个计算题的基础和依据。
3.不纯物的计算
化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物,不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物
质时,需要将不纯物质换算成纯净物质的量,才能代入方程式,按质量比进行计算。计算关系为:纯净
物的质量=不纯物的质量X纯净物的质量分数。
4.有关无数据计算题
计算题需要数据,但有许多化学计算题缺少数据甚至无数据,这就需要假设数据。假设数据也有技巧,
否则会使计算变得复杂。巧解方法:(1)如果题目中只有百分含量的数据,则应该假设百分数分母代表
的物质为100g;(2)如果题目中什么数据都没有,则应该根据某一物质的相对分子质量来假设数据。
Z-------------------
典例训练
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1.取一定量的高镒酸钾放入大试管中,充分加热直到不再产生气体为止。则剩余固体中二氧化锌的质量分
数为()
A.10.1%B.27.5%
C.30.6%D.44.2%
【答案】C
【解析】设参加反应的高镭酸钾质量为316g,生成二氧化镭的质量为必生成氧气的质量为y,
2KMn0(△LMnOi+MnOz+O?t
3168732
316gxy
3168732
x=87g,y=32g,
316gxy
87g
MnO%=XI00%^30.6%
2316g-32go
2.在一定质量的某NaCl溶液中加入足量AgNO:,溶液,所得AgCl沉淀质量等于原NaCl溶液质量的1/4。则
原NaCl溶液中溶质的质量分数约为()
A.40%B.30%C.20%D.10%
【答案】D
【解析】根据题意可知,AgCl沉淀质量乂4=原g6溶液质量,假设AgCl沉淀质量为一定值,根据反应
的化学方程式中的质量比即可计算出NaCl的质量。设生成AgCl的质量为a,设NaCl的质量为x,
NaCl+AgNO3=AgClI+NaN0:,
58.5143.5
xa
58.5143.558.5a
x=a,'=143.5,
585a
原NaCl溶液中溶质的质量分数:X100%^10%o
3.[2018•达州]取一定质量的碳酸钙,高温加热一段时间后,得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物,其中碳、
氧元素质量比为3:14,那么该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为;取该固体混合物
25.6g,加入溶质质量分数10%的稀盐酸219g,恰好完全反应。将所得溶液蒸发、结晶,最后得到固体
的质量为go
【答案】7:2533.3
【解析】氧化钙和碳酸钙的固体混合物,其中碳、氧元素质量比为3:14,即12:56。由化学式可知,含
12份质量的碳元素的碳酸钙中氧元素的质量为48份质量,碳酸钙的质量为100份质量,则氧化钙中氧元素
的质量为(56—48)=8份质量,含8份质量的氧元素的氧化钙为56+2=28份,故固体混合物中氧化钙和碳
酸钙的质量比为28:100=7:25。稀盐酸与碳酸钙和氧化钙反应都生成氯化钙,219g10%的稀盐酸中溶质
355
质量为219gx10%=21.9g。21.9g的氯化氢中氯元素的质量为21.9X,=21.3g,含氯元素21.3g的
5十1
9X355
氯化钙的质量为21.K=33-3go
4U十/X3D.□
4.(2018九上•绍兴月考)为了测定某氢氧化钠固体中是否含有碳酸钠(不含其他杂质),现用纯氢氧化
钠与其进行对比实验如下:
①称取纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg分别配成25.0g溶液,均滴加酚配试液2〜3滴。
②把12.0%的盐酸逐滴加入实验①配成的两种溶液中,当酚酥试液刚好由红色变为无色(溶液呈中性)时,
纯氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸mg,待测氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸mg。
(1)若m=2.73g,ni=n2=20.8g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少?
(2)若m=2.73g,m=20.8g,n2=19.7g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少?
【答案】(D因为纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg,所用盐酸的质量n产肥,则证明待测氢氧化钠中不含
碳酸钠,
则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是2.73g/25.0gX100%=10.9%
(2)据题意n,>n2,可知待测氢氧化钠中含有碳酸钠.设
NaOH的质量为x,Na£0:,的质量为(2.73-x),根据方程式得x=2.16g
则待测氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为2.16g/25.0gX100%=8.64%
【解析】根据氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸发生反应分析,利用氢氧化钠与碳酸钠分别与盐酸反应的质量
关系计算,根据溶质质量分数为溶质质量与溶液质量之比分析。
5.[2018•绍兴义乌]实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如
下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈一性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为…g»
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10g乙瓶中的固体样品,用100g15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变
质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
【答案】酸2.2
(3)设该样品中碳酸钠的质量为x,
Na2C0:i+2HC1=2NaC1+H20+C02t
10644
x2.2g
10644
丁=二'x=5.3g,
53g
NaC03%=-rT^X100%=53%o
210g
(4)假设10g固体样品全部为氢氧化钠,则需要消耗的稀硫酸质量为y,
2Na0H+H2S01=Na2S01+2HzO
8098
10gyX15%
8098c-“
项=衣嬴尸=81.7gV100g'
假设10g固体样品全部变质,则需要消耗的稀硫酸质量为z,
Na2C03+H2S0i=Na2S0i+H20+C02t
10698
10gzX15%
10698八
证=切就^61.6g<100g,
所以用100g15%的稀硫酸进行此实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
【解析】(1)紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色。(2)根据质量守恒定律,产生的:氧化碳气体质量为80.00g
+90g—167.80g=2.2g。
6.(2020•湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。为了确定其组成,
小明称取了9.3克粉末,向其中加人100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略
其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为。
(2)这包白色粉末的成分为。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)2HC1+Na2C03=2NaC1+C02t+H.0
(2)氢氧化钠和碳酸钠
(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HC1y克,同时生成NaClz克:
2HC1+NazCOF2NaCl+C02t+上0
36.5X210658.5X244
yxz100+9.3-107.1
解得:x=5.3(克)
y=3.65(克)
z=5.85(克)
设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaClb克
IIC1+NaOII-NaCl+ILO
36.54058.5
100X7.3%-3.65ab
解得:a=4(克)
b=5.85(克)
因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶
质的质量分数=喙箸X100%=10.9%
【解析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析;
(2)根据溶液呈中性,说明盐酸全部反应,再由方程式计算出若盐酸全部与碳酸钠反应消耗碳酸钠质量,
由固体总质量判断氢氧化钠的存在分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钠都能与盐酸反应生成氯化钠,通过方程式计算出氯化钠质量,再计算氯化钠
的溶质质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳、氯化钠和水,所以产生二氧化碳气体的方程式为
2HCl+Na2C03=2NaCl+C02t+H2;
(2)加人100克7.3%的稀盐酸充分反应,所得溶液呈中性,盐酸中溶质质量为7.3克,设盐酸全部与
碳酸钠反应时消耗碳酸钠质量为x
2HCl+Na2C03=2NaCl+C02t+H20
73106
7.3gx
73:106=7.3g:x
x=10.6g,而固体总质量为9.3克,说明还含有其它与盐酸反应的氢氧化钠,白色粉末的成分为碳酸钠和
氢氧化钠;
7.(2019•桐乡模拟)兴趣小组同学对某工厂产生的含少量硫酸的废水进行抽样检测:用烧杯取一定量的
废水,逐渐加入溶质质量分数为1%的氢氧化钢溶液,当用去氢氧化钢溶液171g时,恰好完全反应,过滤
后得滤液268.67g。(废水视为溶液,废水中其它物质不与氢氧化钢反应,过滤时滤液没有损失。)
(1)实验中,同学们是如何判断恰好完全反应的?
(2)该废水中硫酸的质量分数为多少?
(3)用图像可以较直观地表示某些量的变化,试画出烧杯中溶液质量变化的大致图像。
【答案】(1)解:当观察到沉淀不再产生时,就恰好完全反应。
(2)解:设废水中硫酸的质量为x,生成的硫酸钢的质量为y.
11250.,+Ba(OH)2=BaSO,I+2H:,0
98171233
x171gXl%y
98_171171_233
x~171gxi络;171gxl%-y
x=0.98g,y=2.33g
该废水中硫酸的质量分数为:0.98g/(268.67+2.33-171)gX100%=0.98%
(3)如图所示:
【解析】根据反应的化学方程式,由恰好完全反应时消耗氢氧化钢的质量计算中废水中所含硫酸的质量;
利用质量守恒定律,由滤液的质量与滤出沉淀的质量和减去所加入的氢氧化铁溶液的质量即可得到所取废
水样品的质量;最后利用溶液中溶质质量分数计算公式计算废水中所含硫酸的质量分数。
【解答】(1)氢氧化钢与硫酸反应,由白色沉淀硫酸钢生成,如果观察到沉淀不再产生时,就说明恰好
完全反应;
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二、有关化学式的计算
(一)根据化学式的计算
1.求相对分子质量
相对分子质量是指化学式中各原子相对原子质量的总和。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系
数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”;若
计算结晶水合物的相对分子质量时,化学式中间的“•”表示的是“相加”不是“相乘”。例:CuSO,,«5H20
的相对分子质量=64+32+16X4+5X(1X2+16)=160+5X18=250。
2.求化合物中各元素的质量比
以化合物AB,为例。A、B元素的质量比:黑黑焦黑黑
例:计算氧化铁Fez。,中铁元素和氧元素的质量比。Fe:0=(56X2):(16X3)=112:48=7:3,
3.求化合物中某元素的质量分数
化合物中任一元素的质量分数可以用下式计算:
该元素的相对原子质量
某元素的质量分数=X100%»
化合物的相对分子质量
混合物中某物质的质量分数=慧黑黑x100%o
(二)确定化学式的计算
1.根据化合物中各元素的质量比求化学式
将各元素的质量分别除以其相对原子质量,得到的商之比即为相应的原子个数之比,继而确定其化学式。
例:某硫的氧化物中S、0元素的质量比为2:3,确定硫的氧化物的化学式。
23
S、0原子个数比为百:左=1:3,所以化学式为S03。
3216
2.根据化合物中某元素的质量分数求化学式
已知某化合物中某元素的质量分数和相对分子质量,可确定该化合物中各原子个数之比,进而确定其化
学式。
例:某铁的氧化物中Fe%=70%,确定其化学式。可设该氧化物化学式为Fe,O“则Fe%=X100%
5.6%上+1叱6y
=70%,解得x:y=2:3,则其化学式为Fe203。
3.根据化合价确定化学式
化合物中各元素的化合价代数和为0,利用这一点可确定化合物中各元素原子个数比。
典例训练
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1.(2019•台州)高氯酸钾(化学式为KC10J是烟花中常用的氧化剂,可增加烟花的亮度。高氯酸钾中氯
元素的化合价为()
A.-7B.-lC.+5D.+7
【答案】D
【解析】在KC10,中,K的化合价为+1价,0的化合价为-2价,根据正负化合价的和为0得到:+l+x+(-2)
X4=0,那么高氟酸钾中氯元素的化合价为+7价,故D正确。
2.某金属氧化物的组成为M0,如果在其氯化物中金属的化合价与该氧化物中的化合价相等,则该金属氯化
物的组成为()
A.MCIB.MCI2
c.MC1
2D.M2CI2
【答案】B
【解析】根据金属氧化物组成的化学式为MO,可判断M的化合价为+2价,氯离子的化合价为一1价,所以
其氯化物化学式应为MCL»
3.[广州中考]N(NO"3是科学家近年发现的一种新型火箭燃料。下列关于N(NOJ3的说法正确的是()
A.N(NO。3的相对分子质量为152
8.口^2)3中氮元素与氧元素的质量比是2:3
C.N(NOD3中总共有3个N原子和6个0原子
14X2
D.N(N0“:,中氮元素的质量分数为甲义2+16X6X100%
【答案】A
【解析】N(NO,的相对分子质量=14X4+16X6=152。N(NO。3中氮元素和氧元素的质量比为(14X4):(16
X6)=7:12。N(N02)3由分子构成,而不是由原子直接构成的,每个N(NO3分子中含有4个N原子和6个0
14X4
原子。N(NO?)3中氮元素的质量分数为[[x,]+16X6X100%°
4.有一种高效安全灭菌消毒剂可以给饮用水消毒,该消毒剂可表示为R02,实验测得该氧化物中R与0的
质量比为71:64,则RO?的化学式为()
A.C02B.N02C.S02D.C102
【答案】D
【解析】根据元素质量比例可算出R的相对原子质量为35.5,从而推出R为C1元素。
4.有5.85gNaCl样品(其中含少量下列一种盐),已知氯元素的质量为3.59g,则可能混入的盐是()
A.KC1B.FeS
C.MgCL-6HQD.AlCh
【答案】D
【解析】5.85g纯净的NaCl含氯元素的质量为3.55g,故样品中的杂质所含氯元素的质量分数应大于NaCl
中氯元素的质量分数。通过计算,KC1、FeCk、MgCk•6IL0和AlCh所含氯元素的质量分数分别为48%、56%.
34%和80%,NaCl所含氯元素的质量分数为60.7%。只有A1CL;所含氟元素的质量分数大于NaCl。
6.我国科学家发现用含硒(Se)化合物亚硒酸钠能消除掉加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中的硒元素为+
4价,氧元素为一2价,则亚硒酸钠的化学式为()
A.Na2SeO3B.NazSeOiC.NaSeO3D.Na2s6O2
【答案】A
【解析】亚硒酸钠中的硒元素为+4价,氧元素为一2价,钠为+1价。根据化学式中各元素的化合价代数
和为零的原则,把三种元素的化合价代入公式中,等于零的即正确。
7.由硫化亚铁(FeS)和澳化亚铁(FeBn)组成的混合物中铁元素的质量分数为46.2机则浸元素的质量分数
为()
A.72.6%B.27.4%
C.34.3%D.36.3%
【答案】c
【解析】利用相对原子质量间的数量关系,以5个S代替2个Br完成转化:FeBn-FeS•4S。因FeS的
565
质量分数为46.2%4-^-=72.6%,则4s的质量分数为1-72.6%=27.4%,故Br的质量分数为27.4%X;~34.3%。
ooq
8.由NaHS、MgSO„>NaHSOa组成的混合物中,硫元素的质量分数为32%,则该混合物中氧元素的质量分数为
()
A.32%B.64%
C.44%I).84%
【答案】C
【解析】用相对原子质量间的数量关系,以1个Mg代替1个Na和1个H完成转化:NaHSfMgS,NaHSO:.
TlgSOa。从MgS、MgSO」、MgSO:;三种化合物的化学式看,它们有共同的部分“MgS”,并且都有如下对应关
系:Mg〜S,其质量对应关系为24〜32,即当S%=32%时,Mg%=24%。所以该混合物中氧元素的质量分数为
1-32%-24%=44%,,
9.[2018•苏州]一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2gCO?和1.8gHQ,另取3.2g该有机化合物
在。2中完全燃烧,消耗4.8g该有机化合物的化学式可能是()
A.C2HlB.CIIiO
C.CH4D.CzHtO
【答案】B
【解析】由有机化合物燃烧生成2.2gC0z和L8gHQ可求得有机化合物中C原子和H原子的个数比为1:4。
若为C选项,3.2g的CH,完全燃烧消耗的氧显然大于4.8g,不符合题意。3.2g的CH。完全燃烧恰好消耗
4.8g的Ozo
10.[湖州中考]1886年,法国科学家莫瓦桑第一次制得了氟的气态单质,并确定其化学式为F?。它几乎可
以与所有金属直接化合,且在化合物中氟儿乎都呈一1价。
(DF元素属于__元素(选填“金属”或“非金属”)。
(2)科学家还用Xe(债气)和PtFe首次合成了含稀有气体元素的化合物XePtF,“其中PtF「为带一个单位负
电荷的原子团,XePtFc中Pt元素的化合价为一。
【答案】非金属+5
【解析】(DF的名称是氨,带“气”字旁,属于非金属元素。(2)PtF「为带一个单位负电荷的原子团,且在
化合物中氟几乎都呈一1价,设Pt元素的化合价为x,由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的带电
荷数,可得:x+(—l)X6=—l,则x=+5。
11.某晶体是一种结晶水合物,其相对分子质量为126,化学式可用CHQ,•丽小来表示。取12.6g该晶体,
100C加热失去结晶水后称得固体质量为9g,又测得在无水物CJ1O中,碳、氢、氧的质量分数分别为
26.7%、2.2%、71.1%,通过计算确定该晶体的化学式。
【答案】晶体的化学式为C2H2(h・213。
【解析】由题意可知,结晶水的质量为12.6g-9g=3.6g,从化学式(QH。•砒0)求算含水量算式为H20%
矶018n3.6g
_
一C凡0z・ZJH2O126~12.6g'
解得:〃=2,
CH。的相对分子质量为126-2X18=90,
AC12X
C%='u八==26.7%,x=2,
LttUzyu
ytiy
H2cH。广丽=2・2%,y=2,
zO16z
0%=aiA=_90-=71-1%,z=4.
晶体的化学式为c2HzOs-2H20O
12.有4.6g某有机物,在充足的中完全燃烧,只能生成C0?和HQ,将产生的气体先通过浓H£0”浓H£Ot
的质量增加了5.4g,再通过碱石灰,碱石灰质量增加8.8g。己知该有机物的相对分子质量不超过50,
试确定该有机物的化学式。
【答案】C2H6。
12
【解析】使浓H2sol增重5.4g的为HO使碱石灰增重8.8g的为C02o则该有机物含C元素:8.8gX—=2.4g,
2
含H元素:5.4gX—=0.6g,2.4g+0.6g=3g<4.6g,所以该有机物中一定含有0元素。
io
设该有机物分子式为C、H,0(x、八z均取正整数)
CJW.+Oz-ACO2+^H2O
12x+y+16z44x9y
4.6g8.8g5.4g
(12x+y+16z)44x9.
4.6g=两=打
解得:y=3x,x=2z
x,必z的具体值无法确定,因此对二式进行讨论:
当z=l时,x=2,y=6,C2H6。(相对分子质量46<50,合理)
当z=2时,x=4,y=12,CM2()2(相对分子质量92>50,不合理)
所以该有机物化学式为CJIQ。
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三、有关溶液的计算
有关溶液的计算中要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量,最基本的质量关系是:溶质质量+溶剂质量=溶
液质量。
1.溶质质量分数的公式
溶质质量分数=黑鬻X1009。
溶质质量=溶液质量X溶质质量分数
溶质质量
溶液质量=
溶质质量分数
溶液质量=溶液体积X溶液密度
【知识拓展】
1.计算时溶质必须全部溶于溶剂中且不与溶剂发生反应。若溶质没有全部溶解,则溶质的质量只计算
溶解部分。
2.若溶质与水发生反应,则须计算出反应后溶解在水中的产物质量,如6.2gNaQ溶解在水中,其溶质
应为NaOH而不是NaQ。
3.若溶质带有结晶水,其结晶水应作为溶剂水的质量计算,如25gCuSO,•513溶解于一定量水中时,
溶质质量为16g而不是25g。
2.有关溶液浓缩与稀释的计算
加水稀释一一稀释前后溶质质量不变
溶液稀释
加稀溶液一一混合后溶质质量是浓、
稀溶液的溶质质量的和
.加溶质
溶液浓缩,蒸发溶剂一一蒸发前后溶质质量不变
・加浓溶液一一混合后溶质质量是浓、
稀溶液的溶质质量的和
3.有关溶液与化学方程式的综合计算
在根据化学方程式进行化学计算时,各反应物、生成物之间,要以溶质质量列比例,而不能直接用溶液
质量或体积列比例。
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典例训练
1.在温度不变的情况下,将大℃的KN03溶液100g蒸发掉10g水,析出6g晶体,再蒸发5g水,又析出3.5g
晶体,则该温度下KN03的溶解度是()
A.6gB.60g
C.70gD.80g
【答案】C
【解析】在一定温度下,将rc的硝酸钾溶液第一次蒸发10g水,析出6g晶体,相比较于第二次蒸发5g
水,析出3.5g晶体,第一次析出的晶体较少。说明溶液在第一次蒸发过程中变成了饱和溶液,第二次是以
2H
饱和溶液的比例析出晶体的。所以要按第二次的实验数据计算溶解度:4X100g=70go
5g
2.将100g10%的某固体物质M溶液,分别进行下列操作,所得溶液中溶质质量分数最大的是()
A.蒸发掉10g水,无晶体析出
B.加入10g10%的M溶液
C.加入10g固体M,并使之完全溶解
D.加入10g水
【答案】C
【解析】100g10%的某固体物质M溶液蒸发掉10g水(无晶体析出),其质量分数为10g/90g^ll.1%;加入
10g10%的M溶液后溶质质量分数仍为10机加入10g固体M,并使之完全溶解后的质量分数为20g/110g^
18.2%;加入10g水后其溶质质量分数变小。
3.£℃时,NaNOs的溶解度是25g,现向盛有200g10%NaNQ,溶液的烧杯中,加入30gNaNOj固体,则此时
烧杯中()
A.溶液质量是230gB.溶质质量是50g
C.溶剂质量是170gD.溶质质量是45g
【答案】D
【解析】t七时原NaNOs溶液中/»(NaN0j=200gX10%=20g,j»M=200gX90%=180g„设溶液达到饱和时,
需加入NaN。,的质量为x,需=喘工,解得x=25g。此时NaNO,饱和溶液中溶质的质量为45g,溶剂的
lUUgloUg
质量仍为180g,溶液总质量为225g。
4.[2018•益阳]如表是NaCl、NH(C1在不同温度时的溶解度。
温度(℃)020406080
溶解度NaCl35.736.036.637.338.4
(g)NHdCl29.437.245.855.265.6
(1)以上两种物质的溶解度受温度影响较大的是。
(2)40℃时,将40.6gNaCl加入到100g水中,充分搅拌使之溶解,所得溶液的质量为go
(3)20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为(精确到小数点后1位)o
【答案】NHQ1136.626.5%
【解析】(2)40℃时,NaCl的溶解度是36.6g,4(TC时,将40.6gNaCl加入到100g水中,充分搅拌使之溶
解,最多能溶解36.6g,则所得溶液的质量为36.6g+100g=136.6g。(3)饱和溶液中溶质质量分数=
溶晟*00gxi00%。20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为舟詈丽X100%=26.5%。
5.如图所示是浓盐酸试剂瓶标签的部分内容。请回答下列问题:
盐酸(分析纯)
化学式:HC1
质量分数:36%
密度:1.18g/cm3
(1)配制10%的稀盐酸200g,需要这种浓盐酸的体积约为—mL(精确到1mL)。
(2)某固体氢氧化钠在空气中敞口放置一段时间后部分变质,取该固体10g,加入质量分数为10%的盐酸至
恰好不再产生气泡为止,生成气体的质量为2.2g,试通过计算说明:该固体中未变质的氢氧化钠的质量是
多少克?
【答案】47
(2)固体氢氧化钠在空气中敞口放置会吸收空气中的CO?而变质为Na£0:,。设10g样品中碳酸钠的质量为x,
NazOh+2HC1=2NaC1+HQ+CO"
10644
x2.2g
10644
x-2.2g,*-5.3g'
固体中未变质的氢氧化钠的质量为10g-5.3g=4.7g。
:i
【解析】⑴溶液稀释过程中溶质质量不变,则)*X36%=必P»K»X36%=®KX10%,1.18g/cm
X心X36%=200gxi0乐/447c/=47mL。
跟踪训练
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1.在FeO、FezCh和CaC03的混合物中,己知铁元素的质量分数为56%,则CaCO,的质量分数可能是()
A.10%B.25%C.30%D.35%
【答案】B
【解析】假设混合物共100g,设混合物中只有FeO和CaC03,则含Fe56g,则与Fe结合的0质量为16g,
CaCO,的质量为100g—56g—16g=28g,故CaCO,质量分数为28%;同理若混合物中只有Fe。和CaCO:,,则含
16X3
Fe56g,与Fe结合的0质量为56gXG^7=24g,CaCOs的质量为100g—56g—24g=20g,CaCO,,的质量分数
□OXz
为20%,所以CaC()3的质量分数介于20%〜28%之间。
2.[2018•荆州]将乙酸(CHK00H)和葡萄糖(CM&)溶于水得到混合溶液,测得溶液中氢元素的质量分数为
a,则溶液中碳元素的质量分数为()
A.1—9aB.1—8a
C.12aD.8a
【答案】A
【解析】乙酸(CH£OOH)、葡萄糖(C6HM。、水中,氢原子和氧原子的个数比均为2:1,则将乙酸(CHE00H)
和葡萄糖(C6HM,;)溶于水得到混合溶液中氢元素和氧元素的质量比为(1X2):(16X1)=1:8o测得溶液中
氢元素的质量分数为a,则氧元素的质量分数为8a,则溶液中碳元素的质量分数为l-a—8a=1-9/
3.实验室有一包含杂质的碳酸氢钠样品100g(杂质不含钠元素,受热不变化),其中钠元素质量分数为23虬
180C时,将样品加热一段时间后称得固体质量为87.6g,则分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠的质量分数为
(2NaHC03△Na2C03+H20+C02t)()
A.33.6%B.40%C.47.3%D.60%
【答案】B
【解析】设样品中碳酸氢钠的质量分数是x,则100gXxX褊=100g义23%,解得x=84%。样品中碳酸氢钠
的质量为100gX84%=84g。设分解的碳酸氢钠的质量是y,则根据2NaHC()3△电⑩+屁+m]可得:
2NaHC103〜反应前后固体的差量
2X842X84-106=62
y100g—87.6g=12.4g
2X84y
62=12.4gr尸=33.6g,
分解的碳酸氢钠的质量分数为弓了义100%=40缸
d4g
4.(2016•温州)在天平两边的托盘上各放一个质量相等的烧杯,并分别加入等质量、等质量分数的足量
的稀盐酸,天平平衡。若向左盘烧杯中加入100g碳酸钙,充分反应后,要想使天平重新平衡,应向右盘
烧杯中加入的物质可能是()
①56gZn和FezOs的混合物②100gMgCO?和Al的混合物③84gMg和Fe的混合物④100gBaC03
和Cu的混合物
A.①③B.②C.②④D.③④
【答案】B
【解析】设左边烧杯中产生的二氧化碳的质量为x
CaC0:(+211C1—CaC12+ll?0+C02t
10044
10044
100gx—=-x=44g
左边烧杯的质量增加量为:100g-44g=56g,也就是说右边烧杯的质量增加量也为56g天平才能保持平衡.
①Zn会放出气体Zn~H2,Fe。,不会,所以增重54g~56g之间,不包括54g和56g,不能使天平平衡.
②都能放出气体,若全是MgCO:,的话只增重47.6g,若全是A1的话增重88.9g,所以混合物可能达到增重56g,
天平保持平衡.
③中若都是Mg的话Mg〜压,100g的镁生成氢气的质量是笔,所以增重84g--笔=77g;若全是Fe的
2424
话Fe〜I。,84g--警=81g,所以不可能达到56g的平衡点.
56
④中BaCOa会放出气体,Cu不会,所以都是BaCQ;的话100g--嘴竺=77.6g,增重的量是大于56g的,最
后算出来也达不到56g.
5.(2019•宁波模拟)烧杯中盛有MgSO”和HC1的混合溶液100.0g,向其中逐滴滴加Ba(0H”溶液,产生
沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是()
Ba(OH)?溶'/质量g
A.a点对应溶液中溶质是MgCl2B.Ba(OH”溶液的溶质质量分数为17.1%
C.b-c段是MgSO,与Ba(OH)z反应D.0-a段产生的沉淀是BaSO.,与Mg(OH)2
【答案】B
【解析】向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,因为碱和酸先进行反应,所以开始•段时间内应该是HC1与Ba
(OH)2反应生成BaSOa沉淀;当HC1完全反应后,MgSO,与Ba(0H)2反应生成BaSO”和Mg(0反?沉淀;
当MgSO“完全反应后,溶液中的MgCL再与Ba(0H)2反应生成Mg(0H)2沉淀,据此进行解答。
【解答】A.在0,阶段,反应如下:
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H20,
BaCh+MgSO^BaSO,I+MgCl2,
因此a点对应的溶液中的溶质是MgCk和Ba(0H)”故A错误;
B.根据图像可知,当加入lOOgBa(OH)2溶液时产生BaSO4沉淀23.3g,
设Ba(OH)?溶液中溶质质量为x,
根据:Ba(OH)zfBaSO,I
171233
x23.3g
—=—那么:x=17.lg;
233233g
Ba(0H)2溶液中溶质质量分数为:—x100%=17.1%,故B正确;
100。
C.b-c段的反应为:MgCl2+Ba(O/7)2=BaCl2+Mg(OH)2l,故C错误;
D.0~a段产生的沉淀是BaSO,,故D错误。
6.[2018•广安]某材料只含金属镁和铝,课外小组为测定该材料中Mg的含量做了如下实验:取102g材料
完全溶于盐酸得到溶液,将溶液分成两等份,向其中一份中逐渐加入NaOH固体,NaOH固体与溶液中产
生沉淀的质量关系如图所示,则该材料中Mg的质量分数为()
[查阅资料:Al(0H)3沉淀可以和NaOH反应生成无色溶液,反应的化学方程式为Al(0H)3+Na0H=NaA102
+2H20]
A.23.53%B.42.65%
C.21.32%D.47.06%
【答案】D
【解析】生成的氢氧化铝沉淀和氢氧化镁沉淀的总质量是136g,当继续加入氢氧化钠时,氢氧化铝沉淀与
氢氧化钠反应,沉淀的质量减少。由图可知与氢氧化铝反应的氢氧化钠质量为40g。设生成的氢氧化镁质量
为x,则生成的氢氧化铝质量为136—%
Al(Oil):i+Na01I=NaA102+2H20
7840
136—x40g
7840
碇*=58g,
设参加反应的镁质量为八生成的氯化镁质量为z,
Mg+2HCl=MgCl2+H2t
2495
MgCL+2NaOH=Mg(OH)2I+2NaCl
9558
z58g
样品中镁的质量分数为24g+(102g/2)X100%Q47.06%»
7.A、B、C为三种元素的符号,A、B?-、C+三种微粒都具有10个核外电子,A的元素符号为一,C?B的化
学式为—,B元素与氢元素组成的化合物的化学式为—(写出一种即可)。
【答案】NeNa20H2(或H2O2)
【解析】A不带电荷,所以A为原子,核外有10个电子,则A为10号元素就(Ne)。是B得到2个电子
后形成的离子,该离子核外电子数也为10,所以B为8号元素氧(0)。C失去一个电子后形成C+,其核外电
子也为10,所以C为11号元素钠(Na)。
8.[2018•益阳]我国科学家屠呦呦由于成功提取出青蒿素,获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖•青蒿素
的化学式为G5H试计算:
(1)青蒿素的相对分子质量为—。
(2)青蒿素中,各元素质量的最简整数比为®(C):〃(H):勿(0)=」.
【答案】28290:11:40
【解析】(1)青蒿素的相对分子质量为12X15+1X22+16X5=282。(2)青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质
量比为:(12X15):(1X22):(16X5)=90:11:40.
9.(2019•杭州)据报道,“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子,它的化学式可
表示为:(:瓜0用(元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和)
(1)*0中的质子数是_中子数是
(2)相同分子数的和CU'O.分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3,生成CaCQ,的质量前者后
者(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)8;10(2)小于
【解析】根据氧原子质量数分析,根据左上角数字为相对原子质量,相对原子质量大则原子实际质量大。
(1)%为氧原子,质子数是8,中子数为16—8=10;
161816
(2)C00中氧原子质量大于CU,所以分别与足量CaO化合全部转化为CaCO”生成CaCO,的质量C02
小于C”闻。
10.(2019•绍兴)下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
30七时,溶质质量分数为30七时,溶质质蚩分数为
10%的硝酸钾溶液100克25%的硝酸钾溶满
(1)10℃时,100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为_______克。
(2)20℃时,将10克硝酸钾加入40克水中,所得溶液溶质质量分数为o
(3)如图是硝酸钾溶液的变化情况,请写出一种可采用的操作方法。(写出计算过程)
【答案】⑴20.9
(2)20%
(3)方法一:设要加入硝酸钾的质量为X。
100克义10%+x=(100克+x)X25%x=20克
答:可向烧杯中加入20克硝酸钾。
方法二:设蒸发水的质量为y。
100克X10%=(100克-y)X25%y=60克
答:可蒸发60克水。
【解析】(1)10C时,硝酸钾的溶解度为20.9克,则100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为20.9克;
(2)20C时,硝酸钾溶解度为31.6克,将10克硝酸钾加入40克水中,只能溶解12.64克,所以将10
克硝酸钾加入40克水中能全部溶解,所得溶液溶质质量分数为-^-x100%-20%;
lUg+4rUg
11.实验室有一瓶未开封的浓盐酸,部分标签如图所示。求:
化学纯
盐酸含HCI37%
密度1.18g-cm-
容量500mL
XX化学试剂厂
(1)这瓶浓盐酸中溶液的质量为多少克?
(2)若用这瓶浓盐酸来配制200g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需量取浓盐酸的体积是多少毫升?水的体积
是多少毫升?
【答案】590g45.8mL146mL
【解析】(1)这瓶浓盐酸中溶液的质量:m=pK=l.18g/mLX500mL=590go
(2)稀释溶液时,溶质质量不变。则卬流X37%=200gxi0%,
加浓—54g,小木=200g—54g=146g,
需取浓盐酸的体积:r*=—=—7^77^45.8mL,需加水的体积:K*=146mL„
。浓1.18g/mL
12.(2020•天台模拟)2020年的新春出现了新冠肺炎疫情,全国人民众志成城、抗击疫情。我国多地采用
一天两次高空雾炮进行杀菌消毒(如图),所用的主要消毒液是84消毒液。它是由氯气通入氢氧化钠溶液
中制得,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
84消毒液
有效成
分NaClO
规格1000uL
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