第4课时有关溶液溶质的质量分数和化学方程
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1、溶质的质量分数与化学方程式的综合计算
计算化学反应后溶液中溶质质量分数时,若有气体或沉淀生成,则计算溶液质量时要减去生成的气体或沉淀的质量。
师生互动重难点,我掌握
:往g溶质的质量分数为16%的稀HCl中加入30g不纯石灰石(其中所含的杂质与HCl不反应也不溶于水的固体),两者正好完全反应,求反应后的溶液的溶质质量分数?
[分析]:要解决这类计算题应首先明确“反应后的溶液”是以什么物质作溶质的,首先由反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可知,反应后的溶液是以CaCl2作溶质的。因此,必须通过化学方程式求出溶质―CaCl2的质量,此外,找反应后溶液的质量则更为至关重要,为此,可以从质量守恒定律入手:反应刚开始时,混合体系的质量为(+30)g,反应过程中,有CO2气体放出,说明混合体系的质量在减少,又因为原石灰石中含有不参与反应的固体杂质,因而,反应后的残液中必有这些固体杂质。所以,反应后溶液的质量,等于反应前各物质的质量之和减去反应中放出的CO2气体的质量及石灰石中的固体杂质的质量。
解:设CaCO3的质量为x,生成的CaCl2的质量为y,生成的CO2的质量为z:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
7344
xg×16%yz
因为:/x=73/g×16%=/y=/z
解之:x=21.9g
y=24.3g
z=9.6g
所以:CaCO3中所含m(杂质)=(30g-21.9g)=8.1g
反应后的溶液的质量为:
30g+g-8.1g-9.6g=.3g
故反应后的溶液的溶质的质量分数为:×%=21.6%
由上例可见,求“反应后的溶液的溶质质量分数”的关健,就在于计算出反应后溶液的质量。通常可以按下式进行求算:
反应后溶液的质量=反应前各种物质的质量总和–反应生成的气体的质量–反应生成的沉淀的质量–不反应的固体杂质质量–剩余固体反应物的质量。(不管反应中是否有水生成,他总是溶液质量的一部分,没有必要计算)。
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一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.将10g镁、铝的金属混合物加入到一定质量的稀硫酸中,恰好完全反应后,经测定溶液质量增加了9g,将反应后的溶液蒸干,得到固体的质量为(C)
A.19gB.50gC.58gD.63g
2.一块光亮的镁条长期放置在空气中质量变成了11.2g,现将其放入g过量的稀盐酸中完全反应后,所得溶液质量为.6g。原来这块光亮的镁条的质量为(D)
A.4gB.7.2gC.7.92gD.9.6g
3、已部分变质的Ca(OH)2固体试样10g.与足置稀盐酸反应,产生2.2gCO2,则该固体中Ca(OH)2的质量分数为(C)
A.30%B.40%C.50%D.60%
二、计算题
类型1文字叙述型
1、为测定某NaOH溶液中溶质的质量分数,取40gNaOH溶液于烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸至20g时恰好完全反应,请完成下列分析与计算:
(1)恰好完全反应时溶液中的阴离子为SO42-(填离子符号)。
(2)计算该NaOH溶液中溶质的质量分数。
(2)解:设该NaOH溶液中溶质的质量为x
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
20g×9.8%x
98/g×9.8%=80/x
X=1.6g
该NaOH溶液中溶质的质量分数为×%=4%
答:该NaOH溶液中瘩质的质量分数为4%。
类型2实验操作型
2.取某碳酸钠样品进行如图所示实验,请根据实验过程分析并计算:
(1)恰好完全反应时生成的沉淀的质量是10.0g。
(2)求滤液中溶质的质量分数。
(2)解:设恰好完全反应后生成的氯化钠的质量为x
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
10gx
/10g=/x
解之x=11.7g
滤液中溶质的质量分数为;×%=5.85%
答:滤液中落质的质量分数为5.85%。
类型3坐标曲线型
3.向盛有28g氯化钡和氯化钠固体混合物的烧杯中加入.3g水,固体完全溶解,再逐滴加入一定质量分数的硫酸钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所加硫酸钠溶液的质量关系如图所示,请计算:
(1)硫酸钠的溶质质量分数?
(2)原固体混合物中,氯化钡和氯化钠的质量比为26:9。
(l)解:设硫酸钠的溶质质量为x
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
X23.3g
/x=/23.3g
X=14.2g
硫酸钠的溶质质量分数为×%=14.2%
答:硫酸钠的溶质质量分数为14.2%。
类型4表格型
5.某研究性学习小组欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品5g,把60g稀盐酸分四次加入,实验过程所得数据如下表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水也不与稀盐酸反应):根据实验数据计算:
(1)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为85%:
(2)求原60g稀盐酸中溶质质量分数。(要求书写计算过程)。
(2)解:根据第一次加入15g稀盐酸导致固体减少5g-3.50g=1.50g
设原60g稀盐酸中溶质质量分数为x
CaC03+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73
1.5g15gx
/1.5g=73/15gx
x=7.3%
答:原60g稀盐酸中溶质质量分数为7.3%。
类型5标签型
11.为测定某品牌纯碱的纯度(即质量分数)是否与如图标签相符,小林取11g该纯碱样品配成溶液,逐滴加入氯化钙溶液至溶液恰好为中性,过滤、洗涤、烘干,测得沉淀质量为10g。
(l)测定反应后滤液的酸碱度的方法是:在玻璃片上放一小片pH试纸用玻璃棒蘸取反应后的滤液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。
(2)试通过计算确定该品牌纯碱的纯度是否与标签相符(计算结果精确到0.1%)。
(2)解:设11g该纯碱样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
x10g
/x=/10g
x=10.6g
该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为×%=96.4%,因为96.4%99%
答:该品牌纯碱的纯度与标签不相符。
有关溶解度曲线中混合物
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