例谈反应后所得溶液中溶质质量分数化计算方法*

2014-09-09 05:40马亚楼杨明锋
中学化学 2014年6期
关键词:稀盐酸氯化钠溶质

马亚楼+杨明锋

纵观近几年的中考化学试题,计算反应后所得溶液中溶质质量分数的试题有所增加。此类试题能很好的将化学方程式的计算、质量守恒的计算及其溶液中溶质质量分数的计算融合在一起。综合程度较高,一道题能很好的考查学生几个方面的最为基础的计算能力。

例1(2013年遂宁)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10 g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图(见图1)。

图1(1)碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为g。

(2)该石灰石 样品中碳酸钙的质量分数为 。

(3)当盐酸和石灰石恰好完全反应,所得溶液中溶质质量分数是多少?(规范写出计算过程)

解析观察图象可知:转折点时二者恰好完全反应,此时用去稀盐酸的质量为84.32 g;生成二氧化碳3.52 g;

设碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙质量为y

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

10011144

x y 3.52 g

100x=111y=443.52 g

解得:x=8 g,y=8.88 g

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:

8 g10 g×100%=80%

反应后氯化钙溶液的质量=反应前各组分的质量之和-生成气体的质量-杂质的质量=84.32 g+10 g-3.52 g-(10 g-8 g)=88.8 g

所得溶液中溶质质量分数为:

8.88 g88.8 g×100%=10%,答:略。

例2(2013年兰州市)将含有可溶性杂质的某氯化钠样品3 g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中小心滴入200 g AgNO3溶液(杂质不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图2所示。试计算:(提示:NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)

(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为g;

(2)样品中氯化钠的质量是多少?(结果精确到0.01 g)

(3)原硝酸银溶液中溶质质量分数为多少?

图2解析该题也是一道图像型计算题,解题的关键是图像的转折点此时完全反应。

(1)由题给图像可看出恰好完全反应时生成沉淀的质量为5.74 g。

(2)设氯化钠样品中氯化钠的质量为x,硝酸银溶液中硝酸银的质量为y

NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3

58.5 170143.5

x y5.74 g

58.5x=170y=143.55.74 g

x=2.34 gy=6.8 g

(3)图2可知,反应用去的硝酸银溶液的质量是100 g,故硝酸银溶液中硝酸银的质量分数为:

6.8100×100%=6.8%。答略。

例3(2013年包头市中考题)将硫酸钠和氯化钠的固体混合物35 g放入烧杯中,加入161.6 g水后,固体混合物完全溶解,取此溶液一半,加入75 g氯化钡溶液恰好完全反应,生成沉淀23.3 g。计算:

(1)原固体混合物中硫酸钠的质量分数(精确到0.1%)。

(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。

(3)往上述反应后所得溶液中再加50 g水后,溶液中溶质质量分数是多少?

解析设参加反应的Na2SO4的质量为x,生成的NaCl的质量为y。

Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓

142117233

x y 23.3 g

(1)142x=117y=23323.3 g

解得:x=14.2 gy=11.7 g

原固体混合物中Na2SO4的质量分数:

14.2 g×235 g×100%=81.1%

(2)所得溶液中NaCl质量:

35 g2-14.2 g+11.7 g=15 g

所得NaCl溶液的质量:

35 g+161.6 g2+75 g-23.3 g=150 g

所得NaCl溶液中溶质的质量分数为:

15150×100%=10%

(3)加50 g水,溶液中溶质的质量分数:15150+50×100%=7.5%答:略。

练习1.(株洲市中考题)某纯碱样品中混有少量的氯化钠,为了测定样品的纯度,小明做了如下实验:准确称取样品12.0 g, 向其中加入57.9 g稀盐酸,恰好完全反应,共产生气体4.4 g,请回答下列问题:

(1)小明要从反应后的溶液中提取NaCl应采用的方法是;

(2)纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是多少?(结果保留一位小数,要求写出计算过程)

(3) 反应后所得溶液中NaCl的质量分数是多少?(要求写出计算过程)

图32.(娄底市中考题)称取NaCl和BaCl2的固体混合物32.5 g,加入100 g蒸馏水,完全溶解后向该混合溶液中逐滴加入质量分数为10%的Na2SO4溶液,反应生成BaSO4沉淀的质量与所加入的Na2SO4溶液的质量关系如图3所示。试回答下列问题:(提示:BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl)

(1)完全反应后生成BaSO4沉淀g。

(2)恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的质量是 g。

(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数是多少?(精确到0.1%)

图43.(衡阳市中考题)图4是某胃药标签上的部分内容,振衡中学化学兴趣小组欲测定该药品中碳酸氢钠(NaHCO3)的质量分数,取10片该药品研碎放入烧杯中,再向烧杯中滴加稀盐酸至恰好完全反应(杂质不溶于水,也不参加反应),共消耗稀盐酸23 g,测得反应后烧杯内物质的总质量为25.8 g。请计算:

(1)10片药品的质量为 g,反应共生成气体的质量为g。

(2)药品中碳酸氢钠的质量分数。

(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留到0.1%)

答案:1. (1)蒸发结晶(2)0.883或88.3%(3)0.2或20%

2.(1)23.3(2)142 (3)9.3%

3.(1)5 g2.2 g(2)84%(3)11.7%

(收稿日期:2014-02-10)

纵观近几年的中考化学试题,计算反应后所得溶液中溶质质量分数的试题有所增加。此类试题能很好的将化学方程式的计算、质量守恒的计算及其溶液中溶质质量分数的计算融合在一起。综合程度较高,一道题能很好的考查学生几个方面的最为基础的计算能力。

例1(2013年遂宁)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10 g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图(见图1)。

图1(1)碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为g。

(2)该石灰石 样品中碳酸钙的质量分数为 。

(3)当盐酸和石灰石恰好完全反应,所得溶液中溶质质量分数是多少?(规范写出计算过程)

解析观察图象可知:转折点时二者恰好完全反应,此时用去稀盐酸的质量为84.32 g;生成二氧化碳3.52 g;

设碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙质量为y

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

10011144

x y 3.52 g

100x=111y=443.52 g

解得:x=8 g,y=8.88 g

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:

8 g10 g×100%=80%

反应后氯化钙溶液的质量=反应前各组分的质量之和-生成气体的质量-杂质的质量=84.32 g+10 g-3.52 g-(10 g-8 g)=88.8 g

所得溶液中溶质质量分数为:

8.88 g88.8 g×100%=10%,答:略。

例2(2013年兰州市)将含有可溶性杂质的某氯化钠样品3 g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中小心滴入200 g AgNO3溶液(杂质不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图2所示。试计算:(提示:NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)

(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为g;

(2)样品中氯化钠的质量是多少?(结果精确到0.01 g)

(3)原硝酸银溶液中溶质质量分数为多少?

图2解析该题也是一道图像型计算题,解题的关键是图像的转折点此时完全反应。

(1)由题给图像可看出恰好完全反应时生成沉淀的质量为5.74 g。

(2)设氯化钠样品中氯化钠的质量为x,硝酸银溶液中硝酸银的质量为y

NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3

58.5 170143.5

x y5.74 g

58.5x=170y=143.55.74 g

x=2.34 gy=6.8 g

(3)图2可知,反应用去的硝酸银溶液的质量是100 g,故硝酸银溶液中硝酸银的质量分数为:

6.8100×100%=6.8%。答略。

例3(2013年包头市中考题)将硫酸钠和氯化钠的固体混合物35 g放入烧杯中,加入161.6 g水后,固体混合物完全溶解,取此溶液一半,加入75 g氯化钡溶液恰好完全反应,生成沉淀23.3 g。计算:

(1)原固体混合物中硫酸钠的质量分数(精确到0.1%)。

(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。

(3)往上述反应后所得溶液中再加50 g水后,溶液中溶质质量分数是多少?

解析设参加反应的Na2SO4的质量为x,生成的NaCl的质量为y。

Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓

142117233

x y 23.3 g

(1)142x=117y=23323.3 g

解得:x=14.2 gy=11.7 g

原固体混合物中Na2SO4的质量分数:

14.2 g×235 g×100%=81.1%

(2)所得溶液中NaCl质量:

35 g2-14.2 g+11.7 g=15 g

所得NaCl溶液的质量:

35 g+161.6 g2+75 g-23.3 g=150 g

所得NaCl溶液中溶质的质量分数为:

15150×100%=10%

(3)加50 g水,溶液中溶质的质量分数:15150+50×100%=7.5%答:略。

练习1.(株洲市中考题)某纯碱样品中混有少量的氯化钠,为了测定样品的纯度,小明做了如下实验:准确称取样品12.0 g, 向其中加入57.9 g稀盐酸,恰好完全反应,共产生气体4.4 g,请回答下列问题:

(1)小明要从反应后的溶液中提取NaCl应采用的方法是;

(2)纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是多少?(结果保留一位小数,要求写出计算过程)

(3) 反应后所得溶液中NaCl的质量分数是多少?(要求写出计算过程)

图32.(娄底市中考题)称取NaCl和BaCl2的固体混合物32.5 g,加入100 g蒸馏水,完全溶解后向该混合溶液中逐滴加入质量分数为10%的Na2SO4溶液,反应生成BaSO4沉淀的质量与所加入的Na2SO4溶液的质量关系如图3所示。试回答下列问题:(提示:BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl)

(1)完全反应后生成BaSO4沉淀g。

(2)恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的质量是 g。

(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数是多少?(精确到0.1%)

图43.(衡阳市中考题)图4是某胃药标签上的部分内容,振衡中学化学兴趣小组欲测定该药品中碳酸氢钠(NaHCO3)的质量分数,取10片该药品研碎放入烧杯中,再向烧杯中滴加稀盐酸至恰好完全反应(杂质不溶于水,也不参加反应),共消耗稀盐酸23 g,测得反应后烧杯内物质的总质量为25.8 g。请计算:

(1)10片药品的质量为 g,反应共生成气体的质量为g。

(2)药品中碳酸氢钠的质量分数。

(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留到0.1%)

答案:1. (1)蒸发结晶(2)0.883或88.3%(3)0.2或20%

2.(1)23.3(2)142 (3)9.3%

3.(1)5 g2.2 g(2)84%(3)11.7%

(收稿日期:2014-02-10)

纵观近几年的中考化学试题,计算反应后所得溶液中溶质质量分数的试题有所增加。此类试题能很好的将化学方程式的计算、质量守恒的计算及其溶液中溶质质量分数的计算融合在一起。综合程度较高,一道题能很好的考查学生几个方面的最为基础的计算能力。

例1(2013年遂宁)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10 g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图(见图1)。

图1(1)碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为g。

(2)该石灰石 样品中碳酸钙的质量分数为 。

(3)当盐酸和石灰石恰好完全反应,所得溶液中溶质质量分数是多少?(规范写出计算过程)

解析观察图象可知:转折点时二者恰好完全反应,此时用去稀盐酸的质量为84.32 g;生成二氧化碳3.52 g;

设碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙质量为y

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

10011144

x y 3.52 g

100x=111y=443.52 g

解得:x=8 g,y=8.88 g

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:

8 g10 g×100%=80%

反应后氯化钙溶液的质量=反应前各组分的质量之和-生成气体的质量-杂质的质量=84.32 g+10 g-3.52 g-(10 g-8 g)=88.8 g

所得溶液中溶质质量分数为:

8.88 g88.8 g×100%=10%,答:略。

例2(2013年兰州市)将含有可溶性杂质的某氯化钠样品3 g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中小心滴入200 g AgNO3溶液(杂质不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图2所示。试计算:(提示:NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)

(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为g;

(2)样品中氯化钠的质量是多少?(结果精确到0.01 g)

(3)原硝酸银溶液中溶质质量分数为多少?

图2解析该题也是一道图像型计算题,解题的关键是图像的转折点此时完全反应。

(1)由题给图像可看出恰好完全反应时生成沉淀的质量为5.74 g。

(2)设氯化钠样品中氯化钠的质量为x,硝酸银溶液中硝酸银的质量为y

NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3

58.5 170143.5

x y5.74 g

58.5x=170y=143.55.74 g

x=2.34 gy=6.8 g

(3)图2可知,反应用去的硝酸银溶液的质量是100 g,故硝酸银溶液中硝酸银的质量分数为:

6.8100×100%=6.8%。答略。

例3(2013年包头市中考题)将硫酸钠和氯化钠的固体混合物35 g放入烧杯中,加入161.6 g水后,固体混合物完全溶解,取此溶液一半,加入75 g氯化钡溶液恰好完全反应,生成沉淀23.3 g。计算:

(1)原固体混合物中硫酸钠的质量分数(精确到0.1%)。

(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。

(3)往上述反应后所得溶液中再加50 g水后,溶液中溶质质量分数是多少?

解析设参加反应的Na2SO4的质量为x,生成的NaCl的质量为y。

Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓

142117233

x y 23.3 g

(1)142x=117y=23323.3 g

解得:x=14.2 gy=11.7 g

原固体混合物中Na2SO4的质量分数:

14.2 g×235 g×100%=81.1%

(2)所得溶液中NaCl质量:

35 g2-14.2 g+11.7 g=15 g

所得NaCl溶液的质量:

35 g+161.6 g2+75 g-23.3 g=150 g

所得NaCl溶液中溶质的质量分数为:

15150×100%=10%

(3)加50 g水,溶液中溶质的质量分数:15150+50×100%=7.5%答:略。

练习1.(株洲市中考题)某纯碱样品中混有少量的氯化钠,为了测定样品的纯度,小明做了如下实验:准确称取样品12.0 g, 向其中加入57.9 g稀盐酸,恰好完全反应,共产生气体4.4 g,请回答下列问题:

(1)小明要从反应后的溶液中提取NaCl应采用的方法是;

(2)纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是多少?(结果保留一位小数,要求写出计算过程)

(3) 反应后所得溶液中NaCl的质量分数是多少?(要求写出计算过程)

图32.(娄底市中考题)称取NaCl和BaCl2的固体混合物32.5 g,加入100 g蒸馏水,完全溶解后向该混合溶液中逐滴加入质量分数为10%的Na2SO4溶液,反应生成BaSO4沉淀的质量与所加入的Na2SO4溶液的质量关系如图3所示。试回答下列问题:(提示:BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl)

(1)完全反应后生成BaSO4沉淀g。

(2)恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的质量是 g。

(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数是多少?(精确到0.1%)

图43.(衡阳市中考题)图4是某胃药标签上的部分内容,振衡中学化学兴趣小组欲测定该药品中碳酸氢钠(NaHCO3)的质量分数,取10片该药品研碎放入烧杯中,再向烧杯中滴加稀盐酸至恰好完全反应(杂质不溶于水,也不参加反应),共消耗稀盐酸23 g,测得反应后烧杯内物质的总质量为25.8 g。请计算:

(1)10片药品的质量为 g,反应共生成气体的质量为g。

(2)药品中碳酸氢钠的质量分数。

(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留到0.1%)

答案:1. (1)蒸发结晶(2)0.883或88.3%(3)0.2或20%

2.(1)23.3(2)142 (3)9.3%

3.(1)5 g2.2 g(2)84%(3)11.7%

(收稿日期:2014-02-10)

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