内容正文:
第七章第2节 溶液组成的表示
【题型1 溶液的组成】
【题型2 溶质质量分数的意义与计算】
【题型3 固体溶质配制一定质量分数的溶液】
【题型4 浓溶液配制一定质量分数的溶液】
【题型5 溶液的稀释与浓缩】
【题型6 溶质质量分数在化学方程式计算中的应用】
【题型1 溶液的组成】
【例1】溶液具有广泛的用途,与人们的生活息息相关。下列有关溶液的说法正确的是
A.凡是均一、稳定的液体一定是溶液 B.溶液都是无色透明的液体
C.油和水可以形成溶液 D.蔗糖溶液中,蔗糖是溶质,水是溶剂
【变式1-1】下列溶液中,溶质在常温下不是固体的是
A.蔗糖溶液 B.碘酒 C.生理盐水 D.稀盐酸
【变式1-2】溶液与人们的生活息息相关,下列溶液中溶剂不是水的是
A.碘酒 B.生理盐水 C.医用酒精 D.白醋
【变式1-3】农业上常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。下列有关溶液的说法正确的是
A.溶液一定无色透明 B.溶液中的溶剂一定是水
C.溶液是均一、稳定的混合物 D.溶液中只能含有一种溶质
【题型2 溶质质量分数的意义与计算】
【例2】医生常用生理盐水(溶质质量分数为0.9%)给患者输液。下列对生理盐水的理解不正确的是
A.生理盐水中氯化钠是溶质,水是溶剂
B.生理盐水中氯化钠与水的质量比为9:1000
C.每输入100g生理盐水,进入患者体内的氯化钠质量为0.9g
D.输液时,输液管中和输液瓶中生理盐水的溶质质量分数相同
【变式2-1】实验室需用到5%的Na2CO3溶液,若配制100g该溶液,需要称取Na2CO3的质量为
A.95g B.90g C.20g D.5g
【变式2-2】向l00g10%NaOH溶液中加入12.5gNaOH固体,完全溶解后.所得溶液中溶质质量分数为
A.12. 5% B.20.0% C.22.5% D.25%
【变式2-3】某种植物营养液中含有磷酸二氢钾(KH2PO4),标签显示其溶质质量分数为2%,则1000g该营养液中磷酸二氢钾的质量为 g。
【题型3 固体溶质配制一定质量分数的溶液】
【例3】配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的过程如下图所示:
(1)写出图中标号a仪器的名称: 。
(2)配制50g质量分数为15%的氯化钠溶液,需氯化钠和水的质量分别为:氯化钠 g,水 g。
(3)称量氯化钠时,氯化钠应放在托盘天平的 盘。(填“左”或“右”)
(4)溶解过程中玻璃棒的作用是 。
(5)对配制的溶液进行检测发现溶质质量分数偏小,其原因可能有 。(填序号)
A.称量时,药品与砝码放反了 B.量取水的体积时,仰视读数 C装瓶时,有少量溶液洒出
(6)把50g质量分数为15%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,需要水的质量是 g。
【变式3-1】配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,操作顺序正确的是
A.溶解→计算→称量 B.计算→溶解→称量
C.称量→计算→溶解 D.计算→称量→溶解
【变式3-2】氯化钠溶液常用于农业选种。实验室配制氯化钠溶液的相关操作正确的是
A.取用氯化钠 B.称量氯化钠
C.量取水 D.溶解氯化钠
【变式3-3】实验室配制100.0g溶质的质量分数为10%的氯化钾溶液,下列说法错误的是( )
A.用托盘天平称取10.0g的氯化钾
B.用量程为50ml的量筒取所需的水
C.溶解氯化钾时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒
D.配制好的溶液装入细口瓶中,塞好瓶塞并贴上标签
【题型4 浓溶液配制一定质量分数的溶液】
【例4】硫酸是工农业生产中使用非常广泛的一种试剂,实验室用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制49g质量分数为20%的硫酸
(1)配制过程中涉及以下实验步骤:①量取②计算③装入试剂瓶贴好标签④混匀.配制上述溶液正确的实验步骤是 (填序号)
(2)经计算,稀硫酸中溶质的质量为 g,应向浓硫酸中加水的质量为 g.
(3)量取上述所需体积的浓硫酸选用的仪器为 (填字母).
A 10mL量筒 B 100mL烧杯 C 50mL量筒 D 托盘天平
(4)稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入盛有水的烧杯里,并 .
【变式4-1】实验室中用质量分数为 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/cm3)配制成 245g 质量分数为 10%的稀硫酸,下列说法正确的是
A.打开盛有浓硫酸的试剂瓶的瓶盖,看到瓶口有白雾
B.需量取浓硫酸的体积为 13.6mL
C.把配制好的稀硫酸装入广口瓶中,盖好瓶塞并贴上标签
D.若其他操作均正确,量取水时俯视读数,所得稀硫酸的质量分数小于 10%
【变式4-2】实验室用蒸馏水和密度为1.84g/cm3、质量分数为98%的浓硫酸,配制500g质量分数为20%的稀硫酸。需要用多大体积的量筒取多少毫升的浓硫酸( )
A.100mL 55.46mL B.100mL 55.5mL
C.250mL 55.46mL D.250mL 55.5mL
【变式4-3】硫酸是用途广泛的化工原料,某新能源汽车铅酸蓄电池中含有溶质质量分数为24.5%的硫酸溶液。实验室用溶质质量分数为98%的浓硫酸配制120g溶质质量分数为24.5%的硫酸溶液,需要98%的浓硫酸 g;配制该硫酸溶液的操作步骤是计算、量取、 ;某同学用量筒量取浓硫酸时仰视读数,会使配制所得的硫酸的溶质质量分数 (填“大于”或“小于”)24.5%。
【题型5 溶液的稀释与浓缩】
【例5】如图所示为葡萄糖溶液的标签,请计算:
葡萄糖溶液
溶质质量分数:
溶液的质量:
(1)葡萄糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。
(2)要把这瓶葡萄糖溶液加水稀释为的葡萄糖溶液,需要水的质量为 。
【变式5-1】将该20%的溶液稀释到质量分数为8%,需要水的质量为 g。
【变式5-2】现有1000g 含氯化钠3%的海水,淡化后得到含氯化钠30%的浓海水,理论上可获得淡水
g。
【变式5-3】在一定温度下,把100g质量分数为10%的硝酸钾溶液浓缩为20%的硝酸钾溶液,可采取加入 g硝酸钾晶体或蒸发 g水。
【题型6 溶质质量分数在化学方程式计算中的应用】
【例6】孔雀石主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,另外还含有少量的SiO2等杂质(杂质不与硫酸发生反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中Cu2(OH)2CO3的含量进行如下实验:取30g孔雀石样品,粉碎后放入烧杯中,将200g稀硫酸分成五等份,分五次加入烧杯中,测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量,实验数据记录如表:
次数
加稀硫酸前
1
2
3
4
5
加入稀硫酸的质量(g)
0
40
40
40
40
40
烧杯内物质的总质量(g)
30
68.9
107.8
146.7
185.6
225.6
已知反应的方程式为:Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 =2CuSO4 + CO2↑+3H2O
请完成:
(1)该反应中生成气体的总质量是 g。
(2)200g稀硫酸中溶质的质量是多少?(写出计算过程)
(3)求孔雀石中碱式碳酸铜的质量分数?(写出计算过程)
(4)画出产生气体的质量与加入稀硫酸质量的关系图。
【变式6-1】二氧化氯常用于自来水消毒,制取原理为,某工厂将一定质量的固体加到100kg浓盐酸中,恰好完全反应,形成不饱和溶液,生成13.5kg(气体全部逸出,忽略盐酸挥发)。计算:
(1)所加盐酸溶质的质量分数;
(2)反应后所得氯化钠溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)。
【变式6-2】铁铜合金常用于生产机械零件。为测定某稀硫酸的溶质质量分数,取合金样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸,充分反应后,测得固体质量随加入稀硫酸的质量关系如图所示。请分析并计算:
(1)合金样品中铁的质量为 g。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
【变式6-3】向10g CaCO3中不断加入稀盐酸,其质量变化如图所示,请回答下列问题:
(1)当10gCaCO3恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量为 g。
(2)所加稀盐酸的溶质质量分数为多少?(精确到0.1%)
(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数。(精确到0.1%)
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第七章第2节 溶液组成的表示
【题型1 溶液的组成】
【题型2 溶质质量分数的意义与计算】
【题型3 固体溶质配制一定质量分数的溶液】
【题型4 浓溶液配制一定质量分数的溶液】
【题型5 溶液的稀释与浓缩】
【题型6 溶质质量分数在化学方程式计算中的应用】
【题型1 溶液的组成】
【例1】溶液具有广泛的用途,与人们的生活息息相关。下列有关溶液的说法正确的是
A.凡是均一、稳定的液体一定是溶液 B.溶液都是无色透明的液体
C.油和水可以形成溶液 D.蔗糖溶液中,蔗糖是溶质,水是溶剂
【答案】D
【详解】A、溶液是均一、稳定的混合物,但均一的、稳定的液体不一定是溶液,也可能是水等纯净物,错误;
B、溶液是由溶剂和溶质组成,具有均一性和稳定性,不一定是无色的,如硫酸铜溶液为蓝色,错误;
C、油不溶于水,水和油会分层,不能形成均一、稳定的混合物,不能形成溶液,错误。
D、溶质可以是固体,也可以是液体或气体,如果其中有一种是水, 一般把水叫做溶剂,蔗糖是一种固体物质,蔗糖溶液中,蔗糖是溶质,水是溶剂,正确。
故选D。
【变式1-1】下列溶液中,溶质在常温下不是固体的是
A.蔗糖溶液 B.碘酒 C.生理盐水 D.稀盐酸
【答案】D
【详解】A、蔗糖溶液中的溶质是蔗糖,蔗糖常温下是固体,不符合题意;
B、碘酒中的溶质是碘,碘常温下是固体,不符合题意;
C、生理盐水的溶质是氯化钠,氯化钠常温下是固体,不符合题意;
D、稀盐酸的溶质是氯化氢,氯化氢常温下是气体,符合题意。
故选D。
【变式1-2】溶液与人们的生活息息相关,下列溶液中溶剂不是水的是
A.碘酒 B.生理盐水 C.医用酒精 D.白醋
【答案】A
【详解】A、碘酒中碘是溶质,酒精是溶剂,溶剂不是水,符合题意;
B、生理盐水中溶质是氯化钠,溶剂是水,不符合题意;
C、医用酒精中溶质是酒精,溶剂是水,不符合题意;
D、白醋是指醋酸的水溶液,所以其溶剂为水,不符合题意;
故选:A。
【变式1-3】农业上常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。下列有关溶液的说法正确的是
A.溶液一定无色透明 B.溶液中的溶剂一定是水
C.溶液是均一、稳定的混合物 D.溶液中只能含有一种溶质
【答案】C
【详解】A、溶液一定是透明的,不一定是无色的,如硫酸铜溶液是蓝色的,不符合题意;
B、溶液中的溶剂不一定是水,如碘酒溶液中溶剂是酒精,不符合题意;
C、溶液是溶质和溶剂组成的均一、稳定的混合物,符合题意;
D、溶液中可能含有多种溶质,如海水中含有氯化钠、氯化镁等多种溶质,不符合题意。
故选C。
【题型2 溶质质量分数的意义与计算】
【例2】医生常用生理盐水(溶质质量分数为0.9%)给患者输液。下列对生理盐水的理解不正确的是
A.生理盐水中氯化钠是溶质,水是溶剂
B.生理盐水中氯化钠与水的质量比为9:1000
C.每输入100g生理盐水,进入患者体内的氯化钠质量为0.9g
D.输液时,输液管中和输液瓶中生理盐水的溶质质量分数相同
【答案】B
【详解】A、生理盐水即溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液,故氯化钠是溶质,水是溶剂,不符合题意;
B、,故生理盐水中氯化钠与水的质量比为9:991,符合题意;
C、每输入100g生理盐水,进入患者体内的氯化钠质量为,不符合题意;
D、输液时,上方的输液瓶中生理盐水受重力随着输液管流到病人血管中,输液管中的生理盐水来自于输液瓶,两者是同一溶液,故其溶质质量分数相同,不符合题意。
故选B。
【变式2-1】实验室需用到5%的Na2CO3溶液,若配制100g该溶液,需要称取Na2CO3的质量为
A.95g B.90g C.20g D.5g
【答案】D
【详解】配制100g该溶液,需要称取Na2CO3的质量为:。故选D。
【变式2-2】向l00g10%NaOH溶液中加入12.5gNaOH固体,完全溶解后.所得溶液中溶质质量分数为
A.12. 5% B.20.0% C.22.5% D.25%
【答案】B
【详解】所得溶液中溶质质量分数=(100g×10%+12.5g )/(100g+12.5g0 ×100%=20%
故选B
【变式2-3】某种植物营养液中含有磷酸二氢钾(KH2PO4),标签显示其溶质质量分数为2%,则1000g该营养液中磷酸二氢钾的质量为 g。
【答案】 20
【详解】1000g该营养液中磷酸二氢钾的质量为1000g×2%=20g;
【题型3 固体溶质配制一定质量分数的溶液】
【例3】配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的过程如下图所示:
(1)写出图中标号a仪器的名称: 。
(2)配制50g质量分数为15%的氯化钠溶液,需氯化钠和水的质量分别为:氯化钠 g,水 g。
(3)称量氯化钠时,氯化钠应放在托盘天平的 盘。(填“左”或“右”)
(4)溶解过程中玻璃棒的作用是 。
(5)对配制的溶液进行检测发现溶质质量分数偏小,其原因可能有 。(填序号)
A.称量时,药品与砝码放反了 B.量取水的体积时,仰视读数 C装瓶时,有少量溶液洒出
(6)把50g质量分数为15%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,需要水的质量是 g。
【答案】
(1) 量筒
(2)7.5 42.5
(3)左
(4)搅拌,加快溶解的速率
(5)AB
(6) 100
【详解】
(1)由图示可知,标号a仪器的名称是量筒。故填:量筒
(2)配制50g质量分数为15%的氯化钠溶液,需要氯化钠:50g×15%=7.5g,水:50g-7.5g=42.5g。故填:7.5;42.5
(3)称量氯化钠时,氯化钠应放在托盘天平的左盘。故填:左
(4)溶解过程中玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解的速率。故填:搅拌,加快溶解的速率
(5)A.称量时,药品与砝码放反了称取食盐的质量偏少,会使溶质质量分数偏小;B.量取水的体积时,仰视读数,量取的水偏多,会使溶质质量分数偏小;C.装瓶时,有少量溶液洒出,不会影响溶质的质量分数。故填:AB
(6)设需要水的质量是x,50g×15%=(50g+x)×5%解得:x=100g;故填:100
【变式3-1】配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,操作顺序正确的是
A.溶解→计算→称量 B.计算→溶解→称量
C.称量→计算→溶解 D.计算→称量→溶解
【答案】D
【详解】配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解。故选D。
【变式3-2】氯化钠溶液常用于农业选种。实验室配制氯化钠溶液的相关操作正确的是
A.取用氯化钠 B.称量氯化钠
C.量取水 D.溶解氯化钠
【答案】B
【详解】A、取用氯化钠固体时,瓶塞应该倒放在桌面上,应该用药匙取用,图示操作错误;
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,使用托盘天平称量氯化钠固体时,左右盘要各放一张相同的称量纸,氯化钠固体放在左盘,砝码放在右盘,图示操作正确;
C、量取水时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面最低处保持水平,图示操作错误;
D、溶解氯化钠固体时,不能在量筒中进行,应该在烧杯中进行,图示操作错误;
故选:B。
【变式3-3】实验室配制100.0g溶质的质量分数为10%的氯化钾溶液,下列说法错误的是( )
A.用托盘天平称取10.0g的氯化钾
B.用量程为50ml的量筒取所需的水
C.溶解氯化钾时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒
D.配制好的溶液装入细口瓶中,塞好瓶塞并贴上标签
【答案】B
【详解】A、配制100.0g溶质的质量分数为10%的氯化钾溶液,需要溶质的质量为:
100.0g×10%=10.0g,故用托盘天平称取10.0g的氯化钾,说法正确,故不符合题意;
B、配制100.0g溶质的质量分数为10%的氯化钾溶液,需要溶剂的质量为:100.0g-10.0g=90.0g,水的密度为1g/mL,即需要90.0mL水,根据选择量程略大于被量取体积的原则,应选择100mL的量筒取所需的水,故符合题意;
C、溶解氯化钾时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,说法正确,故不符合题意;
D、配制好的溶液装入细口瓶中,塞好瓶塞并贴上标签,说法正确,故不符合题意。故选B。
【题型4 浓溶液配制一定质量分数的溶液】
【例4】硫酸是工农业生产中使用非常广泛的一种试剂,实验室用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制49g质量分数为20%的硫酸
(1)配制过程中涉及以下实验步骤:①量取②计算③装入试剂瓶贴好标签④混匀.配制上述溶液正确的实验步骤是 (填序号)
(2)经计算,稀硫酸中溶质的质量为 g,应向浓硫酸中加水的质量为 g.
(3)量取上述所需体积的浓硫酸选用的仪器为 (填字母).
A 10mL量筒 B 100mL烧杯 C 50mL量筒 D 托盘天平
(4)稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入盛有水的烧杯里,并 .
【答案】
(1) ②①④③
(2) 9.8 39
(3)A
(4)不断搅拌
【详解】
(1)配制一定溶质质量分数的溶液,基本步骤为:计算、量取、溶解、装瓶,按此基本顺序排序答案为:②①④③;
(2)根据溶液的溶质质量分数可知溶液中的溶质质量为49g×20%=9.8g 设配制49g 20%的稀硫酸需要浓硫酸的质量为x 98%x=49g×20% 解方程可知x=10g 则需要加水的质量为:49g﹣10g=39g;
(3)根据所需浓硫酸质量为10g,其体积为10g÷1.84g/cm3计算结果小于10mL,根据选用量筒的原则“一次量取量程最小”可知要选择10mL的量筒;
(4)稀释浓硫酸时要将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不停搅拌;
【变式4-1】实验室中用质量分数为 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/cm3)配制成 245g 质量分数为 10%的稀硫酸,下列说法正确的是
A.打开盛有浓硫酸的试剂瓶的瓶盖,看到瓶口有白雾
B.需量取浓硫酸的体积为 13.6mL
C.把配制好的稀硫酸装入广口瓶中,盖好瓶塞并贴上标签
D.若其他操作均正确,量取水时俯视读数,所得稀硫酸的质量分数小于 10%
【答案】B
【详解】A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,看到瓶口有白雾,错误;
B. 设需量取浓硫酸的体积为x,245g×10%=98%×x×1.84g/cm3,得x=13.6mL,正确;
C. 把配制好的稀硫酸装入细口瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,错误;
D. 若其他操作均正确,量取水时俯视读数,水的体积偏少,所得稀硫酸的质量分数大于 10%,错误。
故选B。
【变式4-2】实验室用蒸馏水和密度为1.84g/cm3、质量分数为98%的浓硫酸,配制500g质量分数为20%的稀硫酸。需要用多大体积的量筒取多少毫升的浓硫酸( )
A.100mL 55.46mL B.100mL 55.5mL
C.250mL 55.46mL D.250mL 55.5mL
【答案】B
【详解】设:需要98%的浓硫酸的体积为x,由溶液稀释前后溶质质量不变,则有:
1.84g/cm3×98%×x=500g×20%
x≈55.5cm3合55.5mL。
选取量筒时,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒,量取55.5mL浓硫酸,应选用100mL的量筒。故选B。
【变式4-3】硫酸是用途广泛的化工原料,某新能源汽车铅酸蓄电池中含有溶质质量分数为24.5%的硫酸溶液。实验室用溶质质量分数为98%的浓硫酸配制120g溶质质量分数为24.5%的硫酸溶液,需要98%的浓硫酸 g;配制该硫酸溶液的操作步骤是计算、量取、 ;某同学用量筒量取浓硫酸时仰视读数,会使配制所得的硫酸的溶质质量分数 (填“大于”或“小于”)24.5%。
【答案】 30 溶解 大于
【详解】设需要98%的浓硫酸质量为x,则x×98%=120g×24.5%,解得x=30g,即实验室用溶质质量分数为98%的浓硫酸配制120g溶质质量分数为24.5%的硫酸溶液,需要98%的浓硫酸30g;
配制该硫酸溶液的操作步骤是计算、量取、溶解。某同学用量筒量取浓硫酸时仰视读数偏小,会导致量取浓硫酸溶液的体积偏大,导致溶解时溶质的质量偏大,根据溶质质量分数=×100%可知,从而会使配制所得的硫酸的溶质质量分数大于24.5%。
【题型5 溶液的稀释与浓缩】
【例5】如图所示为葡萄糖溶液的标签,请计算:
葡萄糖溶液
溶质质量分数:
溶液的质量:
(1)葡萄糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。
(2)要把这瓶葡萄糖溶液加水稀释为的葡萄糖溶液,需要水的质量为 。
【答案】
(1)6:1:8(2)500g
【详解】
(1)葡萄糖中碳、氢、氧三种元素的质量比(12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8;
(2)根据稀释前后溶质质量不变,设需要水的质量为x,则有500g×5%=(500g+x)×2.5%,解得x=500g。
【变式5-1】将该20%的溶液稀释到质量分数为8%,需要水的质量为 g。
【答案】30
【详解】根据稀释前后溶质质量不变,将 20g 该20%的 NaCl 溶液稀释到质量分数为8%,需要水的质量为。
【变式5-2】现有1000g 含氯化钠3%的海水,淡化后得到含氯化钠30%的浓海水,理论上可获得淡水
g。
【答案】900
【详解】1000g含3%NaCl的海水,淡化后得到含30%NaCl的浓盐水的质量为1000g×3%÷30%=100g,故得到的淡水的质量为1000g−100g=900g;
【变式5-3】在一定温度下,把100g质量分数为10%的硝酸钾溶液浓缩为20%的硝酸钾溶液,可采取加入 g硝酸钾晶体或蒸发 g水。
【答案】
12.5 50
【详解】设加硝酸钾晶体的质量为x,则,x=12.5g,蒸发水的质量为y,则,y=50g,故填:12.5、50;
【题型6 溶质质量分数在化学方程式计算中的应用】
【例6】孔雀石主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,另外还含有少量的SiO2等杂质(杂质不与硫酸发生反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中Cu2(OH)2CO3的含量进行如下实验:取30g孔雀石样品,粉碎后放入烧杯中,将200g稀硫酸分成五等份,分五次加入烧杯中,测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量,实验数据记录如表:
次数
加稀硫酸前
1
2
3
4
5
加入稀硫酸的质量(g)
0
40
40
40
40
40
烧杯内物质的总质量(g)
30
68.9
107.8
146.7
185.6
225.6
已知反应的方程式为:Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 =2CuSO4 + CO2↑+3H2O
请完成:
(1)该反应中生成气体的总质量是 g。
(2)200g稀硫酸中溶质的质量是多少?(写出计算过程)
(3)求孔雀石中碱式碳酸铜的质量分数?(写出计算过程)
(4)画出产生气体的质量与加入稀硫酸质量的关系图。
【答案】
(1)4.4
(2)解:设稀硫酸中溶质的质量分数是x
第1次加入稀硫酸时,稀硫酸完全反应,生成的CO2的质量为:
x=12.25%
则200g稀硫酸中溶质的质量是:
答:200g稀硫酸中溶质的质量是24.5g。
(3)解:设孔雀石中碱式碳酸铜的质量分数为y
碱式碳酸铜完全反应生成的CO2的质量为:
y=74%
答:孔雀石中碱式碳酸铜的质量分数为74%。
(4)
【详解】(1)根据题目信息,碱式碳酸铜与稀硫酸的反应方程式为,随着反应的进行,CO2的生成量逐渐增大,则加入稀硫酸的质量为最大值时,产生CO2的质量一定为最大值。根据表格信息,第5次加入稀硫酸时,产生的气体的总质量为,故填:4.4。
(2)根据表格信息,第1次加入稀硫酸后,生成CO2的质量为,此时不能确定碱式碳酸铜是否有剩余。第2次加入稀硫酸后,生成CO2的质量为,CO2的质量增大,说明第1次加入稀硫酸后,碱式碳酸铜有剩余,则第1次加入稀硫酸时,稀硫酸完全反应,每40g稀硫酸能反应生成1.1g CO2,据此可通过化学方程式计算出稀硫酸的溶质质量分数,进而计算出200g稀硫酸中溶质的质量,详见答案。
(3)第3次加入稀硫酸后,生成CO2的质量为,说明第2次加入稀硫酸时,稀硫酸完全反应。第4次加入稀硫酸后,生成CO2的质量为,说明第3次加入稀硫酸时,稀硫酸完全反应。第5次加入稀硫酸后,生成CO2的质量为,说明第4次加入稀硫酸时,稀硫酸与碱式碳酸铜刚好完全反应,生成的CO2的总质量为4.4g,据此可通过化学方程式计算出孔雀石中碱式碳酸铜的质量分数,详见答案。
(4)根据前面的分析,每40g稀硫酸能反应生成1.1g CO2,第4次加入稀硫酸后,CO2的生成量达到最大值4.4g,故作图如下:。
【变式6-1】二氧化氯常用于自来水消毒,制取原理为,某工厂将一定质量的固体加到100kg浓盐酸中,恰好完全反应,形成不饱和溶液,生成13.5kg(气体全部逸出,忽略盐酸挥发)。计算:
(1)所加盐酸溶质的质量分数;
(2)反应后所得氯化钠溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)。
【答案】
(1)设消耗HCl的质量为x
所加盐酸溶质的质量分数为:
答:所加盐酸溶质的质量分数质量为14.6%。
(2)解:设参加反应的的质量,生成的质量为,生成氯化钠的质量为
反应后所得氯化钠溶液质量为:
氯化钠溶液中溶质的质量分数为:
答:氯化钠溶液中溶质的质量分数为11.6%。
【变式6-2】铁铜合金常用于生产机械零件。为测定某稀硫酸的溶质质量分数,取合金样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸,充分反应后,测得固体质量随加入稀硫酸的质量关系如图所示。请分析并计算:
(1)合金样品中铁的质量为 g。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】
(1)14
(2)解:设参与反应的的质量为x
解得:
该稀硫酸的溶质质量分数为
答:该稀硫酸的溶质质量分数为12.25%。
【详解】(1)铜不与稀硫酸反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气,根据图像可知,最后剩余的6g固体是不与稀硫酸反应的铜,则合金中铁的质量为:20g-6g=14g;
【变式6-3】向10g CaCO3中不断加入稀盐酸,其质量变化如图所示,请回答下列问题:
(1)当10gCaCO3恰好完全反应时,所加稀盐酸的质量为 g。
(2)所加稀盐酸的溶质质量分数为多少?(精确到0.1%)
(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数。(精确到0.1%)
【答案】
(1)40
(2)解:设所加稀盐酸的溶质质量分数为x
x=18.25%
答:所加稀盐酸的溶质质量分数为18.25%
(3)解:设恰好完全反应时生成氯化钙的质量为y,生成二氧化碳的质量为z
y=11.1g
z=4.4g
恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数:
答:恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数为24.3%。
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