《专题15 溶质质量分数的计算-中考化学解题宝典.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题15 溶质质量分数的计算-中考化学解题宝典.doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品】20192020学年中考化学解题宝典专题15 溶质质量分数的计算知识要点一、溶质的质量分数 溶质质量 溶质质量溶质的质量分数= 100%= 100% 溶液质量 溶质质量+溶剂质量溶质的质量分数与溶液的温度无关。二、溶质的质量分数和溶解度溶质的质量分数大不代表一定是饱和溶液，但在100g水中，所溶解的溶质的质量不能超过它的溶解度；饱和溶液的溶质的质量分数的数值小于同温度下该溶质的溶解度；典型试题【例1】实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制氧气。现将1.0 g二氧化锰放入盛有20.0 g过氧化氢溶液的锥形瓶中，立即塞紧带导管的橡胶塞，反应结束，共收集到559 mL气体。计算：（结果保留1位
2、小数）（1）反应结束后，过滤，滤渣的质量为_g。（2）反应产生氧气的质量为_g。（标准状况下氧气的密度约为1.43 g/L）（3）过氧化氢溶液中溶质的质量分数（百分数）。解析：（1）由于固体二氧化锰不参与反应，所以反应结束后滤渣是二氧化锰，二氧化锰作为催化剂其质量反应前后不变，故滤渣质量为1.0 g；（2）产生氧气的质量等于氧气的体积乘以其密度，所以产生氧气的质量为0.559L1.43 g/L0.8 g；（3）根据生成氧气的质量可列式计算H2O2的质量；设参加反应的过氧化氢的质量为X，则 2H2O2 2H2O + O2 68 32 X 0.8g X=1.7g故，过氧化氢溶液中溶质的质量分数为：
3、=8.5%答：略答案：（1）1.0 g （2）0.8 g （3）8.5%点拨：计算溶质的质量分数时，先写出化学方程式，标注上各反应物质的相对分子质量与比例系数之积，找出已确定的反应物或生成物的质量，列出比例式进行计算出反应质量，从而计算质量分数。【例2】汽车、电动车一般使用铅酸蓄电池。某铅酸蓄电池使用的酸溶液是质量分数为20%的稀硫酸。请回答下列有关问题：(1)若用100g质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）配制该稀硫酸时，需要蒸馏水（密度为1g/cm3）的体积为 ml（精确到0.1）；(2)该实验的主要步骤有计算、量取、稀释配制、装瓶并贴标签。 (3)用量筒量取浓硫酸时俯视读
4、数，所配溶液溶质质量分数_ 20（填“大于”、“小于”或“等于”）。 解析：(1)由题意，溶质硫酸的质量等于浓硫酸质量乘以质量分数，100g98%=98g；得到的硫酸质量再除以稀硫酸的质量分数就等于所配稀硫酸的溶液质量，98g20%=490g；所以需要蒸馏水490g-98g-2g=390g；(3)俯视读数读出的结果比实际体积偏高，导致浓硫酸取用偏少，所以使得所配溶液溶质质量分数变小；答案：（1）390 （3）小于点拨：稀释溶液时计算所需溶剂的质量，必须考虑到原有溶液中的溶剂的质量，这是解此类习题的思路。【例3】张玉同学在实验室发现了一瓶敞口放置的过氧化氢溶液，他认为该溶液中溶质的质量分数减小了
5、，需要重新测定并更换试剂瓶的标签。他做了如下实验：称量该溶液34.0g倒入烧杯中，然后向其中加入少量二氧化锰，直到不再放出气体后，再称量烧杯中混合物的质量，称量结果为33.7g。(1)该溶液溶质的质量分数减小的理由是_。(2)若二氧化锰的质量是0.5g，则生成的气体的质量为_g。(3)计算该瓶溶液中溶质的质量分数。解析：(1)由于过氧化氢溶液在常温下可缓慢分解成水和氧气，所以长期敞口放置的过氧化氢溶液的溶质质量分数会减小；（2）二氧化锰作为催化剂反应前后质量不变，由于反应后有气体生成逸出，所以溶液质量减小，生成气体的质量就等于溶液减少的质量；溶液初始质量为34.0g，反应后溶液质量为33.7g
6、-0.5g=33.2g，溶液质量共减少34g-33.2=0.8g，即生成的氧气质量为0.8g；（3）由生成氧气的质量可求得反应的二氧化锰的质量，从而计算二氧化锰的质量分数；设产生0.8g氧气需要过氧化氢的质量为x， 来源:学.科.网Z.X.X.K68 32x 0.8g x=1.7g 故此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为=5 答：略。答案：溶液中过氧化氢在常温下能缓慢分解成水和氧气（2）0.8 （3）5点拨：化学反应后溶液质量的减少量等于生成气体的质量和沉淀的质量之和，这是解题的要领。分析盛放溶液的开口装置的质量减少量时不用考虑生成沉淀的质量。【例4】在学习酸的性质时，同学们发现实验室的工业盐酸呈
7、黄色，老师解释说是应为里面含有氯化铁。为测定这瓶工业盐酸中氯化铁的含量（假设不含其他杂质），小霞做了如下实验：取20g工业盐酸加入到小烧杯中，然后向小烧杯中不断滴加溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，同时用电子pH计不断读取反应时的pH，得出如右图所示的关系。求该工业盐酸中氯化铁的溶质质量分数。（结果保留至0.1%）图2-44解析：在酸性条件下，氢氧化钠不能与氯化铁发生反应，所以氢氧化钠先与盐酸反应；根据图中信息可知，完全中和盐酸时消耗16g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，共计1.6g氢氧化钠，此时pH=7；接着氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁，pH值不变；与氯化铁反应的氢氧化钠溶液的质量为2
8、2g-19g=6g，设20g该工业盐酸中氯化铁的质量为xFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl162.5 120X 6g10% x=0.8125g该工业盐酸中氯化铁的质量分数为100%4.1%答：略答案：4.1%点拨：在强酸溶液里，不会生成氢氧化铁、氢氧化镁等不溶性碱，也不会生成碳酸盐沉淀；【例5】火力发电厂用燃煤进行发电，由于煤中含有硫元素，燃烧时会产生二氧化硫，所以该发电厂采用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫以防止污染大气，其发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O2高温2CaSO4+2CO2若处理2000t这种废气（假设废气中的二氧化硫全部被吸收），理论上需要62.5t
9、含碳酸钙80%的石灰石。请解答：（1）若二氧化硫排放到空气中，会造成的环境污染问题是 。（2）所吸收的废气中二氧化硫的质量分数是多少？解析：（1）二氧化硫遇到水、氧气可反应生成硫酸，是形成酸雨的主要气体之一；（2）由题意，根据石灰石的质量可求得反应的SO2气体的质量，设废气中SO2的质量为X。反应所用的CaCO3质量：62.5t80%=50t；2CaCO3+2SO2+O2高温2CaSO4+2CO2 200 128 50t X，X=32t；=1.6%答案：（1）酸雨 （2）1.6%点拨：SO2和NO、NO2是形成酸雨的气体，SO2主要来自燃煤，NO和NO2主要来自汽车尾气。【例6】称取NaCl和
10、BaCl2的固体混合物32.5g，加入100g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溶液的质量关系如下图所示。试回答下列问题：（提示：BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl）图2-45（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%） 解析：（1）只有BaCl2 和Na2SO4反应生成沉淀，由图可知，最终生成的BaSO4沉淀质量有23.3g；（2）根据化学方程式，由生成的硫酸钡沉淀的质
11、量可计算出其它反应物和生成物的质量；设BaCl2 的质量为x g，恰好完全反应时消耗Na2SO4的质量为y g，反应生成的NaCl的质量为z。 BaCl2+Na2SO4 =BaSO4+2NaCl 208 142 233 117 y 23.3g z 解得 =20.8g y=14.2g z=11.7g消耗质量分数为10%的Na2SO4溶液的质量为14.2g10%=142g；（3）恰好完全反应时，溶液中NaCl的质量为11.7g+（32.5g-20.8g）=23.4gNaCl 溶液溶质的质量分数=9.3%答：（略）答案：（1） 23.3 （2）142 （3）9.3%点拨：计算溶液的总质量时，需要减去
12、生成的沉淀的质量，不能把沉淀质量算进溶液的质量，避开这个解题误区。【例7】现称取变质的氢氧化钠样品10g，配制成溶液，再向其中加入CaCl2溶液（反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2 = CaCO3+2NaCl）。反应时CaCl2溶液与沉淀的质量关系如图所示。请解决以下问题：图2-46(1)计算样品中NaOH的质量；(2)计算所加CaCl2溶液的溶质质量分数；(3)恰好完全反应时烧杯中溶液的pH_7（选填“”、“”或“=”）解析：(1)由图可知，最终生成的沉淀质量为5g；可列式计算碳酸钠的质量；设样品中碳酸钠的质量为x，加入的氯化钙溶液中的溶质质量为yNa2C03+CaCl2=CaC0
13、3 +2NaCl106 111 100x Y 5 g106/100=x/5gx=5.3 g 该样品中NaOH的质量为l0 g-5.3 g=4.7 g (2)反应的氯化钙质量等于为，111/y=100/5g，y= 5.55 g 所加CaCl2溶液的溶质质量分数=5.55g/50gl00=11.1 答：略(3) 恰好完全反应时，溶液中还有氯化钠和氢氧化钠，氢氧化钠呈碱性，所以溶液pH7；答案：(1) 4.7 g (2) ll.1 (3)点拨：计算溶质质量时，找出某种反应物或生成物的实际质量是解题关键，如本题中的沉淀质量。本节强化练习1、某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数，利用稀
14、硫酸和锌粒制取氢气，设计了下图所示的装置，进行有关的实验探究（提示：3H2+Fe2O32Fe+3H2O 杂质不参加反应，假定每步均完全反应或吸收）。请回答有关问题：图2-47来源:学科网ZXXK反应前反应后氢气发生装置86.3g83.9 gC装置284.2g286.9g（1）请计算样品中氧化铁的质量分数。（写出计算步骤，计算结果精确到0.l）（2）该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系，请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_（不用化简）；若玻璃管中的氧化铁没有完全反应，则求得水中氢、氧元素的质量比会_（选填“偏大”、“偏小” 或“不变”）。来源:Zxxk.Com1、解析：（1
15、）由质量守恒定律，氢气发生装置反应前后质量的减少量就是生成氢气的质量；浓硫酸吸收装置（C装置）的质量增加量就是H2与氧化铁反应生成水的质量；由题意，生成水的质量为286.9g284.2g = 2.7g； 设样品中氧化铁的质量为X，则 3H2+ Fe2O3 2 Fe +3H2O 160 54 X 2.7g ，得X=8g样品中氧化铁的质量分数为：66.7%（2）根据题意，H2完全反应，生成的水的质量减去反应的氢气的质量就是水中氧元素的质量；水中H元素的质量就是生成氢气的质量，所以H:O=(86.3g83.9g): (286.9g284.2g)(86.3g83.9g)；化合物中元素的质量比与参与反应
16、的质量无关，所以水中氢、氧元素的质量比不变答案：（1）66.7% （2）H:O=(86.3g83.9g): (286.9g284.2g)(86.3g83.9g) 不变2、请根据下图所示的实验过程和提供的数据（步骤产生的气体全部逸出），回答下列问题：图2-48（1）实验所用稀盐酸的溶质的质量分数为 。（2）计算原混合物样品中CaCl2的质量（写出计算过程）。2、解析：（1）由题意，CaCO3遇到盐酸溶液发生反应生成CO2气体逸出，所以最终溶液质量的减少量就是生成的CO2质量，CO2质量为（12g+100g+100g-207.6g）=4.4g；由生成的CO2质量可列式计算；设所用稀盐酸的溶质的质量
17、分数为x，则CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2 73 44 100xg 4.4g 解得，x=7.3%（2）原混合物样品中氯化钙不参与反应，只能计算CaCO3质量，设原混合物中 CaCO3的质量为x CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2 100 44 x 4.4g ，x= 10g . 原混合物样品中CaCl2的质量为：12g10g= 2g . 答：略。答案：（1）7.3% （2）2g3、某化学兴趣小组为了测定某黄铜（铜、锌合金）样品中锌的质量分数，取10克样品放入烧杯中，再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中，俊充分反应，实验数据如下：第一次第二次第三
18、次第四次第五次第六次加入稀硫酸的质量（g）101010101010剩余固体的质量（g）9.358.78.057.46.756.75（1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？（写出计算步骤，下同）（2）所用稀硫酸的质量分数为多少？3、解析: （1）由于铜不与稀硫酸发生反应，而锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，所以最后剩余固体为铜，由表中数据知该合金中铜的质量为6.75g；黄铜中锌的质量为10g-6.75g=3.25g；黄铜样品中锌的质量分数为 （2）分析表中数据可知，第五次加入稀硫酸正好完全与锌反应，即50g稀硫酸参与反应；设稀硫酸中溶质质量为x Zn + H2SO4 = Zn SO4 + H2 65 98
19、3.25g x x=4.9g 稀硫酸中溶质质量分数为 答：略 答案：（1）32.5% （2）9.8%4、化学探究小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取25g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐滴加入一定量某质量分数的稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参加反应）。随着反应进行，加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图所示。请完成下列计算内容：图2-49（1）样品中碳酸钙的质量分数是多少？ （2）所用稀盐酸溶质的质量分数是多少？ 4、解析：（1）由图可知，盐酸与碳酸钙完全反应生成8.8gCO2气体和CaCl2，共消耗稀盐酸146g设样品中CaCO3的质量为x，参加反应的稀盐酸中HCl的
20、质量为yCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 100 73 44 x y 8.8g = x =20g y =14.6g 样品中CaCO3的质量分数为：100%=80%稀盐酸的溶质质量分数为：100%=10%答：略答案：（1）80% （2）10%5、某兴趣小组对生锈废铁锅中铁的含量进行了测定。生锈的铁锅中除Fe、Fe2O3外，还含有碳、硅、锰等元素（除Fe、Fe2O3以外的物质都不与稀硫酸反应）。兴趣小组的同学称取33g废铁锅片放入特制容器中，缓慢加入39.2%的稀硫酸，直到反应完全（假设硫酸先与表面的铁锈发生反应），实验数据如图所示。图2-50（1）从化学元素与人体健康的角度考虑，
21、我们应选用铁锅还是铝锅 ，为什么 。（2）废铁锅片中铁单质的质量分数为 。（结果保留到0.1%）（3）所得溶液中所含溶质的化学式为 ，计算溶液中硫酸铁的质量。（要求写出计算过程）5、解析：（1）铁元素是人体血红蛋白的组成元素，铝元素是不必需元素且有害于身体，所以选用铁锅比较好；（2）根据图像，最终生成氢气1.0g；设Fe质量为xg，Fe+H2SO4= H2+FeSO456 228 1.0，x=28g所以Fe单质的质量为28g，铁单质的质量分数；除了Fe与稀硫酸发生反应生成FeSO4外，Fe2O3也与硫酸发生反应生成Fe2(SO4)3，所以反应后溶液中溶质为Fe2(SO4)3和FeSO4；由题意
22、，硫酸先与表面的铁锈发生反应消耗18.75g，所以可列式计算解： 设生成Fe2(SO4)3的质量为y Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O来源:学科网ZXXK 398 400 18.75g39.2% x y= 10g答：（略）答案： 铁锅 铁是人体必需的微量元素，而铝是不必需元素，而且铝元素对人体有害 84.8% Fe2(SO4)3、FeSO4，Fe2(SO4)3的质量为10g6、炼钢厂用含SO2的废气制备CuSO4。生产中，向混有CuO粉末的CuSO4溶液中通入废气，反应为：2CuO+2SO2+O2=2CuSO4。欲制得溶质的质量分数为20%的CuSO4溶液。用足量CuO粉末和5000g 5%的CuSO4溶液处理废气。若每升废气中含有1.25 g SO2，且SO2被完全吸收，可处理废气多少升？来源:学科网6、解析：由题意，5000g 5%的CuSO4溶液中溶剂质量为4750g，溶质质量为250g，设可处理废气的体积为，则含有SO21.25 xg 2CuO+2SO2+O2=2CuSO4 128 320 1.25x =300L答：略答案：300L