综合计算(二)有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算讲解

综合计算（二）有关溶质质量分数与化学方程式结合的计算1．（2008·福州）2007年9月儿日,我省清流县一载满浓硫酸的罐车翻倒，导致26吨溶质的质量分数为98％的浓硫酸泄露，流入附近小溪中。闻讯赶来的武警官兵立即垒坝并用石灰浆(主要成分是氢氧化钙)中和稀释后的硫酸。计算：中和泄漏的硫酸，理论上需要多少吨氢氧化钙?(精确到0.1)反应的化学方程式：H2SO4+Ca(OH)2==CaSO4+2H2O解：设理论上需要氢氧化钙的质量为x。硫酸溶液中溶质的质量=26t×98﹪=25.48tH2SO4＋Ca(OH)2==CaSO4+2H2O987425.48tx7498=xt48.25X=19.2t答略。【解析】26吨溶质的质量分数为98％的浓硫酸溶液中硫酸溶质的质量=26t×98﹪=25.48t再由25.48t硫酸通过化学方程式求出氢氧化钙的质量。2．（2008·南昌）某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10％的盐酸加入到10g水垢中，产生CO2气体的情况如右图所示。(1)水垢中碳酸钙的质量分数是多少?(2)假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，溶解10g水垢，至少需要质量分数为10％的盐酸的质量是(最后结果保留一位小数)。答案：(1)75%(2)86.2g【解析】水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，都能与稀盐酸反应，其中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，不产生气体，由图表可知，产生二氧化碳气体3.3g，再由3.3g二氧化碳气体通过化学方程式求出碳酸钙质量是7.5g，7.5g除以10g水垢质量即是水垢中碳酸钙的质量分数75%，与7.5g碳酸钙反应的氯化氢溶质可通过化学方程式求出，与2.5g氢氧化镁反应的氯化氢溶质也可求出，再把氯化氢质量和除以质量分数10％即得盐酸质量。3．（2008·乐山市）将29.1g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2mL水中（P水=1g/cm3），向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO4溶液，至恰好完全反应。右图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图，计算：（1）生成沉淀的质量是多少？（2）所得溶液中溶质的质量分数为多少？解:(1)由图可知,生成BaSO4沉淀的质量为23.3g(2)设BaCl2的质量为x,生成NaCl的质量为yBaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl208233117X23.3gyx=20.8gy=11.7g溶液的总质量=29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g溶质的总质量=11.7g+(29.1g—20.8g)=20gNaCl%=20/200×100%=10%答：生成沉淀23.3g，所得NaCl溶液的质量分数为10%。（注：其他解法，只要合理，结果正确，均可给分。）【解析】由图可知,生成BaSO4沉淀的质量为23.3g，要求所得溶液中溶质的质量分数，须知：反应后所得溶液中溶质氯化钠有两部分来源，氯化钡与硫酸钠反应生成的及原固体混合物中含有的，为11.7g+(29.1g—20.8g)=20g，反应后所得的溶液质量根据质量守恒定律需减去硫酸钡沉淀质量为29.1g+94.2g+100g-23.3g=200g，再把溶质总质量除以溶液总质量即可。4．（2008·四川达州）某校九年级综合实践活动小组用一定量的溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，最后所得气体质量与时间的关系如右图所示。请计算：所用过氧化氢溶液的质量？（要求写出解题过程）解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x，则：2H2O2==2H2O+O2↑（2分）6832X1.6gX68=6.132(2分)X=3.4g（1分）则过氧化氢溶液的质量%104.3g=34g（1分）【解析】据图形可知，生成的氧气质量是1.6g，由1.6g氧气通过化学方程式可求出参加反应的过氧化氢质量3.4g，再把过氧化氢溶质质量除以过氧化氢溶液质量即可。5．（2008·广东）(10分)某化学兴趣小组为了测定一工厂废水中硫酸的含量，取100g废水于烧杯中，加入120g质量分数为10％的氢氧化钠溶液，恰好完全反应(废水中无不溶物，其它成份不与氢氧化钠反应)。请计算：(1)废水中硫酸的质量分数；(2)该工厂每天用含氢氧化钙75％的熟石灰处理150t这种废水，需要熟石灰多少t?解：(1)设与氢氧化钠反应的硫酸质量为x。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O(1分)MnO29880x120g×10％(1分)x98=%1012080gg(1分)解得：x=14.7g(1分)H2SO4％=gg1007.14×100％=14.7%(1分)(2)设处理150t这种废水，需要Ca(OH)2的质量为y。H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O(1分)9874150t×14.7%y(1分)%7.1415098t=y74(1分)解得：y=16.65t(1分)熟石灰的质量=%7565.16g=22.2t(1分)答：(1)废水中硫酸的质量分数是14.7％；(2)处理150t这种废水，需要熟石灰22.2t。6．（2008·广东汕头）（7分）NaOH潮解后极易与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质。为测定实验室一瓶放置已久的烧碱中NaOH含量，某同学取适量的烧碱样品，溶于一定量的水得到200g溶液；再加入200g稀硫酸（足量）充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液为395.6g。请计算：（1）反应产生的CO2的质量为g。（2）若所取烧碱样品为50.0g，则样品中NaOH的质量分数是多少？（3）用同浓度的硫酸，与一瓶未变质、部分变质、或全部变质（杂质都是Na2CO3）的烧碱样品反应，需要硫酸的质量都相等。其原因是：（从钠元素质量守恒的角度解释）。解：（1）（1分）4.4（2）解：设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑…………………………………（1分）10644x4.4g……………………………………（1分）………………………………（1分）则烧碱样品中………………（1分）答：烧碱样品中NaOH的百分含量为78.8%。（3）（2分）氢氧化钠和碳酸钠都是每46g钠元素生成142g硫酸钠（1分），消耗98g硫酸（1分）【解析】反应产生的CO2的质量为200g+200g-395.6g=4.4g,由二氧化碳的质量通过化学方程式求出碳酸钠质量是10.6g，再把烧碱样品50.0g减去10.6g碳酸钠质量就是氢氧化钠质量，为39.4g，39.4g氢氧化钠质量除以50.0g烧碱样品质量即是样品中NaOH的质量分数；未变质、部分变质、或全部变质（杂质都是Na2CO3）的烧碱样品反应中所含的钠元素质量相等，那么它们与硫酸反应生成的硫酸钠质量也相等，根据硫酸根离子质量守恒，所需要的硫酸的质量也都相等。7．（2008·广西贵港）用“侯氏联合制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的含量，小明称取该纯碱样品3.3g，充分溶解于水中，再滴加氯化钙溶液，产生沉淀的质量与加入氯化钙溶液的质量关系如右图所示。求：（1）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。（精确到0.1%）（2）所加入氯化钙溶液的溶质质量分数。22.2氯化钙溶液的质量/g沉淀的质量/g3.01064410.64.444gxg1064.4g解得：x=50.010.6%100%78.8%50.0ggNaOHg解：设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x，22.2g氯化钙溶液中溶质的质量为y，则Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl106111100xy3.0g3100111106yx解之得：x＝3.18（g），y＝3.33（g）所以，该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为：100%3.33.18＝96.4%所加入氯化钙溶液的溶质质量分数为：100%22.23.33＝15%【解析】由图形可知，所得的3.0g沉淀是碳酸钙，由3.0g碳酸钙质量通过化学方程式可求出碳酸钠质量，碳酸钠质量除以3.3g纯碱样品质量即是纯碱样品中碳酸钠的质量分数。同时，由3.0g碳酸钙质量通过化学方程式还可求出氯化钙质量，氯化钙质量除以22.2g氯化钙溶液质量即是氯化钙溶液的溶质质量分数。8．（2008·海南）100g稀盐酸恰好跟100g16%的氢氧化钠溶液完全反应，求：（1）生成氯化钠的质量：（2）稀盐酸中溶质的质量分数。解：设生成氯化钠的质量为x；稀盐酸中溶质的质量分数为yHCl＋NaOH==NaCl＋H2O36.54058.5y×100%100×16%xx==23.4gy==14.6%答：略9．（2008·河北）（5分）过氧化氢溶液长期保存会自然分解，使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液，和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51g，加入适量二氧化锰，生成气的质量与反应时间的关系如图20所示。(1)完全反应后生成氧气的质量为。(2)计算该溶液中溶质的质量分数。解：(1)0．48g(2)解：设51g过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为x。2H2O22MnO2H2O+O2↑6832x0．48ggx48.03268ggx02.1326848.0过氧化氢溶液中溶质的质量分数为%2%1005102.1gg答：该溶液中溶质的质量分数为2％。10．（2008·湖北恩施）(5分)已知Na2CO3的水溶液呈碱性，在一烧杯中盛有20.4gNa2CO3和NaCl组成的固体混合物。向其中逐渐滴加溶质质分数为10％的稀盐酸。放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如下图所示，请根据题意回答问题：(1)当滴加稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液的pH7（填＞、＝、＜）。(2)当滴加稀盐酸至图中A点时，烧杯中为不饱和溶液（常温），通过计算求出其中溶质的质量分数。（计算结果保留一位小数）解：（1）＜（1分）（2）73g10%的稀盐酸中含HCl的质量是：73g×10%=7.3g设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y，生成的二氧化碳的质量为z。Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O1067311744x7.3gyz烧杯里不饱和溶液的质量为：20.4g+73g-4.4g=89g（1分）烧杯里不饱和溶液中溶质的质量分数为：答：略【解析】由图形可知，当滴入的稀盐酸质量是73g时，稀盐酸与碳酸钠恰好反应生成氯化钠、水和二氧化碳，B点时，稀盐酸有剩余，烧杯中溶液是氯化钠和盐酸的混合溶液，pH7，求A点时，溶液中的溶质质量分数，溶液为氯化钠溶液，溶质氯化钠有两部分来源，碳酸钠与稀盐酸反应生成的及原固体混合物中含有的，溶液质量根据质量守恒定律，等于参加反应的固体混合物20.4g加上73g稀盐酸质量减去二氧化碳气体质量即可。11．（2008·湖北黄冈）(5分)某学生用36．5g盐酸与一定量的水垢(主要成分是碳酸钙)恰好反应,产生了4．4g的CO2气体,该盐酸溶质质量分数是多少?解：设盐酸中氯化氢的质量为x（0.5分）2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2↑（1分）7344x4.4g73/x=44/4.4g（1分）x=7.3g（1分）盐酸溶质质量分数：7.3/36.5×100%=20%（1分）答:该盐酸溶质质量分数是20%（0.5分）12．（2008·湖北咸宁）(5分)请根据下图提示，自编一道简单的计算题，并解答。自编的题目:解:答案：自编题目1:多少克锌与足量的盐酸反应产生0.2g氢气?自编题目2:足量的锌与多少g14.6%的盐酸反应生产0.2g氢气?自编题目3:多少克锌与多少克14.6%盐酸恰好完全反应生成0.2g氢气?(只要学生设计的题目合理均可给分)具体解答过程略(锌:6.5克盐酸:50克)解答部分评分标准:正确书写化学方程式1分;正确设未知数和正确列式1分;求出答案和及答1分.13．（2008·湖北宜昌）（5分）