【解析】(1)要求所用硫酸的溶质质量分数,题中已经给出硫酸的质量(100g),还需求出溶液中溶质H2SO4的质量。由于该反应过程中会产生二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中会使所得溶液质量减少,故根据质量守恒定律,反应前后溶液的质量差,即为产生的CO2的质量,根据CO2的质量,利用化学方程式计算可以求出参加反应的H2SO4的质量,进而计算硫酸溶液的溶质质量分数。
(2)要想求出原样品中碳酸钠的质量分数,需知道原样品的质量和样品中碳酸钠的质量,而样品的质量,即为碳酸钠质量和原样品中硫酸钠的质量之和。
原样品中碳酸钠的质量,可根据反应生成的CO2的质量,利用化学方程式进行计算。
原样品中硫酸钠的质量=最后所得硫酸钠的质量(15.6g)-反应生成的硫酸钠质量。而反应生成的硫酸钠质量也可通过化学方程式求得。 具体解答过程如下:
解:生成二氧化碳的质量:100g + 100g - 195.6g = 4.4g
设样品中Na2CO3的质量为x,反应的硫酸质量为y,生成Na2SO4的质量为z。 Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑ 106 98 142 44
x y z 4.4g
106x
=444.4g98y=444.4g100g142z=444.4g z=14.2g
9.8g x=10.6g y=9.8g
硫酸溶液中溶质的质量分数:
×100%=9.8%原样品的质量为:10.6g+(15.6g-14.2g)=12g 原样品中碳酸钠的质量分数为: 16.(2015·湖北孝感)小明喜+O2↑请回答:
10.6g×100%=88.3g欢养金鱼,他上网查阅资料得知:鱼缸中每升水
的溶氧量低于0.003g时,鱼就会死亡。过氧化钙(CaO2)是一种化学增氧剂,其反应原理是2CaO2+2H2O====2Ca(OH)
2
(1)氧气在水中的溶解度随温度的升高而 。
(2)小明将2.88g过氧化钙放入盛有200L水的鱼缸中,请你通过计算分析,当氧气完全释放后,鱼缸中水的溶氧量是否符合最低要求?(假设产生的氧气完全溶入水,其他因素忽略不计)
16、(1)减小
(2)设2.88gCaO2完全反应生成O2的质量为x. 2CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑
144 32 2.88 g x
1442.88g=32x
x=0.64g
则鱼缸中水的溶氧量为=
0.64g=0.0032g/L; 200L因为0.0032g/L>0.003g/L
所以鱼缸中水的溶氧量符合最低要求.
【解析】(1)气体物质的溶解度随温度的升高而减少;
(2)根据过氧化钙的质量结合化学方程式求出氧气的质量,再由鱼缸中水的质量求出鱼缸中水的溶氧量,并比较进行解答。
28. (2015·山西)某合作学习小组的同学们,欲测定一定量的某种石灰石样品中碳酸钙的质量,进行了如下实验:
(1)配制溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
①配制100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,需图1所示盐酸的质量为___g。 ②量取盐酸与水时,视线要与量筒内液体凹液面的___保持水平,再读出液体的体积;将两种液体都倒入____中(填仪器名称),用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。 (2)将(1)中配制好的稀盐酸加入盛有石灰石样品的烧杯中,产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图2所示(假设石灰石样品中的杂质不与稀盐酸反应)。 计算:该石灰石样品中碳酸钙的质量
【答案】(1)①20;②最低处;烧杯;(2)7.5g
【解析】(1)①溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数,所以100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中含盐酸质量为:100g×7.3%=7.3g。需要36% 的盐酸的质量为:7.3g÷36%=20g;
②用量筒量取液体读数时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平;配制溶液的容器是烧杯,所以量取一定体积的36%盐酸和水后直接倒入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌;
(2)从图2中可以看出参加反应的稀盐酸的溶液的质量为75g,根据溶质质量=溶液的质量×溶质质量分数求出参与反应的盐酸的质量,然后代入化学方程式,计算出碳酸钙的质量。 设:石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 100 73 X 75g×7.3%
10073= x75g?7.3%x=7.5g
答:石灰石样品中碳酸钙的质量为7.5g。
32.(2015·湖北武汉)(6分)向盛有氢氧化钠溶液的试管中加入一定量白色的硫酸铜固体粉末,恰好完全反应,过滤,得到溶质质量分数为14.2%的无色溶液10g。请计算: (1)所得溶液中溶质的质量是 ; (2)实验前试管中氢氧化钠溶液的质量。 【答案】⑴1.42g;⑵9.38g。
【解析】10g溶质质量分数为14.2%的无色溶液中溶质的质量是10g×14.2%=1.42g。
设硫酸铜固体粉末质量为x,生成的沉淀质量为y。由于反应前后物质的总质量相等,实验前试管中氢氧化钠溶液的质量为(10g+y-x)。 CuSO4+ 2NaOH = Na2SO4+ Cu(OH)2↓ 160 142 98 x 1.42g y
16014298 ??x1.42gy解得,x=1.60g y=0.98g
实验前试管中氢氧化钠溶液的质量:10g+0.98g-1.60g=9.38g。
36.(2015?江苏苏州)(6分)二氧化硫是一种无色具有刺激性气味的气体,它进入大气后可形成硫酸型酸雨。
⑴煤、石油、木柴中都含有硫元素,点燃后均会产生二氧化硫气体,可用 ▲ 溶液检 验该气体的存在。
⑵为减少大气污染,火力发电厂采用以下两种方法吸收废气中的二氧化硫。
①用氨水吸收废气中的二氧化硫,其反应原理可用化学方程式表示为 ▲ 。已知: 亚硫酸盐不稳定,易被空气中的氧气氧化成硫酸盐。 ②用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫,其反应原理是:
2CaCO3+O2+2SO2
2CaSO4+2CO2 。若1000kg废气中含有1.6kg的二氧化硫,则至少需要含90%碳
酸钙的石灰石多少千克才能将其完全吸收(写出解题过程,计算结果保留一位小数)?
【答案】 ⑴高锰酸钾 ⑵①4NH3·H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O
或2NH3·H2O+2SO2+O2=2NH4HSO4 ②2.8kg
【解析】(1)高锰酸钾和二氧化硫反应溶液变为无色,因此可用高锰酸钾证明;氨水和二氧化硫反应生成硫酸铵;
② 解:设至少需要含90%碳酸钙的石灰石的质量为x。
2CaCO3 +O2 +2SO2
2CaSO4+2CO2
200 128 90%x 1.6kg
200∶128=90%x∶1.6kg
x=2.8kg
答:至少需要含90%碳酸钙的石灰石2.8kg才能将其中的二氧化硫完全吸收。
24.(2015?江西)(10分)为测定某氮肥中硫酸铵的纯度(及质量分数)是否与下图标签相符合,小林取一定量该氮肥样品于烧杯中配成溶液与足量的氯化钡溶液反应,记录有关数据如下表:
反应前 烧杯和样品溶液总质量 45g 氯化钡溶液质量 55g 反应后 过滤后烧杯和溶液总质量(滤液的损失忽略不计) 76.7g 【反应的化学方程式为(NH4)2SO4+BaCl2 ==BaSO4↓+2NH4Cl,其他成分能溶于水但不参加反应】 (1)反应生成BaSO4的质量为 g。
(2)若所取氮肥样品的质量为15g,试通过计算确定该氮肥中硫酸铵的纯度是否与标签相符。(写出计算过程)
(3)反应前后,溶液中硫元素的质量 (填“不变:、“增大”或“减小“)。 硫酸铵 (NH4)2SO4 纯度:96% XX化肥有限公司
【答案】(10分)(1)23.3(2分) (2)解:设样品中硫酸铵的质量为x。
(NH4)2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NH4Cl (1分) 132 233 x 23.3g 132:233=x:23.3g(1分) 解得:x=13.2g(1分) 所以样品中硫酸铵的纯度为
13.2g
×100%=88%<96%(2分) 15g
答:该氮肥中硫酸铵的纯度与标签标注不符。(设、答完整、正确1分) (3)减少(2分)
【解析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所以反应前的总质量等于反应生成沉淀的质量与烧杯及其内容物质的质量之差,要判断该硫酸铵中硫酸铵的纯度是否达标,应该先计算出硫酸铵的纯度,再与标签上的内容比较判断,可根据加入足量氯化钡溶液后,产生沉淀的质量求出样品中硫酸铵的质量,利用硫酸铵的纯度=样品中硫酸铵的质量/样品的质量×100%。根据(NH4)2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NH4Cl 可知,反应前硫元素存在于硫酸铵中,硫酸铵易溶于水,硫元素全部在溶液中,加入氯化钡后,硫元素以硫酸钡形式存在,硫酸钡难溶于水,所以加入氯化钡溶液后,溶液中硫元素的质量减少。
15.(2015?山东菏泽)学习了金属的有关知识后,同学们知道了如何鉴别黄金
和黄铜(铜锌合金,俗名“愚人金”),为进一步定量分析黄铜的成分,某同学进行了如下实验:称量黄铜样品20g放入锥形瓶中,向其中不断加入稀硫酸,收集生成的气体与所加稀硫酸的质量关系如图所示。求:
(1)黄铜样品中锌的质量。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。 【答案】(1)6.5g (2)10%
【解析】先根据图示信息判断出完全反应消耗稀硫酸和生成氢气的质量,然后再根据锌与稀硫酸反应的化学方程式分别计算出参加反应的锌和生成的硫酸锌的质量,最后再根据反应后所得溶液质量计算出反应所得溶液的溶质质量分数。
解:设样品中锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为 y。由图分析可知产生氢气0.2 g。 1分
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
65 161 2
x y 0.2 g 1分 65∶2 = x∶0.2 g x=6.5 g 1分 161∶2 = y∶0.2 g y=16.1 g 1分 所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数:
2分
答:(1)样品中锌的质量为6.5g。
(2)所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数为10%。
18. (2015·内蒙古呼和浩特)向盛有100g稀硫酸的烧杯中加入一定量的镁粉,固体完全溶解后,再向所得溶液中加入NaOH溶液,所得沉淀质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示:
(1)计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数; (要求写出计算过程)