再求溶解在1.80 g水中Na2CO3的质量m2(Na2CO3),及这些Na2CO3析出所形成晶体的质量m2(Na2CO3?10H2O)和溶液由此而减少水的质量m2(H2O)
m2(Na2CO3)= =0.180 g
Na2CO3 ~ Na2CO3?10H2O ~ 10H2O 106 g 286 g 180 g 0.180 g m2(Na2CO3?10H2O) m2(H2O) m2(Na2CO3?10H2O)=0.486 g m2(H2O)=0.306 g
依次类推,求m3(Na2CO3)及m3(Na2CO3?10H2O)和m3(H2O),直至所得晶体质量mi(Na2CO3?10H2O)在 (Na2CO3?10H2O)的和中可以忽略为止。
m3(Na2CO3)= =0.0306 g
Na2CO3 ~ Na2CO3?10H2O ~ 10H2O 106 g 286 g 180 g 0.0306 g m3(Na2CO3?10H2O) m3(H2O) m3(Na2CO3?10H2O)=0.0826 g m3(H2O)=0.0520 g m4(Na2CO3)= =0.00520 g m4(Na2CO3?10H2O)= =0.0140 g ……(生成固体质量以0.170倍递减) 最后得出所得晶体质量m(Na2CO3?10H2O) m(Na2CO3?10H2O)= (Na2CO3?10H2O) =2.86 g+0.486 g+0.0826 g+0.0140 g+…… =3.44 g
方法2(终态思维法):设最终析出Na2CO3?10H2O的质量为x,则其中含有Na2CO3和水的质量分别为: m(Na2CO3)= m(H2O)=
这样,若将( -1.06 g) Na2CO3溶解在质量为 的水中,在题设温度下,当形成饱和溶液,所以: x=3.45 g。 答案:3.45 g
评注:二法相比,方法一不及方法二简捷、准确。方法一之答案较方法二之答案出现一定的误差,是有效运算和四舍五入的结果。若进行纯数字运算,则两种方法的计算结果应该是完全相同的。 ●锦囊妙计
求析出结晶水合物的质量,常有两种思维:(1)过程思维:按晶体析出分过程计算的一种方法,思维朴素易接受,但计算量大;(2)终态思维:摒弃晶体析出过程,直接由最终结果计算的方法,优点是计算量相对较小。 ●歼灭难点训练
1.(★★★)在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3(aq)中加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量是( )
A.等于1.06 g B.大于1.06 g而小于2.86 g
C.等于2.86 g D.大于2.86 g 2.(★★★)将例题中的“10.0 g”改为“50.0 g”,其他不变,试求之。
3.(★★★★)t℃时,向足量饱和Na2CO3(aq)中,加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,并冷却至t℃,最终所得晶体质量为5.83 g,求该温度下Na2CO3的溶解度。
4.(★★★★★)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3?5H2O)俗名海波、大苏打。现向定量饱和Na2S2O3(aq)中加入m g无水Na2S2O3固体,搅拌后静置,得到一定质量的Na2S2O3?5H2O晶体,欲求所得晶体质量x(g),还必须补充一个条件。则:
(1)所补充的条件是 (用字母表示,但要说明它的含义);
(2)写出求所得晶体质量的计算式,x=______。 附:参考答案 难点磁场
解析:(1)最后所得晶体质量为(a+1.06)g,其中含Na2CO3质量是:106(a+1.06)/286 g,含水质量为:180(a+1.06)/286 g;则: S= ×100 g= g
(2)由于S>0,所以:2650a-4770>0,a>1.8。 答案:(1)S= g (2)a>1.8 歼灭难点训练 1. D
2.解析:设析出Na2CO3?10H2O质量为x,则:其中含Na2CO3质量为106 x/286,含水质量为180 x/286;
(106x/286-1.06 g)∶50.0 g=(180x/286)∶100g x=18.9 g 答案:18.9 g
3.解析:5.83 g Na2CO3?10H2O中含Na2CO3质量5.83 g×106/286=2.16 g,含水质量5.83 g×180/286=3.67 g。 则:
S(Na2CO3)=30.0 g 答案:30.0 g
4.提示:(1)所补充的条件是:一定温度下,Na2S2O3在水中的溶解度S(g)。(若未指明温度,该小题不能得分)
(2)所得x(g) Na2S2O3?5H2O中:m(Na2S2O3)= g,m(水)= g, 则
答案:(1)一定温度下,Na2S2O3在水中的溶解度S(g) (2) 2009-2-12 15:28:10
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youth9900
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#15
Re:[推荐]精粹高中化学解题方法 难点15 多离子盐溶液的结晶
多离子盐溶液中晶体的析出属初中所学内容,但初中所学不能满足于高考的要求,因此高中阶段有必要加深。 ●难点磁场
请试做以下题目,然后自我界定学习本篇是否需要。 溶质
溶剂 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2 水 170 9.3 1.5×10-4 33.3 液氨 86 97.2 0.8 0
(1)分别是1.0 mol? L-1的Ag+、Ba2+、NO-3和Cl-在水中发生反应的离子方程式是 。
(2)分别是0.50 mol?L-1的以上四种离子在液氨中发生反应的离子方程式是 。
(3)得出以上结论的依据是 。
(4)将以上四种离子按适当浓度混合于液氨之中,能否有AgCl沉淀析出? 答:________(“能”或“否”)。 ●案例探究
[例题]下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g H2O): NaNO3 KNO3 NaCl KCl
10℃ 80.5 20.9 35.7 31.0 100℃ 175 246 39.1 56.6 (计算时假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计)
(1)取23.4 g NaCl和40.4 g KNO3,加70.0 g H2O,加热溶解。在100℃时蒸发掉 50.0 g H2O,维持该温度,过滤析出晶体,计算所得晶体的质量(m高温)。
将滤液冷却至10 ℃,待充分结晶后过滤。计算所得晶体的质量(m低温)。 (2)另取34.0gNaNO3和29.8 g KCl,同样进行如上实验。10℃时析出的晶体是_______________(写化学式)。100℃和10℃得到的晶体质量(m′高温和m′低温)分别是多少?
命题意图:本题考查多离子溶液中晶体的析出(实为沉淀生成)和溶解度的计算技能。
知识依托:物质的结晶。
错解分析:不了解物质的结晶与复分解反应的关系,(1)问无解;没看出(2)问数据的巧妙而费解。
解题思路:(1)100℃时S (NaCl)最小,所以析出NaCl晶体,则不析出KCl、NaNO3;KNO3溶液未达饱和,亦不会析出。
货币: 121 考试币 经验: 3967 点 体力: 3637 点 注册: 2007-12-23
(g溶质/100 g溶剂)如下表: 课堂币c: 449 课堂币 已知四种物质在水中、液氨中的溶解度
m高温=23.4 g-39.1 g×(70.0 g-50.0 g)÷100 g =23.4 g-7.82 g =15.6 g
将溶液冷却到10℃,析出晶体为KNO3和NaCl,析出KNO3晶体质量为: 40.4 g-20.9 g×(70.0g-50.0 g)÷100 g =40.4 g-4.18 g =36.2 g
析出NaCl晶体的质量为:(39.1 g-35.7 g)×(70.0 g-50.0 g)÷100 g=0.68 g
则:m低温=0.68 g+36.2 g=36.9 g
(2)两种原始溶液中,各种盐的物质的量都相等。 n(NaCl)= =n(KNO3)= =n(NaNO3) = =n(KCl)= =0.400 mol。
因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同,根据溶解度数据可知,100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体,冷却后得到的是KNO3晶体,但也含有少量的NaCl。所以第(2)小题不必再计算,便知: m′高温=m高温=15.6 g m′低温=m低温=36.9 g 答案:(1)15.6 g 36.9 g (2)15.6 g 36.9 g ●锦囊妙计
多离子溶液中的任何一种阳离子与任何一种阴离子相结合都可构成为溶液的一种溶质,若忽略同离子效应和盐效应(即假定盐类共存时不影响各自的溶解度),当溶液中各离子浓度相等时,不论蒸发还是降温,溶解度最小的溶质首先析出,且析出盐的阳离子(或阴离子)与溶液中的其他阴离子(或其他阳离子)不会结晶析出,但与析出盐晶体中阴、阳离子无关的其他阴、阳离子所形成的溶质有析出的可能。
若溶液中各离子浓度不等,则有析出多种晶体的可能。若SA>SB>SC>SD,则晶体析出的先后顺序为:D、C、B,一般不会析出A。 ●歼灭难点训练
1.(★★★)取100 g H2O,配成10℃饱和KCl溶液,又取50 g 水,加入35.4 g NaNO3,配成10℃ NaNO3溶液。将以上两溶液混合后,10℃时有 种晶体析出,质量是______g,该晶体的化学式为 ,析出该晶体的原因是 (溶解度见例题)。
2.(★★★)将例题中的“40.4 g KNO3”改为“29.8 g KCl”,其他不变,试求m高温和m低温。
3.(★★★★)将例题中的“23.4 g NaCl和40.4 g KNO3”改为“0.120 mol KCl和0.110 mol NaNO3”,其他不变,求m高温和m低温。 4.(★★★★★)某化学兴趣小组欲从NaNO3和KCl的混合溶液中分离出KNO3,设计了如下实验方案: 假设:①混合溶液中,n(KCl)=n(NaNO3);②盐类共存时不影响各自的溶解度。溶液中各种溶质在100℃和10℃的溶解度参照例题。试回答下列问题:
(1)①的主要操作是 ; ②的主要操作是 。
(2)晶体A的主要成分是____________,若含有杂质可能是
____________。晶体C的主要成分是____________,若含有杂质可能____________;通过实验确定晶体C中是否含有该杂质的方法是 。
(3)若晶体C中确实含有杂质,进一步提纯的方法是____________。 附:参考答案 难点磁场
解析:(4)若析出BaCl2沉淀之后,Ag+与剩余Cl-的浓度超过了饱和AgCl液氨溶液中Ag+和Cl-的浓度就会有AgCl沉淀析出。
答案:(1)Ag++Cl-====AgCl↓ Ba2++2NO ====Ba(NO3)2↓ (2)Ba2++2Cl-====BaCl2
(3)溶液中复分解反应发生的条件之一是有沉淀生成,而溶解度小者首先形成沉淀析出 (4)能 歼灭难点训练
1.解析:10℃时,KNO3溶解度最小,所以首先计算是否有KNO3晶体析出。
100 g+50 g=150 g水中能溶解KNO3质量为: =31.4 g
而n(NaNO3)= =n(KCl)= =0.416 mol 则析出KNO3质量为:
101 g?mol-1×0.416 mol-31.4 g=42.0 g-31.4 g=10.6 g 析出KNO3晶体,则不析出KCl晶体和NaNO3晶体。 其次,计算是否有NaCl晶体析出。 150 g水能溶解NaCl质量为: =53.6 g
此时溶液中共有NaCl质量为: 58.5 g?mol-1×0.416 mol=24.3 g 可见,不会有NaCl晶体析出。
答案:一 10.6 KNO3 因为溶液中存在K+、Na+、NO 、Cl-四种离子,可以自由组合成KCl、KNO3、NaCl、NaNO3四种物质,在10℃时,S(KNO3)<S(KCl),所以可能有KNO3晶体析出,S(NaCl)<
S(NaNO3),所以可能有NaCl晶体析出,经计算知,只析出KNO3晶体。 2.解析:100℃时。70.0 g-50.0 g=20.0 g水溶解NaCl和KCl的质量分别是:
m(NaCl)=39.1 g×20.0 g/100 g=7.82 g m(KCl)=56.6 g×20.0 g/100 g=11.3 g
10℃时,20.0 g水溶解NaCl和KCl的质量分别是: m′(NaCl)=35.7 g×20.0 g/100 g=7.14 g m′(KCl)=31.0 g×20.0 g/100 g=6.20 g
则:m高温=23.4 g-7.82 g+29.8 g-11.3 g=34.1 g m低温=7.82 g-7.14 g+11.3 g-6.20 g=5.8 g 答案:34.1 g 5.8 g
3.解析:100℃时,NaCl不析出,因为: