3NaOH+FeCl3 Fe(OH)3↓+3NaCl 107 3×58.5 21.4g x = x=35.1g 所得溶液中溶质质量分数为: ×100%=7.02% 原混合物中钠元素的质量分数为: ×100%= ×100%=62.2% 答:略 【例6】 (安徽省)Na2CO3和Na2SO4的混合物12.4g与100g稀硫酸恰好完全反应,产生2.2g气体,求反应后溶液中溶质的质量分数.(假设溶质溶解在允许范围内) 【点拨】 解本题的关键(1)是能分析出混合物中的Na2CO3可与稀H2SO4反应,而Na2SO4不与稀H2SO4反应;(2)反应后溶液中的溶质NaSO4的质量应是新生成的H2SO4与原混合物中含的H2SO4的质量之和.(原混合物中的H2SO4易被忽视,而成为易错点.)(3)题中所给的数据12.4g、100g均是混合物的质量,不能直接代入化学方程式计算,可用的是2.2gCO2的质量. 解:设原混合物中含Na2CO3的质量为x,生成Na2SO4的质量为y. Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2↑+H2O 106 142 44 x y 2.2 g = x=5.3g = y=7.1g 则反应后溶液中含溶质Na2SO4的质量为:7.1 g+(12.4g-5.3g)=14.2g 反应后溶液中溶质的质量分数为: ×100%=12.9% 答:反应后Na2SO4溶液中溶质的质量分数为12.9%. 【例7】 (上海市)在某温度下,20g CuSO4饱和溶液跟20g 10%的NaOH溶液恰好完全反应. (1)求硫酸铜溶液中所含溶质的质量.(2)求该温度下硫酸铜的溶解度. (3)求反应后溶液的质量百分比浓度(溶质的质量分数). 【点拨】 本题的难度不大,但值得注意的是①化学方程式书写要正确;②溶解度的概念要运用准确;③运用质量守恒求反应后溶液质量时,要将生成的Cu(OH)2沉淀从反应后的液体混合物中减去. 解:(1)设20g CuSO4饱和溶液中含CuSO4质量为x. CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH)2↓ 160 80 142 98 x 20 g×10% y z = ∴ x=4g (2)设该温度下CuSO4的溶解度为S. = S=25g (3)设生成的Na2SO4质量为y,Cu(OH)2质量为x. = y=3.55g = z=2.45g 则反应后硫酸钠溶液的质量百分比浓度(溶质质量分数)为: ×100%=9.5% 答: (1)20g CuSO4饱和溶液中含CuSO4质量为4g. (2)该温度下CuSO4的溶解度为25g.(3)反应后溶液的质量百分比浓度为9.5%. 【例8】 (上海市)中和一定质量和一定溶质质量分数的稀硫酸,需用m g氢氧化钠,若改用m g的氢氧化钾时,反应后溶液的pH应当是 ( ) A.等于7 B.大于7 C.小于7 D.无法确定 【点拨】 依题意知m g NaOH恰好与一定质量的H2SO4完全反应,后改用m g KOH与硫酸中和,由于KOH与NaOH的相对分子质量不同,故同是m g消耗的硫酸质量不同,若m g KOH消耗的H2SO4比m g NaOH消耗的H2SO4少,则H2SO4剩余,反应后,溶液pH<7;若m gKOH消耗的H2SO4比m g NaOH消耗的H2SO4多,则KOH过剩,反应后溶液pH>7. 解:设m g NaOH能中和H2SO4的质量为x. 2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O 80 98 m g x = x= mg 设m gKOH能中和H2SO4的质量为y. 2KOH+H2SO4 K2SO4+2H2O 112 98 m g y = y= mg 由于 mg> mg,故当KOH中和H2SO4消耗H2SO4少,因而溶液中H2SO4有剩余,pH<7. 【答案】 C 【例9】 (辽宁省)将40g质量分数为25%的硫酸溶液A与未知质量分数的硫酸溶液B以mA∶mB=1∶1.5的质量比相混合.取混合液49g,跟足量的铁粉完全反应,反应所生成的氢气在氧气中完全燃烧,生成3.6g水.求: (1)在氧气中燃烧的氢气的质量;(2)B溶液中H2SO4的质量分数. 【点拨】 本题中涉及了两个化学反应:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑、2H2+O2 2H2O,解题的思路:①用生成的3.6g水求参加反应的H2的质量;②用H2求参加反应的H2SO4的质量;③根据已知硫酸溶液A与硫酸溶液B是以mA∶mB=1∶1.5的质量混合,先求出mB的质量,再设B硫酸溶液的质量分数为z,依据溶液A中的H2SO4与溶液B中的H2SO4质量之和相于参加反应的H2SO4的质量.可求出B溶液的质量分数. 解:(1)设在O2中燃烧的H2的质量为x. 2H2+O2 2H2O 4 36 x 3.6 g = x=0.4g (2)设混合后溶液中H2SO4的质量为y. H2SO4+Fe FeSO4+H2↑ 98 2 y 0.4g = y=19.6g 已知mA∶mB=1∶1.5, 40g∶mB=1∶1.5 mB=60g 设B溶液中H2SO4的质量分数为z. mA×25%+mB×z=19.6 g 40 g×25%+60 g×z=19.6 g z=16% 答:(1)在氧气中燃烧的氢气质量是0.4g.(2)B溶液中H2SO4的质量分数是16%. 【例10】 (广西省中考题)将一定质量的某易燃的有机化合物(只含C、H、O元素)与一定质量的氧气在密闭容器中混合后点燃,使其全部反应,然后将全部产物依次通过如图4—10所示装置(通过各装置时均完全反应),可观察到装置A中粉末变蓝,装置(B)、(D)中均出现白色沉淀.问:
A B C D 图4—10 (1)装置(B)、(D)中生成的白色沉淀是________. (2)根据实验现象,可判断有机物与氧气反应生成物中一定含有________. (3)本实验需用纯净的氧气,若用KMnO4制氧气,应采用法收集,然后再进行________处理. (4)若反应前放入m g这种有机化合物,n g氧气;反应后装置A增重了a g,装置C内粉末质量减轻了c g,装置B、D中生成的白色沉淀分别为b g、d g,则当________>n时,可以确知有机物中含有氧元素. 【点拨】 ①由于装置(B)、(D)装有澄清石灰水,它们遇CO2后变浑浊,则产生的白色沉淀是CaCO3. ②测定有机物中是否含有C、H元素,可看是否生成CO2和H2O(元素守恒),由于A装置中CuSO4粉末变蓝说明有H2O产生;石灰水变浑浊说明有CO2产生,则原有机物中一定含C、H元素,但氧元素必须通过定量方法测定.有机物燃烧一般生成H2O和CO2,但当O2不充足时,也可产生部分CO,从题中所给条件知C装置内的CuO也完全反应,说明有CO生成,故有机物与O2反应后的生成物中一定有H2O、CO2、CO.③要收集到纯净O2用排水取气法比向上排空气法好,但其中易含水蒸气,所以还要进行干燥处理. ④依题意可用下式表示: +O2 +CO2+H2O+CO mg n g b g a g c g (由于A装置增重a g,则可生成H2O质量是a g,代入上式中.) (由于B装置中产生沉淀为b g,依据化学方程式: 设参加反应的CO2质量为x CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O 44 100 x b g = x= b g代入上式中) (由于C装置内粉末质量减少了c g,这是CO中氧元素的质量.利用“差量法”可求CO的质量.设CO的质量为y. CO+CuO Cu+CO2 固体质量减少 28 80 64 44 16 y c g = y= c g代入上式中) 根据质量守恒定律,反应前后氧元素的质量相等. 则生成物中氧元素的质量总和为: b g× ×100%+a g× ×100%+ c g× ×100% = b g+ a g+c g 由此可推断当 b g+ a g+c >n时,有机物中一定含氧元素. 【答案】 (1)CaCO3(2)CO2、H2O、CO(3)排水集气 干燥 (4) b g+ a g+c或 b+ d或 b g+ a g-c