1、1溶液计算题1、 实验室里同学们要配制一定溶质质量分数的氯化钙溶液。药品柜中可供选择的药品只有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙和硝酸钙四种固体及一定溶质质量分数的稀盐酸。同学们交流讨论后,选择了一种固体药品并称取 15g 加入烧杯中,再向其中加入 105.4g 稀盐酸,充分反应后过滤,得到 5g 固体和 111g 氯化钙溶液(实验中物质损耗忽略不计) ,并将上述配好的氯化钙溶液倒入贴有相应标签的试剂瓶中。请回答下列问题:(1)同学们选择的固体药品是 ;(2)请根据已知条件计算稀盐酸的溶质质量分数。 (计算结果保留至 0.1%)1、 (1)碳酸钙 1 分(2)产生的二氧化碳质量=15g+105.4g5g
2、111g=4.4g 1 分设盐酸中氯化氢的质量为 x。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO273 44x 4.4gx=7.3g 1 分盐酸的溶质的质量分数=7.3g105.4g100%=6.9% 1 分2、利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。例如,在一定量的待测酸(或碱)溶液中逐滴滴入已知质量分数的碱(或酸) 溶液(这种溶液被称为标准溶液),直到酸、碱恰好完全反应,根据消耗标准碱(或酸) 溶液的多少即可求算出待测酸 (或碱)溶液的溶质质量分数。右下图为某次测定过程中,溶液的 pH 随所滴加的某标准溶液体积的变化而变化的关系图。(1)根据右下图曲线可以判断在实验中是向 (填
3、“酸”或“碱” ,下同) 溶液(待测液)中滴加 溶液(标准液)。(2)在这次测定中,为了指示中和反应刚好完全,用酚酞做指示剂,即在待测溶液中先滴入几滴酚酞试液,若看到 现象,则证明中和反应刚好完全。(3)如果实验中使用的酸是硫酸溶液,碱是氢氧化钠溶液,且待测液和标准液的密度均以1.0g/ cm3 计。若测定中取用待测液 25mL,标准液溶质的质量分数为 4.5%,根据图中数据,计算待测液溶质的质量分数。 (计算过程中数值保留至 0.1)2、 (1) 碱 ;酸 (每空 1 分) (2)溶液的红色刚好褪去(1 分)(3)消耗掉的硫酸溶液质量:24.5mL1.0g/mL=24.5g消耗掉的硫酸溶液中
4、溶质的质量:24.5g4.5%=1.1g1 分解: 设待测液溶质质量为 x2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2 H2O 80 98x 1.1g 80 :98 = x :1.1g 1 分x=0.9g 1 分待测液溶质质量分数为 0.9g (25 mL1.0g/cm3)100%=3.6% 1 分3 欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(石灰石样品中的杂质受热不分解,且不与酸反应) ,甲、乙两位同学分别设计了如下两个实验方案:方案一:称取石灰石样品质量 8g;用酒精灯加热样品,直至质量不再改变;将固体残余物放在干燥的器皿中冷却后称得质量 6.9 g;计算。方案二:称取石灰石样品质量 8
5、g;加入质量分数为 7.3%的盐酸 100 g,使碳酸钙完全pH7V/mL24.5O2反应;向反应后的溶液中加入含溶质 3.2 g 的氢氧化钠溶液,恰好中和多余的盐酸;计算。请回答下列有关问题:(1)100g 质量分数为 7.3%的盐酸中,溶质氯化氢的质量为 7.3g;(2)你认为上述方案中,切实可行的是方案二,不选用另一方案的原因是碳酸钙要在高温下才能完全分解(3)求方案二样品中碳酸钙的质量分数。解:设与氢氧化钠反应的 HCl 质量为 xHCl + NaOH=NaCl+H2O36.5 40x 3.2g36.5:40=x:3.2g得 x=2.92g(1 分)与碳酸钙反应的 HCl 质量为: 7
6、.3g2.92g=4.38g设与盐酸反应的碳酸钙质量为 yCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+ H2O100 73y 4.38g100:73=y:4.38gy=6g(1 分)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:6g8g100%=75%(1 分)4 将 1.5 g 混有铜粉的镁粉投入 100g 稀硫酸中,至不再产生气泡为止,共收集 0.1 g 气体。过滤后,向所得溶液滴入质量分数为 10的氢氧化钠溶液。开始滴入时无沉淀生成,滴加一定质量的氢氧化钠溶液后开始出现白色沉淀。当滴加氢氧化钠溶液的质量为 80g 时,恰好得到最多的沉淀量 2.9 g。试求:(1)原混合物中镁的质量分数;(2)最终所得溶
7、液中溶质的质量分数。 (计算结果保留至 0.01%)解:(1)设原混合物中镁的质量为 x,则 MgH 2SO4=MgSO4H 224 2x 0.1 g24:x=2:0.1g x=1.2g, (1 分)Mg=80 (1 分)(2)首先中和未反应的 H2SO4 H 2SO42NaOHNa 2SO42H 2O然后再发生如下反应 ,MgSO 42NaOH=Na 2SO4Mg(OH) 2 (1分)即 NaOH 全部转化为 Na2SO4 设最终所得 Na2SO4 的质量为 y,2NaOH Na 2SO480 14280 g10 y (1 分)80: 80 g10=142:yy=14.2g (1 分)根据质量守恒定律,反应所得溶液质量为100801.20.12.9178.2g (1 分)则 Na2SO4%7.97 ( 1 分)3