某兴趣小组为了测定市面销售的某品牌纯碱(杂质为氯化钠)中碳酸钠的质量分数,进行了如下实验:①在三个烧杯中分别加入11.0g样品及足量的水配成溶液;②向三个烧杯中分别加入一定质量氯化钙溶液;③将充分反应后生成的沉淀过滤、洗涤、干燥,并称量得到的白色固体。
实验所得数据见下表,请你分析并进行有关计算:
烧杯Ⅰ | 烧杯Ⅱ | 烧杯Ⅲ | |
加入氯化钙溶液的质量(g) | 50.0 | 110.0 | 150.0 |
白色固体的质量(g) | 5.0 | 10.0 | 10.0 |
(1)样品中碳酸钠的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
(2)求所加入的氯化钙溶液的溶质质量分数?
【答案】(1) 96.4%(2)80g
【解析】
试题分析:(1)由实验数据可知,11.0g样品中的碳酸钠与氯化钙溶液充分反应最多生成10.0g碳酸钙。可根据碳酸钙的质量求出碳酸钠的质量;
(2)比较Ⅰ和Ⅱ次的数据可知,烧杯Ⅰ中的氯化钙完全反应,可先根据化学方程式中碳酸钙与氯化钙的质量关系,求出氯化钙的质量,再求出氯化钙溶液的溶质质量分数。具体解题过程如下:
解:(1)设要生成10.0g碳酸钙需要碳酸钠的质量为x
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓+ 2NaCl
106 100
x 10.0g
106:100 = x:10.0g
解得x=10.6g
样品中碳酸钠的质量分数为:×100%=96.4%
(2)设生成5.0g碳酸钙需要氯化钙的质量为y
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓+ 2NaCl
111 100
y 5.0g
111:100=y:5.0g
y=5.55g
所加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为:×100%=11.1%
答:(1)样品中碳酸钠的质量分数是96.4%;。
(2)所加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为11.1% 。
某同学为了测定NaCl和MgCl2固体混合物中MgCl2的质量分数,进行如下实验:将80g固体混合物溶于水配成溶液,平均分成四份,分别加入相同质量分数的NaOH溶液,获得如下实验数据:
实验次数 | 一 | 二 | 三 | 四 |
固体混合物的质量(g) | 20 | 20 | 20 | 20 |
加入NaOH溶液的质量(g) | 20 | 40 | 60 | 80 |
生成沉淀的质量(g) | 2.9 | m | 8.7 | 8.7 |
问:
表中m的值为 ;
原固体混合物中MgCl2的质量分数是多少?(要求写出计算过程)
【答案】(1)5.8 (2)71.25%
【解析】
试题分析:(1)从表中数据可知:第一次生成沉淀为2.9g,第二次加入氢氧化钠钠溶液的质量是第一次的2倍,则生成沉淀的质量也是第一次的2倍。应为2.9g×2=5.8g。
(2)比较三、四两次的数据可知,第三次反应已经完全发生。可知:最终生成沉淀的质量为8.7g。可利用MgCl2与Mg(OH)2的质量关系进行求解。具体解题过程如下:
解:设原固体混合物中MgCl2的质量为x
MgCl2 + 2NaOH==Mg(OH)2↓ + 2NaCl
95 58
x 8.7g
95:58=x:8.7g
x=14.25g
原固体混合物中MgCl2的质量分数为:×100%=71.25%
答:原固体混合物中MgCl2的质量分数为71.25%
某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、锌合金)样品中锌的质量分数,取10克样品放入烧杯中,再取60克稀硫酸分六次加入烧杯中,俊充分反应,实验数据如下:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | 第五次 | 第六次 | |
加入稀硫酸的质量(g) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
剩余固体的质量(g) | 9.35 | 8.7 | 8.05 | 7.4 | 6.75 | 6.75 |
(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少?(写出计算步骤,下同)
(2)所用稀硫酸的质量分数为多少?
【答案】(1)32.5%(2)9.8%
【解析】
试题分析:分析表中数据可知:第五次时时反应已经完成。在合金中铜不反应,所以剩余固体的质量为铜的质量,可求出锌的质量。再根据锌与硫酸反应的化学方程式求出硫酸的质量,进一步求其溶液中溶质的质量分数。
⑴ 由表中数据知该合金中铜的质量为6.75g,则锌的质量为3.25g
黄铜样品中锌的质量分数为×100%=32.5%
⑵ 设稀硫酸中溶质质量为x
Zn + H2SO4 ==== Zn SO4 + H2↑
65 98
3.25g x
65:98=3.25g:x
x=4.9g
稀硫酸中溶质质量分数为×100%=9.8%
答:(1)黄铜样品中锌的质量分数为32.5%;
(2)所用稀硫酸的质量分数为9.8% 。
“黄铜”是铜、锌合金,为了测定某黄铜样品中锌的质量分数,甲、乙、丙三位同学分别进行实验,实验数据如下:(烧杯质量均为56g)
甲 | 乙 | 丙 | |
烧杯+稀盐酸质量 | 139g | 129g | 129g |
加入黄铜样品质量 | 20g | 24g | 20g |
充分反应后,烧杯+剩余物质质量 | 158.8g | 152.8g | 148.8g |
请回答下列问题:
(1) 同学取用的稀盐酸和样品恰好完全反应,他制取的氢气的质量是 .
(2)计算黄铜样品中锌的质量分数.
【答案】(1) 丙 0.2g (2)32.5%
【解析】
试题分析:(1)甲与丙相比可知丙中金属已完全反应;乙与丙相比可知丙中稀盐酸已完全反应,即丙同学取用的稀盐酸和样品恰好完全反应,他制取的氢气的质量是129g+20g﹣148.8g=0.2g;
(2)设:黄铜样品中参加反应锌的质量为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2
x 0.2g
65:2=x: 0.2g
x=6.5g
黄铜样品中锌的质量分数:×100%=32.5%
答:黄铜样品中锌的质量分数为32.5%.
欲测定Cu﹣Zn合金及Cu﹣Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出铜的质量分数的是_________ 合金。
(2)取该合金的粉末32.5g与足量该硫酸充分反应,经测定产生了0.4g气体。
请你计算该合金中铜的质量分数。
【答案】(1)Cu﹣Zn(2)合金中铜的质量分数为60%
【解析】
试题分析:(1)在铜银合金中,两种金属的活动性均在氢的后面。所以都不能和酸发生反应。因此无法测出其中的成分。在铜锌合金中,铜不与酸反应,锌能与酸反应生成氢气。所以可通过测量生成氢气的质量(或固体与酸充分反应后的减少的质量),得知金属锌的质量。进一步求出铜的质量分数。 即现有条件下能测出铜锌合金中铜的质量分数。
(2)已知量:氢气的质量为0.4g;未知量:铜在合金中的质量分数。
解题思路:可根据锌与硫酸反应的化学方程式,利用锌和氢气在反应中的质量关系求解出合金中含锌的质量。进一步求出铜的质量及其中合金中的质量分数。具体解题过程如下:
【解】设合金中Zn的质量为x。
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
65 2
4g
x = 13 g
合金中铜的质量= 32.5g – 13g = 19.5g
合金中铜的质量分数为:60%
答:合金中铜的质量分数为60%。(其它合理解法均可)
考点:根据化学方程式的计算
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