洪茲田
溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)計算是每年中考的熱點,主要包括基礎(chǔ)小計算和綜合大計算兩種類型,現(xiàn)針對這兩種類型舉例分析如下。
一、基礎(chǔ)小計算
溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的基礎(chǔ)計算包括:利用溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式進行溶質(zhì)、溶劑、溶液的互算;溶液的稀釋和濃縮的計算;結(jié)合配制一定溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)溶液實驗的計算;結(jié)合溶解度的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算等。
例1(2019·浙江·湖州)配制500 g7.3%的稀鹽酸,需要36.5%的濃鹽酸 g。
解析:500 g×7.3% = m(濃)×36.5%,解得m(濃) =? = 100 g。
答案:100
點評:根據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變,即m(濃)·w(濃) = m(?。(稀),可求出相關(guān)未知量。
例2(2019·山東·菏澤)溶液與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān),圖1為甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線。
(1)t1℃時甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度由大到小的順序是 。
(2)某同學按圖2所示進行實驗,得到相應(yīng)溫度下的A、B、C三種溶液,其中屬于飽和溶液的是
(填字母)。
(3)t3℃時向盛有40 g甲物質(zhì)的燒杯中加入50 g水充分溶解后,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為
。(結(jié)果精確到0.1%)
解析:(1)由溶解度曲線可知,在t1℃時甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度由大到小的順序是:丙>乙>甲;(2)t2℃時甲物質(zhì)的溶解度是28 g,即100 g水中最多可溶解28 g甲物質(zhì),所以B溶液是飽和溶液;t3℃時甲物質(zhì)的溶解度是50 g,即100 g水中最多可溶解50 g甲物質(zhì),C溶液中含有溶質(zhì)的質(zhì)量是42 g,所以C溶液是不飽和溶液;(3)t3℃時甲物質(zhì)的溶解度是50 g,50 g水中最多可溶解25 g甲物質(zhì),所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為:×100% ≈ 33.3%。
答案:(1)丙>乙>甲 (2)B (3)33.3%
點評:本題綜合考查了溶解度曲線的意義以及溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式的計算,熟練掌握相應(yīng)知識是解決本題的關(guān)鍵。
二、綜合大計算
綜合大計算通常涉及與化學方程式結(jié)合的綜合計算。在溶液中進行的反應(yīng),往往是其中的溶質(zhì)參加反應(yīng),所以在根據(jù)化學方程式列出有關(guān)反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量比時,要用溶質(zhì)的質(zhì)量列比例,而不能直接用溶液的質(zhì)量或體積列比例。
例3(2019·貴州·黔西南)為測定某氧化銅和銅的固體混合物中氧化銅的質(zhì)量分數(shù),小勇同學取20 g固體混合物置于燒杯中,將100 g稀硫酸分為四等份依次加入其中進行實驗,測得數(shù)據(jù)如下,回答下列問題:
(1)原固體混合物中,氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為 。
(2)上表中,a的值為 ,實驗③所得溶液中的溶質(zhì)是 (填化學式)。
(3)計算該實驗所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1%)
解析:根據(jù)第一次固體減少4 g,而第三次后質(zhì)量不變,說明第二次也減少4 g,所以a = 12。第三次氧化銅完全反應(yīng),剩余的10 g為銅單質(zhì),所以氧化銅的質(zhì)量為:20 g - 10 g = 10 g,原固體混合物中,氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為:×100%=50%。實驗③中稀硫酸過量,所以所得溶液中的溶質(zhì)是剩余的稀硫酸和生成的硫酸銅,對應(yīng)的化學式為:H2SO4、CuSO4。根據(jù)25 g稀硫酸與4 g氧化銅完全反應(yīng)可求稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),設(shè)該實驗所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為x,
CuO + H2SO4? CuSO4 + H2O
? 80? ? ? ? 98
? 4 g? ? 25 g × x
=
解得x = 19.6%
答案:(1)50% (2)12 H2SO4、CuSO4 (3)19.6%
點評:根據(jù)化學方程式計算時,第一要正確書寫化學方程式,第二要使用正確的數(shù)據(jù),第三計算過程要完整。