溶质的质量分数计算题.docx
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溶质的质量分数计算题
溶质的质量分数计算题
一、固体物质未完全溶解型
1、20℃时,将50gNaCl放入100g水中,充分搅拌后所得NaCl溶液的溶质质量分数是(20℃时NaCl的溶解度为36g)
解析:
由溶解度概念知,20℃时100g水中最多能溶解36gNaCl,而题目却给出了50g,很显然NaCl未完全溶解,溶液已达到饱和。
故该溶液中NaCl的质量分数
二、结晶水合物溶于水型
2、将10g胆矾溶解在90g水中,则所得溶液中溶质的质量分数为
解析:
因胆矾溶于水后,其溶质为CuSO4,而非CuSO4·5H2O,10g胆矾中所含CuSO4的质量。
故该溶液中溶质的质量分数
三、所加物质与水反应型
3、将31gNa2O溶于69g水中,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
解析:
由于酸性氧化物(或碱性氧化物)溶于水后,该物质不是溶质,而是与水发生反应后,生成相应的酸(或碱)才是溶质,故解此类题时,应先根据反应的化学方程式计算出生成的溶质量,再求溶液中溶质的质量分数。
解:
设Na2O与水发生反应生成NaOH的质量为x
6280
31gx
解得:
溶液中溶质的质量分数为
四、多种溶质型
4、在常温下向100g5%的氯化钠溶液中加入5g氯化钾粉末,完全溶解后,氯化钠溶液的溶质质量分数是
解析:
因溶液中溶质的质量分数
,混合溶液中各种溶质的质量分数要分别进行计算,但溶液的质量都按混合溶液的总质量计算,在100g5%的氯化钠溶液中加5g氯化钾完全溶解后,溶质氯化钠的质量不变,但溶液的质量增加了5g,因此氯化钠溶液的溶质质量分数为:
五、将浓溶液加水稀释型
5、把40g30%的NaOH溶液加水至100g,取出其中的10g,这10g溶液中溶质的质量分数是
解析:
由题意可知,稀释后溶液的溶质质量分数
六、与化学反应有关型
6、向400g溶质的质量分数为4.9%的稀硫酸中加入足量的锌粒,充分反应后,求所得溶液中溶质的质量分数为多少?
解析:
稀硫酸与足量的锌粒发生化学反应后,溶液中的溶质不是H2SO4,而是ZnSO4,故计算时要根据反应的H2SO2质量求出参加反应的Zn的质量,和生成的ZnSO4的质量,以及产生H2的质量。
反应后溶液的总质量=硫酸的质量+参与反应的Zn的质量-生成H2的质量。
解:
设反应生成H2的质量为x,参与反应的锌的质量为y,生成ZnSO4的质量为z
65981612
y
zx
解得:
解得:
解得:
故所得ZnSO4溶液中溶质的质量分数为:
7、8g三氧化硫加入到92g水中完全溶解,求所得溶液的溶质质量分数?
解:
设反应中生成的硫酸质量为x
SO3+H2O=H2SO4
8098
8gx
80:
98=8g:
x
解得:
x=9.8g
所得溶液的溶质质量分数为9.8g/(8g+92g)*100%=9.8%
8、20℃向71g20%的硫酸钠溶液中加入30.6g氯化钡和氯化钠的混合物,反应恰好完全,求
1、反应后所得溶液的溶质质量分数;
2、将反应后的混合物过滤,所得滤渣的质量为多少g?
(已知,20℃时,食盐的溶解度为36g)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
解:
设参加反应的氯化钡的质量为x,反应生成硫酸钡的质量为y,生成氯化钠的质量为z
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
142208233117
71g·20%xyz
=14.2g
142:
208=14.2g:
x解得x=20.8g
142:
233=14.2g:
y解得y=23.3g
142:
117=14.2g:
z解得z=11.7g
反应后所得溶液中水的质量为
71g-14.2g=56.8g
反应完毕时,混合物中氯化钠的总质量为
11.7g+(30.6g-20.8g)=21.5g
设20℃时在工作56.8g水中至多可以溶解氯化钠的质量为w
36g:
100g=w:
56.8g解得w=20.4g<21.5g
所以氯化钠没有全部溶解在水中,此时形成了20℃时氯化钠的饱和溶液
溶液的溶质质量分数为36g/(36g+100g)·100%=26.5%
过滤后,所得到的滤渣的质量为
23.3g+(21.5g+20.4g)=24.4g
9、含有杂质的5.5gNa2CO3固体投入36.5g10%的盐酸溶液中,刚好完全反应,求反应后所得溶液中溶质的质量分数?
(假设杂质不参与反应)
Na2CO3+2HCl====CO2+NaCl+H2O
106734458.5
X36.5*10%yz
X=5.3gy=2.2gz=2.925g
M溶液=5.3+36.5—2.2=39.6g
W%=2.295/39.6*100%=58%
七、与溶解度有关
10、已知氯化铵在30℃时的溶解度为45.8克。
30℃时将68.7克氯化铵配制成400克的溶液,通过计算:
(1)溶液是否饱和?
(2)若不饱和,为了使其饱和,可用下面的方法:
①蒸发溶剂法:
需蒸发多少克水才能成为饱和溶液?
②加溶质法:
需再加入多少克氯化铵,溶液才能成为饱和溶液?
解析:
(1)30℃时将68.7克氯化铵配成饱和溶液,需水质量为x。
30℃时,溶质溶剂溶液
45.8g100g145.8g
68.7gx(x+68.7)g
解得x=150g,此时饱和溶液的质量=68.7g+150g=218.7g<400g,是不饱和溶液。
(2)①需蒸发水的质量=400g-218.7g=181.3g
②方法一:
设使溶液成为饱和溶液需再加入氯化铵的质量为x.
30℃时,溶质溶剂溶液
45.8g100g145.8g
68.7g+x400g+x
解得x=83.0g
方法二:
因为蒸发掉181.3g水可成为饱和溶液,也可考虑若向181.3g水中加入氯化铵至饱和,也可使原溶液变成饱和溶液。
30℃时,溶质溶剂
45.8g100g
x181.3g
解得x=83.0g
11、将下列物质各10g分别投入90g水中,使之充分溶解。
请比较下列4种情况下所得溶液中溶质质量分数的大小顺序(注:
Ca(OH)2的溶解度不超过0.2g)。
A.Na2OB.NaClC.CuSO4·5H2OD.CaO
溶液中的溶质:
Na2O→NaOH,A项为NaOH;B项为NaCl;C项为CuSO4;D项为Ca(OH)2。
可见:
A中溶质质量大于10g;B中溶质质量等于10g;C中溶质质量小于10g。
比较前三者大小顺序得:
A>B>C。
至于D项,由CaO转化得到的Ca(OH)2的质量应大于10g,但其溶解度不超过0.2g,无疑其溶质质量分数为最小。
所以本题答案为:
A>B>C>D。
12、现有500g20℃的A物质溶液,若保持温度不变,蒸发掉20g水后,有5gA析出,若再蒸发掉20g水后,又有7gA析出,则在20℃时A物质的溶解度是
解析:
20℃时500gA溶液(500-25)gA溶液(饱和)(500-25-27)gA溶液(饱和)
∴20℃时A饱和溶液中溶质溶剂
S100g
720g
∴S=35g
13、20℃时,将一定质量的NH4NO3完全溶解于100g水中,将所得溶液分成两等份,其中一份蒸发18.75g水,可使溶液饱和,另一份加入36gNH4NO3也达饱和,求⑴20℃时,NH4NO3的溶解度。
⑵原溶液中NH4NO3的质量。
解析:
依题意,可知将36gNH4NO3溶解于18.75g水中恰好饱和,则溶解度可求。
设20℃时NH4NO3的溶解度为S。
原溶液中NH4NO3的质量为x。
20℃时NH4NO3饱和溶液中溶质溶剂
S100g
36g18.75g
x+36g50g
x50g-18.75g
可解得S=192g,x=60g
14、60℃时,50gH2O中最多溶解55gKNO3。
若把60℃时的210gKNO3饱和溶液蒸发掉50gH2O后,再降到60℃,则析出晶体后溶液中溶质质量分数是多少?
解析:
饱和溶液结晶后剩余溶液仍为饱和溶液,所以根据定义式即得:
析出晶体后溶液中溶质质量分数为[55g/(55g+50g)]×100%=52.4%
八、其他
15、已知甲醇(CH3OH)溶液中甲醇分子所含的氢原子个数与水分子所含的氢原子个数相等,求该溶液的溶质质量分数?
解:
由题意可知,该溶液中甲醇与水的分子个数比为1:
2
甲醇的相对分子质量为12+1·4+16=32
水的相对分子质量为1·2+16=18
所以,甲醇溶液的溶质质量分数为32·1/(32·1+18·2)·100%=47.1%
16、我国化工专家侯得榜的“侯是制碱法”为世界制碱工业做出了杰出贡献。
工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中含有一定量的氯化钠杂质。
现称取只含氯化钠的纯碱样品11g,全部溶解在50g水中,当加入稀盐酸64.4g时,恰好完全反应,所得溶液质量为121g,试求:
(1)该纯碱样品的纯度(计算结果精确到0.1%)
(2)所的溶液中溶质的质量分数。
解:
反应放出的
的质量为:
设参加反应的
质量为
,生成的
的质量为
碳酸钠纯度为:
纯碱样品中
的质量为:
反应后溶液中
的质量为:
反应后溶液中
的质量分数为:
化学式及化学方程式计算
1、硝酸铵的化学式是NH4NO3
①计算式量;
14=4=14=48=80
②氮元素的质量分数;
28/80*100%=35%
③铵根与硝酸根的质量比;
18:
62+9:
31
④某农田需施用氮肥,若需要氮元素的质量为20千克,则需要施用含氮的硝酸铵多少千克?
X*35%=20x=57
2、原计划用90kg尿素[CO(NH2)2],现因缺货改用硝酸铵(NH4NO3).计算需要用多少千克的硝酸铵才能与90kg尿素的含氮量相等?
解析:
素分子量12+16+(14+2)*2=60,其中有N2*14=28,故含氮14/30
硝酸铵14+4+14+16*3=80,含N14+14=28,故含氮7/20
90*(14/30)=42原计划尿素中的含氮量故42/(7/20)=120就是硝酸铵的需要量
3、某铁的氧化物中,铁元素与氧元素的质量比为7:
2,试确定该氧化物的化学式.
解析:
FexOy则:
根据题意有:
(56*x)/(16y)=7:
2通过计算知道:
x:
y=1
即化学式为:
FeO
4、在氮的氧化物里,氮元素与氧元素的质量比为7︰16,则该氧化物的化学式为
解析:
设氧化物的化学式为NxOy,则
14x:
16y=7:
16
即x:
y=1:
2所以化学式为NO2
5、某氧化物的化学式为NxOy,其中氮元素和氧元素的质量比为7:
4,此氧化物化学式中X与Y的比为_2:
1____,此化学式是_N2O_______。
6、某碳氢化合物中,碳元素与氢元素的质量比为3:
1,则其化学式中碳原子与氢原子的个数比是_1:
4________,此化学式是__CH4______。
7、已知某铁的氧化物中,铁元素的质量分数为70%,计算该氧化物的化学式。
解析:
56x/16y=7:
3x:
y=2:
3
所以为Fe2O3
8、已知化合物RO2中O%=50%,计算R的相对原子质量
解析:
R/R+32=5%R=32
9、要使H2O和H2O2(过氧化氢)中,含有相同质量的氧元素,则H2O与H2O2的质量比是_18:
17
10、某气肥(化学式NH4HCO3)样品中含氮元素16%,此气肥的纯度为90.4%
实际物质中元素质量分素/化学式元素质量分数*100%
11、在FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中,硫元素的质量分数为a%,求铁元素的质量分数是多少?
解析a%且S的相对原子量为32,O的相对原子量为16
而无论FeSO4或Fe2(SO4)3中,S:
O的质量比不变
则,混合物中S:
O=32:
16*4=1:
2
则,混合物中O=2a%
所以,剩余的质量为Fe的
所以,Fe=(100-a-2a)%=(100-3a)%
12、把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克装入大试管中加热,待反应完全后,将试管冷却、称量,得固体物质10.7克。
计算制得氧气多少克?
10.7克固体物质中有哪些物质?
各多少克?
13、炼300吨含3%杂质的生铁,需要含85%氧化铁的赤铁矿石多少吨?
设:
需要氧化铁的质量是x.
300*(1-3%)=291(吨)
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
160············112
x············291吨解得:
x=415.71吨
415.71/85%=489.07(吨)
14、某钢样2.2克在纯氧中完全燃烧,得到0.025克二氧化碳,求此钢样中碳的质量分数。
C+O2==CO2
1244
X0.025X=0.0068W%=0.0068/2.2*100%=0.3%
15、实验室制取标准状况下的氢气10升。
若用锌和稀盐酸反应来制取氢气,至少需要锌多少克?
(标准状况下,氢气的密度为0.09克/升)
2HCl+Zn=ZnCl2+H2
652
X10*0.09
X=29.25
16、100吨含氧化铁质量分数为85%的赤铁矿在高温下完全被CO还原后,能得到多少吨含杂质为4%的生铁?
解:
氧化铁质量100t*85%=85t
3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe
160112
85tm
160/85t=112/mm=59.5tm生铁=59.5t/96%=62t
17、将16克含杂质的锌粉与98毫升、密度为1.14克/厘米3、质量分数为20%的稀硫酸恰好完全反应。
(杂质不参加反应)。
求锌粉中锌的质量分数。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
6598
X98*1.14*20%x=14.8214.82/16*100%=92.6%
18、某同学用混有二氧化锰的高锰酸钾8克加热制取氧气,完全反应后剩佘固体的质量7、36克,则剩余固体中二氧化锰的质量是多少?
解:
2KMnO4==(MnO2)△==K2MnO4+MnO2+O2↑
少掉的质量全为氧气,所以m(O2)=8-7.36=0.64g
所以用掉的高锰酸钾有m(KMnO4)=0.64/32*158*2=6.32g
所以用作催化剂的m(MnO2)=8-6.32=1.68g
生成的MnO2=0.64/32*87=1.74g
即总共的mno2的质量为1.74+1.68=3.42g
19、我国规定在食盐中加入碘梭钾KIO3的方法补碘,已知食盐中加碘的量每千克食盐中含碘为0、035克,相当干每千克食盐中含多少克碘酸钾?
解:
碘酸钾(KIO3)中的碘的质量分数为:
107/(107+39+16*3)=107/194
∴每千克食盐中含有碘酸钾0.035/(107/194)≈0.063g
20、20克碳和氧化铜的混合物加热完全反应后,称量为15、6克,求原
混合物中碳与氧化铜的质量比。
解:
碳与氧化铜完全反应后剩下的有两种可能:
①碳和铜(碳过量);
②铜和氧化铜(氧化铜过量)。
分别分析:
①飘走的为一氧化碳(如果是二氧化碳的话,还会和碳反应生成一氧化碳)
m(CO)=4.4g
因为所有的氧都是从氧化铜来的,由氧原子守恒得,m(CuO)=4.4*16/28*(64+16)/16=12.57g,故m(C)=7.43g
②飘走的为二氧化碳(如果为一氧化碳的话,还会和氧化铜反应成CO2)
m(CO2)=4.4g
氧原子守恒得:
m(CuO)=4.4*32/44*80/16=16g
故m(C)=4g
21、将171克石灰石高温煅烧(杂质不含氧也不参加反应),待反应完全后测得残佘物中氧元素的质量减少了24克,求石灰石中碳酸钙的质量分数。
解:
CaCO3==高温==CaO+CO2
m(CO2)=24/32*44=33g∴m(CaCO3)=33/44*100=75g
∴ω(CaCO3)=75/171≈43.9%
22、用氢气还原10gCuO,加热片刻后,冷却称得剩余固体物质量为8.4g,则参加反应CuO的质量是多少g?
H2+CuO=Cu+H2O
8016
X10-8.4X=8
23、将CO和CO2的混合气体2.4g,通过足量的灼热的CuO后,得到CO2设的质量为3.2g,求原混合气体中CO和CO2的质量比?
CO+CuO==Cu+CO2△m
284416
xy0.8g
x=1.4y=2.2
即反应后生成的二氧化碳的质量为2.2g,又因为氧化铜是足量的,所以CO全部转化为CO2,所以反应前CO2的质量为3.2-2.2=1g,反应前CO的质量为1.4g,所以质量比为1.4:
1=7:
5
24、将30g铁片放入CuSO4溶液中片刻后,取出称量铁片质量为31.6g,求参加反应的铁的质量?
解:
设参加反应的铁的质量xg.
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4固体增重
56648
X1.6g
56:
x=8:
1.6gx=11.2g
25、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。
把30mL甲烷和氧气的混合气体点燃,冷却致常温,测得气体的体积为16mL,则原30mL中甲烷和氧气的体积比?
解:
设参加反应的CH4的体积为x
CH4+2O2=CO2+2H2O△m(气体分子减少)冷却至室温时,H2O呈液态
12
X30-16x=7
即参加反应的甲烷为7L,氧气为14L
若甲烷过量,那么V(CH4):
V(O2)=8:
7
若氧气过量,那么V(CH4):
V(O2)=7:
23
26、给45g铜和氧化铜的混合物通入一会氢气后,加热至完全反应,冷却称量固体质量为37g,求原混合物中铜元素的质量分数?
CuO+H2=Cu+H2O△m
8016
X8g
X=80×8/16=40g
CuO中有铜元素=64/80×40=32g混合物中有铜=45-40=5g
一共有铜=5+32=37g所以铜元素的质量分数=37/45=82.2%
27、将盛有12g氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10g时,这10g残渣中铜元素的质量分数?
28、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。
现有CO、O2、CO2混合气体9ml,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少1ml,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少3.5ml,则原混和气体中CO、O2、CO2的体积比?
解:
2CO+O2=2CO2△m=1ml是CO和O2反应掉的
若O2反应完了,则原来只有1mlO2,反应掉2mlCO,生成2mlCO2
通过NaOH溶液后又减少了3.5ml就是说点火爆炸后有3.5mlCO2
所以原来有3.5-2=1.5mlCO2,则CO为6.5ml,CO2为1.5ml,O2为1mlV(CO):
V(O2):
V(CO2)=13:
2:
3
若CO反应完了,则原来只有2mlCO,反应掉1mlO2,生成2mlCO2
通过NaOH溶液后又减少了3.5ml就是说点火爆炸后有3.5mlCO2
所以原来有1.5mlCO2,则CO为2ml,CO2为1.5ml,O2为5.5mlV(CO):
V(O2):
V(CO2)=4:
11:
3
29、把CO、CO2的混合气体3.4g,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4.4g。
求⑴原混合气体中CO的质量?
⑵反应后生成的CO2与原混合气体中CO2的质量比?
解:
根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知溶液增加的4.4g就是CO2的质量
CO+CuO=Cu+CO2△m↑
284416
m1m24.4-3.4=1g
m1=1.75gm2=2.75g
即原气体中有CO1.75g
那么有CO2的质量为1.65g
反应后生成的CO2为2.75g两个一比较就可以得到最后的结果3:
5
30、CO和CO2混合气体18g,通过足量灼热的氧化铜,充分反应后,得到CO2的总质量为22g,求原混合气体中碳元素的质量分数?
解:
设原混合气体中CO的质量分数为x
CO+CuO=Cu+CO2 气体质量增加(差量)
28 44 44-28=16
12x克 18-12=6克
选择题计算
1、不纯的铁片5.6g与足量的HCl反应,放出0.21g氢气,则铁片中可能含有的一种金属杂质为[ D ]
A.Zn B.PbC.Cu D.Mg
2、26g某金属混合物投入到足量的稀硫酸中,共收集到2g氢气,该金属混合物的组成可能是(A)
A、Mg和ZnB、Fe和ZnC、Zn和CuD、Cu和Fe
3、A、B、C三种物质各15g,它们化合时只能生成30g新物质D。
若增加10gA,则反应停止后,原反应物中只余C。
根据上述条件推断下列说法中正确的是
A.第一次反应停止后,B剩余9gB.第二次反应后,D的质量为50g
C.反应中A和B的质量比是3∶2D.反应中A和C的质量比是5∶2
4、在反应2A+5B=2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9∶22.若2.6gA与B完全反应后.生成8.8gD。
则在此反应中B与D的质量比为(C)
A.4∶9B.8∶1C.10∶11D.31∶44
5、在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应后,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质甲乙丙丁
反应前质量/522022
反应后质量/g待测11285
下列说法错误的是
A该反应是分解反应B甲可能是该反应的催化剂
C乙、丙变化的质量比为9:
8D反应后甲的质量为0g
6.(2008·无锡)某石灰厂有一批石灰石原料,为了测定该石灰石的纯度,厂化验室技术员称取6.25g研碎的石灰石粉末,进行四次高温煅烧(杂质没有变化)、冷却、称量剩余固体质量的重复操作,记录数据如下:
(提示:
碳酸钙在高温下分解,生成氧化钙和二氧化碳)
操作次序
第一次
第二次
第三次
第四次
剩余固体质量
5.55g
4.35g
4.05g
4.05g
试计算:
⑴完全反应后生成二氧化碳______g;
⑵石灰石样品中碳酸钙的质量分数;
⑶充分煅烧20t这种石灰石,可制得含杂质的生石灰的质量。
解:
⑴2.2
(2)设石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3===CaO+CO2↑
10044
x2.2g
100∶44==x∶2.2g
x=5g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:
(3)20t石灰石含碳酸钙的质量为:
20t×80%=16t
设充分煅烧20t石灰石,制得CaO的质量为y
CaCO3===CaO+CO2↑
10056
16ty
100∶56==16t∶y
y=8.96t
生石灰中含杂质质量为:
20t—16t=4t
制得含杂质的生