2016中考专题训练

2016中考专题训练溶解度质量分数物质的量浓度的计算和换算一、知识概要（一）有关溶解度的计算在一定温度下的饱和溶液中，溶质、溶剂、溶液间有一定量的关系。由此可进行以下计算：（1）根据饱和溶液溶质、溶剂的量推算溶解度；（2）根据溶解度求算饱和溶液所含的溶剂和溶质量；（3）根据溶解度求算饱和溶液在蒸发掉一定量溶剂后析出的结晶量；（4）由于物质在不同温度下溶解度不同，可以根据不同温度下的溶解度求算出一定量饱和溶液由于温度改变（或同时有溶剂量改变），析出结晶的量。（5）饱和溶液中溶解度与溶质的质量分数的换算。一定温度下，某饱和溶液溶质的溶解度：解题时要熟练运用下列比列关系：饱和溶液中（二）有关质量分数、物质的量浓度的计算有关质量分数的计算比较简单，但注意两点：一是含结晶水化合物的浓度均按无水物含量计算；二是有些溶质溶解后与水发生了反应，其不能直接按原物质的量表示，如SO3、Na2O2溶于水，溶液浓度按H2SO4、NaOH含量计算。与物质的量浓度有关的计算有：（1）配制一定物质的量浓度所需溶质、溶剂量或浓溶液稀释用量的计算；（2）根据所溶溶质的量求算物质的量浓度、离子物质的量浓度；（3）物质的量浓度与质量分数的换算。二、例题分析例1已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL溶液密度为dg/cm3，质量分数为w％，物质的量浓度为Cmol/L，溶液中含NaCl的质量为mg。（1）用w表示在该温度下NaCl的溶解度是____。（2）用m、V表示溶液的物质的量浓度是____。（3）用w、d表示溶液的物质的量浓度是____。（4）用c、d表示溶液的质量分数是____。解析：本题没有给出具体数值，只给出抽象符号。解题关键是：一要准确把握饱和溶液溶解度、质量分数的本质区别和相互联系，二要理解密度是质量分数与物质的量浓度相互换算的桥梁。（1）要求把饱和溶液的质量分数换算为溶解度：（2）要求用VmL溶液中的溶质质量m来表示物质的量浓度：（3）要求把质量分数（W％）换算为物质的量浓度：（4）要求把物质的量浓度换算为质量分数，实质是（3）小题的逆运算：例2用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应，可制得Na2S2O3。10℃和70℃时，Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl。现取15.1gNa2SO3，溶于80.0mL水，另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中。用小火加热至微沸，反应约1h后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶体。（1）若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是______。（填写选项字母）A．会降低反应速率B．需要提高反应温度C．将增大反应体系的pHD．会减少产量（2）反应1h后过滤，其目的是_______。（3）滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是_______。它是由_______产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：______。（4）设Na2SO3跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70℃，溶液的体积约30mL，该溶液是否达到饱和？试通过计算说明（70℃时，Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17g/cm3）。（5）若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL，再冷却至10℃时所能得到的Na2S2O3·5H2O的质量，你认为_______。（填写一个选项的字母）A．前面提供的数据已经足够B．还需要提供100℃时溶液的密度（1.14g/cm3）C．还需要提供结晶后剩余溶液的体积（10.0mL）（6）根据第（5）小题你的选择（如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数据），计算从10℃，30.0mL溶液中结晶而出的Na2S2O3·5H2O的质量。解析：（1）硫不溶于水，微溶于酒精。题给信息“用乙醇润湿后的硫能被水浸润”，若不用乙醇润湿硫粉，则硫必然与水溶液中的Na2SO3“接触不良”而降低反应速率，并会减少产量，答案应选A、D。（2）Na2SO3+S=Na2S2O3n(S)=5/32=0.16(mol)，n(Na2SO3)=15.1/126=0.12(mol)硫粉过量。反应1h后过滤，其目的是除去过量的硫粉。（3）由于Na2SO3不稳定，在敞开容器中于100℃溶液中保持沸腾下反应长达1h，很容易被空气氧化成Na2SO4。都不溶于水，但BaSO3溶于酸而BaSO4不溶于酸，加稀HCl即可检测出。S，再加BaCl2溶液。（4）（解法一）计算生成的Na2S2O3在70℃时饱和溶液应有的体积，将它跟题设30mL相比较。若反应得到的Na2S2O3在70℃时配成饱和溶液，其体积为x，则因23.8mL＜30mL所以蒸发后的溶液尚未达到饱和。（解法二）计算70℃时30mL饱和溶液中应含Na2S2O3的质量，将它跟反应得到的Na2S2O3的质量相比较。若该溶液是饱和溶液，其所含Na2S2O3的质量为x，则18.9g＜24g，溶液尚未达到饱和。（5）前题中已知生成的Na2S2O3的质量为18.9g，如果要求得10℃时30mL溶液所析出的Na2S2O3·5H2O的质量，还应该知道溶液中水的质量，而溶液中水的质量=溶液质量－Na2S2O3的质量，溶液的质量=溶液的体积（30mL）×溶液的密度。因此，还需要知道100℃时溶液的密度，应选B项。（6）设反应得到的Na2S2O3·5H2O的质量为x，则x中Na2S2O3溶液中水的质量=30×1.14-18.9=15.3(g)根据10℃时的溶解度，析出晶体后的溶液一定是饱和溶液，则有解得：x=23.2（g）三、练习与检测1．t℃时，Na2CO3的溶解度为Ag，现有饱和Na2CO3溶液（100+A）g，其溶质的质量分数为a％，向溶液中投入无水Na2CO3固体Ag，静置后析出少量晶体（Na2CO3·10H2O），加水使晶体全部溶解，所得溶液仍为饱和溶液，加入的水是[]A．100gB．(100+A)g2．有X、Y、Z三种盐，已知：（1）25℃时，X饱和溶液其溶质质量分数为15％；（2）25℃时，在100g质量分数为10％的Y溶液中加入5gY（无水盐）后，恰好达到饱和；（3）25℃时，将一定量Z溶液蒸发掉5.75g水再恢复到25℃，或保持在25℃向其中加入6.3gZ的结晶水合物（Z·9H2O，摩尔质量=240），都恰好形成饱和溶液。则25℃时，X、Y、Z的溶解度（指无水盐）大小顺序正确的是[]A．X＞Y＞ZB．Z＞Y＞XC．Y＞Z＞XD．Z＞X＞Y3．取50mL2mol/L的硫酸溶液，跟6.5g金属锌充分反应，加热蒸发16.2g水，并冷却至10℃时，可析出ZnSO4·7H2O多少克（10℃时ZnSO4溶解度为32g，硫酸密度1.12g/cm3）？4．A、B两种化合物的溶解度曲线如下图所示，现要用结晶法从A、B混合物中提取A（不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响）（1）取50g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至20℃。若要使A析出而B不析出，则混合物中B的质量分数（B％）最高不能超过多少？（写出推理及计算过程）（2）取Wg混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至10℃。若仍要使A析出而B不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数（A％）应满足什么关系式？（以W、a、b表示，只需将答案填写在下列横线的空白处。）当w＜a+b时____当w＞a+b时____5．常温下A和B两种气体组成混合物气体（A的相对分子质量大于B的相对分子质量），经分析，混合气体中只含有氮和氢两种元素；而且，不论A和B以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3。由此可确定A为____，B为____。其理由是____。若上述混合气体中氮和氢的质量比为7∶1，则在混合气体中A和B的物质的量之比为____；A在混合气体中的体积分数为____％。简单答案1．A；2．D；3．15.5g；4．（1）在20℃时，若要B不析出，该溶液中B的质量不能超过20g，由于A、B质量共50g，所以这时A的质量超过30g，大于它的溶解度，A析出，符合题意。即50g×B％≤20g，B％≤40％。（2）当W＜a+b时，A％＞a/w；当W＞a+b时，A％≥W-b/W；5．NH3N2纯NH3气体中氮和氢的质量比为14/3，在纯NH3中混入任何比例的N2都将使氮和氢的质量比大于14/34∶180％。有关化学式的计算是我们第四单元遇到的难点之一，要想在解题过程中迅速准确，必须针对题目的特点选择最有效的解题方法，甚至是多种方法的综合运用，以达到减少运算量、增强运算准确率的效果。下面为同学们介绍几种化学计算中常用到的解题方法和技巧，把它们运用到解题过程中可以达到事半功倍的效果。例1：下列铁的氧化物中，含铁量由高到低排列正确的是()(A)FeOFe2O3Fe3O4(B)Fe2O3Fe3O4FeO(C)Fe3O4Fe2O3FeO(D)FeOFe3O4Fe2O3解析：本题可以利用元素质量分数的公式(某元素的质量分数=化合物中某元素的相对原子质量×原子个数/化合物的相对分子质量×100%)分别求出三种物质中铁元素的质量分数，然后比较大小，但运算麻烦。也可以将三种物质中铁元素的原子个数配成相等的关系，使公式中的分子相同，然后比较分母的大小判断。先把化学式变形为：FeOFeO3/2FeO4/3比较氧原子的个数：13/24/3铁原子的个数相同，氧原子的个数越少则铁元素的质量分数越大。答案：(D)例2：已知碳酸钙和另一物质组成的混合物含碳量大于12%，则另一物质可能是()(A)Na2CO3(B)MgCO3(C)KHCO3(D)K2CO3解析：本题可以利用平均值法，首先计算出纯净的碳酸钙中的含碳量等于12%，根据题意混合物中的含碳量应大于12%，则所含的另一物质含碳量必大于12%。在选项中物质含碳量为Na2CO3小于12%，MgCO3大于12%，KHCO3等于12%，K2CO3小于12%。答案：(B)例3：36g水通电分解可以产生氧气的质量为。解析：本题可以采用元素守恒的思想。水通电分解中产生氢气和氧气，氧气由氧元素组成，而这些氧元素全部来自水，那么氧气的质量等于水中氧元素的质量。所以m(O2)=m(H2O)×O%=36g×(O/H2O)=36g×(16/18)=32g。答案：32g例4：已知NaHSO4、MgS、MgSO4组成的混合物中，硫元素的质量分数为48%，则混合物中氧元素的质量分数为。解析：本题可以采用等量变换的方法，从相对原子质量的等量关系入手“Na+H=Mg”。则原混合物中的NaHSO4可以变形为MgSO4。可以建立如下的关系式：原混合物中Mg～S质量关系24～32根据硫元素的质量分数为48%，利用质量关系求出镁元素的质量分数为36%。则O%=100%-S%-Mg%=100%-48%-36%=16%答案：16%例5：在X2Y中Y的质量分数为40%，在YZ2中Y的质量分数为50%,则在X2YZ3中Y的质量分数为()(A)20%(B)25%(C)30%(D)35%解析：本题可以采用为元素赋值的方法，假设某元素的相对原子质量为一定值，再由已知条件计算其他元素的相对原子质量来求解。本题根据X2Y中Y的质量分数为40%这一条件，假设Y的相对原子质量为40，则X的相对原子质量为30；根据YZ2中Y的质量分数为50%，求出Z的相对原子质量为20。再将X、Y、Z的相对原子质量带入X2YZ3中，可求出Y的质量分数为25%。答案：(B)