逍遥学能 2017-12-05 19:55
例1.把质量分数为18.25%的盐酸50克加入到100克氢氧化钠溶液中，充分反应后生成的溶液为中性。⑴氢氧化钠溶液的溶质质量分数是多少？⑵要配制500毫升上述氢氧化钠溶液(密度1.1克/毫升)需要质量分数为40%的氢氧化钠溶液和水各多少毫升？(40%氢氧化钠溶液密度为1.4克/毫升)
[误区之一]学生在解答此题时，易在计算水的体积时出现：500毫升-98.2毫升=401.8毫升的错误。因为溶液混合时，体积没有加和性，故解此题时需根据稀释前后溶质的质量不变进行计算。
[思路分析]⑴NaOH溶液的质量分数利用盐酸的质量求出NaOH溶质质量即可计算。⑵在配制NaOH溶液过程中，溶质质量不变，据此可求出NaOH和水的质量，再由NaOH溶液和水的密度可求出它们各自的体积。
解：⑴50克×18.25%＝9.125克
设与盐酸反应的NaOH质量为x
HCl+NaOH＝NaCl+H2O
-=- x=10克
NaOH溶液的质量分数为：10克/100克×100%=10%
⑵500毫升×1.1克/毫升=550克
设需40%NaOH溶液的质量为y
y×40%=550克×10%
y=137.5克
则需水的质量为：550克-137.5克=412.5克
所以需40%NaOH溶液体积：137.5克÷1.4克/毫升=98.2毫升
水的体积：412.5克÷1克/毫升=412.5毫升
答：氢氧化钠溶液的溶质质量分数是10%，要配制500毫升上述氢氧化钠溶液需要质量分数为40%的氢氧化钠溶液98.2毫升和水412.5毫升。
例2.取一定含有杂质的某金属样品R，投入到73克溶质质量分数为20%的盐酸中，金属与盐酸恰好完全反应(杂质不参与反应)，测得所得氯化物中氯元素的质量分数为74.7%。计算:⑴样品中含金属R的质量。(精确到0.1%)⑵所得溶液中溶质的质量分数。(精确到0.1%)
[误区之二]学生在解答此题时，如果认为是根据化学方程式的计算，又苦于R不知为何物，就会走进死胡同。解题时，若能抓住元素的质量守恒，问题就可迎刃而解。
[思路分析]解答本题如果按常规方法：设氯化物为RClx(x为R的化合价)，由xCl/RClx×100%=74.7%，按x=+1、+2、+3分别讨论R的取值，当X=+2时，R为24合理，得出R为Mg，然后利用化学方程式进行计算，无疑较复杂。如利用质量守恒定律，抓住“金属与盐酸恰好完全反应”便可分析出“金属氯化物中氯元素的质量等于盐酸中氯元素的质量”便可快捷求解。
解：⑴ 盐酸中氯化氢的质量=73克×20%=14.6克
14.6克氯化氢中氯元素质量=14.6克×Cl/HCl×100%=14.2克
金属氯化物质量=14.2克/74.7%=19克
金属质量=19克-14.2克=4.8克
⑵14.6克氯化氢中氢元素质量(即反应后生成氢气的质量)为：14.6克-14.2克=0.4克。
所得溶液质量=73克+4.8克-0.4克=77.4克
溶液中溶质质量分数=19克/77.4克×100%=24.5%
答：样品中R的质量为4.8克，反应后溶液中溶质质量分数为24.5%。
例3.往质量为50克的试管中装入KClO3和MnO2混合物后，称得总质量为60克，加热KClO3使完全反应。t°C时，向试管中加入4克水，振荡，仍有4.24克固体未溶解；再加入2克水，振荡后仍有3.28克固体未溶解。计算混合物中KClO3的质量分数。
[误区之三]学生在解答此题时，一般有两点失误：一是将3.28克全部作二氧化锰来处理；二是3.28克固体如果是MnO2与KCl的混合物，如何通过水的质量确定溶解的KCl质量。
[思路分析]解答本题的关键是要确定3.28克未溶固体的成分。因为题目中未指明加入2克水溶解后，在t°C所得溶液是否达到饱和状态。若未达饱和状态或刚达饱和状态，则说明3.28克未溶固体为MnO2，由此可据催化剂在化学反应前后质量不变，求出原混合物中的KClO3质量；若已达饱和状态，且有剩余，则3.28克固体为MnO2与KCl的混合物，此时可据溶解度有关知识求出反应后剩余固体的总质量，再运用质量守恒定律求出该反应生成氧气的质量，进而求出KClO3的质量。
解：⑴若3.28克固体未溶物全为MnO2，则原混合物中氯酸钾的质量分数(60克-50克-3.28克)÷（60克-50克)=67.2%
⑵若未溶的3.28克固体为MnO2与KCl的混合物，则2克水溶解的质量为：4.24克-3.28克=0.96克，t°C时4克水溶解的KCl质量为：0.96克×4÷2=1.92克，反应后剩余固体的总质量为：4.24克+1.92克=6.16克。
设原混合物中含KClO3质量为x，则有：
2KClO3＝2KCl+3O2↑
245 96
x 60克-50克-6.16克
245：96=x：3.84克
x=9.8克
原混合物中氯酸钾的质量分数=9.8克÷10克×100%=98%
答：原混合物中氯酸钾的质量分数为67.2%或98%。
例4.将7.5克含不溶于水杂质的硫酸钠固体溶于42.9克水中配成溶液，过滤后取滤液10克，向其中加入20.8克10%的氯化钡溶液，恰好完全反应。求原固体中硫酸钠的质量百分数？
[误区之四]学生在解答此题时，通常只考虑到参与反应的10克滤液中的硫酸钠，就把它当成7.5克固体中硫酸钠的质量，造成错解。
[思路分析]因为滤液是一种溶液，它应具有溶液的均一、稳定的性质，从而把求原物质中硫酸钠的质量这个难点突破。
来源：聪聪网