1、专题六专题六 溶液的有关计算、根据化学方程溶液的有关计算、根据化学方程式的计算式的计算首页末页首页末页首页末页首页末页首页末页首页末页二、关于溶液稀释问题的计算计算原理：稀释溶液的过程中，溶质的质量不会发生变化。计算公式：浓溶液质量浓溶液溶质的质量分数=稀溶液质量稀溶液溶质的质量分数。【注意】两种溶液混合时，质量可以相加减，但体积之间不可以相加减。稀释的方法可以是用水稀释，也可用稀溶液稀释浓溶液。混合前后有下列相等关系：浓溶液质量浓溶液溶质的质量分数+稀溶液质量稀溶液溶质的质量分数=混合溶液质量混合溶液溶质的质量分数。计算时要保持单位一致。首页末页三、根据化学方程式的计算根据化学方程式计算的解
2、题要诀是“一写二找三列式求解”。通过审题写出题中涉及反应的化学方程式后最关键的一环就是找已知和未知。下面就分析下出题者设已知和未知常见的方法。1.已知的给予方式。方程式中出现的反应物和生成物均是纯净物，方程式中的已知物质的质量可以直接给出，也可以间接给出。间接的方式有如下几种：首页末页（1）通过混合物的质量混合物中某纯净物的纯度而得知。（2）通过告知反应前后剩余物的质量差，按质量守恒定律求知。（3）通过图或表格给出某些量随另一些量的变化规律，让考生分析和处理图或表格中的信息而得知。首页末页2.寻找未知的方法。未知来源于题中要求考生解决的问题，寻找未知往往需要从解决问题的根源入手，所以了解设问的
3、方式显得很有必要。常见的设问方式和解决方法有如下几种：（1）直接问方程式中某物质的质量是多少。对于这种问题，可以直接设被求物质的质量为x，列式求解即可。（2）问方程式中某物质在混合物中的纯度。这种问题常涉及到的混合物有溶液、合金、大理石、铁矿石等。解决问题的办法是先从方程式中找到混合物中的被求物质，设它的质量为x，求算出x后，再将x除于混合物的质量即可。首页末页（3）问反应后所得溶液的溶质质量分数。此类问题，必定是建立在反应物恰好完全反应的基础上，所以解决这种问题首先要先知道求溶质质量分数的公式：，通过分析公式可知要解决问题需要知道两个量：反应后溶质的质量和反应后溶液的质量。反应后的溶质必在方
4、程式的生成物中出现，生成物中易溶于水的物质即是反应后所得溶液的溶质，找到后设它的质量为x，列式求算出x即可解决反应后溶质的质量问题。反应后所得溶液的质量可采用“水池原理”解决：反应后溶液的总质量=反应前所用溶液的质量+反应进入溶液的质量-反应从溶液中出去的质量。在得知反应后溶质质量和溶液质量后，就可用求溶质质量分数的公式解决问题了。首页末页（4）求某元素的质量或混合物中某元素的质量分数。解决此类题首先要找到方程式中含该元素的物质，先算出含该元素的物质质量，然后再按元素质量的计算公式（某元素的质量=物质的质量元素%）求算即可。首页末页【例1】（2015山西）某合作学习小组的同学们欲测定一定量的某
5、种石灰石样品中碳酸钙的质量，进行了如下实验：（1）配制溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。配制100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，需图1所示盐酸的质量 g。量取盐酸与水时，视线要与量筒内液体凹液面的 保持水平，再读出液体的体积；将两种液体都倒入 中（填仪器名称），用玻璃棒搅拌，使溶液混合均匀。（2）将（1）中配制好的稀盐酸加人盛有石灰石样品的烧杯中，产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图2所示（假设石灰石样品中的杂质不与稀盐酸反应）。计算：该石灰石样品中碳酸钙的质量。20 烧杯烧杯 最低处最低处 首页末页【解答】解：（1）用这瓶浓盐酸来配制100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，需量取这种
6、浓盐酸的质量是 =20g量取盐酸与水时，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，再读出液体的体积；将两种液体都倒人烧杯中，用玻璃棒搅拌，使溶液混合均匀（2）设 参加反应的碳酸钙的质量为xCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 73 x 75g7.3%x=7.5g；答：该石灰石中碳酸钙的质量为7.5g首页末页方法规律：图像类计算题的主要特征是数据需要经过分析坐标图后才能获得，要结合数学知识，且要理清题目中涉及的化学反应，可能需要判断所涉及的反应的先后顺序，再结合坐标图来分析每段图像对应的化学反应，理清“起点”“转折点”“终点”的化学含义，在遵循质量守恒定律的前提下确定相关物质的
7、质量。首页末页【例2】（2015荆门）某研究学习小组欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品20 g，把80 g稀盐酸分四次加入，实验过程所得数据如表格（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应）。根据实验数据计算：（1）表中n的数值为 。（2）样品中碳酸钙的质量分数是 。（3）求盐酸中溶质的质量分数。6.866%首页末页【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为6.8故答案为：6.8（2）样品中碳酸钙的质量分数=10
8、0%=66%（3）由题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应设第一次参与反应的HCl质量为x，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 735g x 解之得：x=3.65g，盐酸中溶质的质量分数为：100%=18.25%答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%首页末页方法规律：解答表格类计算题的关键在于正确分析表格中的数据，这主要是要找到数据变化的规律，并通过分析或计算清楚恰好完全反应的数值既可。另外必须注意的是计算的格式要严谨、完整，运算要求准确，单位要一致。首页末页变式拓展：1.（2015深圳）某小组欲用4.9%的稀H2SO4测一瓶标签破损的NaOH溶液的质量分数
9、。（1）从一瓶标签模糊的NaOH溶液里取出几滴后向 （填写溶液名称）里滴加，呈红色。（2）取10 g NaOH溶液样品，并与4.9%的稀硫酸溶液混合。由图可得，完全反应时，所用稀硫酸溶液中溶质的质量为 。（3）求NaOH溶液样品中溶质的质量分数。酚酞 0.98g首页末页【解答】解：（1）酚酞是常用的酸碱指示剂，从一瓶标签模糊的NaOH溶液里取出几滴后向酚酞里滴加，呈红色；（2）当溶液的pH=7时，酸碱恰好完全反应，由图象可知，所用稀硫酸的质量为20g，所用稀硫酸溶液中溶质的质量为：20g4.9%=0.98g；（3）设10gNaOH溶液样品中溶质的质量为x2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H
10、+H2O80 98x 0.98g 解得：x=0.8gNaOH溶液样品中溶质的质量分数：100%=8%故答案为：（1）酚酞；（2）0.98g；（3）NaOH溶液样品中溶质的质量分数8%首页末页2.（2015达州）达州市钢铁厂用于炼铁的石灰石主要成分是CaCO3，课外小组同学取来该石灰石样品24 g，粉碎后，将125 g一定溶质质量分数的稀盐酸分5次加入到该样品中，所测数据如下（杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水）：（1）石灰石样品中CaCO3的质量为 g。（2）第 次恰好完全反应。（3）求最后所得溶液中CaCl2的质量分数（写出计算过程，结果保留到0.1%）。20四首页末页【解答】解：（1）石灰石样
11、品中CaCO3的质量为：24g-4g=20g，故填：20（2）由表中数据可知，第四次反应后剩余固体质量不再减小，说明第四次恰好完全反应故填：四（3）解：设生成CaCl2和CO2的质量分别为x、y，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，100 111 4420gx y x=22.2g，y=8.8g，CaCl2的质量分数为：22.2g20g+125g8.8g100%=16.3%，答：CaCl2的质量分数为16.3%首页末页1.（2011广东，24，2分）镁是叶绿素中唯一的金属元素，植物缺镁时，通常的症状表现为叶片失绿，严重时整片叶干枯。给农作物施加MgSO4和NH4MgPO4（磷酸镁铵
12、）等镁肥，可以促进光合作用，提高抗病能力。现要配制溶质质量分数为2%的MgSO4溶液500 kg进行喷施，需25%MgSO4溶液的质量是 kg。配置溶质质量分数为2%的MgSO4溶液500kg进行喷施，需25%MgSO4溶液的质量=40kg故答案为：4040首页末页2.（2011广东，25，8分）某兴趣小组从废铝锅底部剪一块铝片，将它放入21.9%的稀盐酸中，产生氢气的质量与消耗盐酸的质量如图所示（假设酸与氧化膜反应时没有H2产生，其他杂质不与酸反应），请回答：（1）从图中看出，该反应产生了H2 g。（2）产生氢气的化学方程式为：；铝片中铝单质的质量为 g。（3）求被氧化的铝的质量占未氧化时铝
13、片总质量的质量分数，写出计算过程。10.81.22Al+6HCl2AlCl3+3H2首页末页解析：解析：（1）图象为产生氢气质量随所加盐酸质量变化情况根据图象可知，放出氢气质量为1.2g；（2）未被氧化的铝与盐酸发生置换反应，可以生成氯化铝和氢气；由反应放出氢气的质量，根据反应的化学方程式，计算与酸反应的铝片的质量；（3）根据产生氢气的图象，当加入50.0g稀盐酸时开始与铝片发生反应，直到加入250.0g盐酸时恰好完全反应由与氧化铝反应所消耗盐酸的质量，根据反应的化学方程式计算氧化铝的质量，由氧化铝中铝元素的质量分数求得被氧化的铝的质量，最后计算出被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数
14、。首页末页答案：答案：（1）1.2（2）未变质的铝与盐酸发生置换反应，生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2；设与200.0g盐酸反应的铝的质量为x2Al+6HCl2AlCl3+3H254 219x 200.0g21.9%=x=10.8g答案：2Al+6HCl2AlCl3+3H2；10.8；首页末页（3）根据图象，与氧化铝反应的盐酸的质量为50.0g；设氧化铝的质量为yAl2O3+6HCl2AlCl3+3H2O102 219 y 50.0g21.9%=y=5.1g被氧化的铝的质量=5.1g 100%=2.7g被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数=10
15、0%=20%答：被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数为20%首页末页3.（2012广东，25，10分）甲、乙两同学用氧化铜做了如下的实验，请回答有关问题：甲同学：取40g氧化铜与足量的稀硫酸充分反应后得到蓝色溶液。（1）甲同学所得溶液显蓝色的溶质的化学式为 。（2）溶液中含硫酸铜的质量是多少？写出计算过程。乙同学：将五份含6g碳粉和40g的氧化铜的混合物，分别放入密闭容器中隔绝空气加强热在不同的反应时间里收集到如下数据：（3）加热2min收集到气体的质量是 g。混合固体在加热过程中发生的反应有：CuO+C Cu+CO、2CuO+C 2Cu+CO2，还可能发生反应的化学方程式为 （写一
16、个）；加热8min后容器内的气体的化学式为 。CuSO42C+CO2 2COCO首页末页【解答】解：（1）氧化铜与硫酸反应，生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液是蓝色；（2）设40g氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜的质量为X则：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O80 16040g X根据 解得X=80g；（3）在4min和6min之间固体质量减少了39-35=4，气体质量增加了11-7=4；在6min和8min之间固体减少了35-32=3，气体质量增加了14-11=3，所以固体质量的减少量，正好等于气体的增加量，加热2min固体质量减少了：46-44=2，所以收集到气体的质量是2g；假设此反应中碳粉足量，
17、算出完全反应时，生成CO2的质量为11g，符合题意；假设此反应中CuO足量，算出完全反应时，生成CO2的质量为22g，不符合题意综上所述，此反应中一定是碳粉足量然后，算出此时，生成Cu的质量恰为32g，说明过量的碳粉一定全部转化为了气体，据此算出先前参与反应的碳粉质量为3g，故碳粉剩余3g，而它们恰好能与11gCO2完全反应，生成14gCO，故得出结论：此时容器内的气体一定全部是CO；反应物是碳和二氧化碳生成物是一氧化碳，所以方 程式是：C+CO2 2CO故答案为：（1）CuSO4；（2）80g （3）2；C+CO2 2 CO；CO首页末页4.（2013广东，25，9分）乙醇俗称酒精，可用作医
18、用消毒，也常作燃料其完全燃烧的化学方程式可表示为：C2H6O+3O2 2CO2+3H2O（1）23g乙醇完全燃烧需消耗多少克氧气？（2）乙醇不完全燃烧会产生一氧化碳，某实验测得反应前后各物质的质量如下表：表中a的值为 。该实验发生反应的化学方程式为：4C2H6O+11O2 CO2+H2O+CO。48g6122首页末页【解答】解：（1）设氧气质量为xC2H6O+3O2 2CO2+3H2O46 9623g x x=48g答：氧气质量48g（2）由质量守恒定律化学反应前后物质的质量之和相等可知a的值=4.6g+8.8g-6.6g-5.4g=1.4g；由化学反应前后原子的种类和数目不变可知，该实验发生
19、反应的化学方程式为：4C2H6O+11O2 6CO2+12H2O+2CO故答案为：1.4；6；12；2首页末页5.（2015广东，25，11分）现有10%的Na2CO3溶液，请按照下面要求计算：（1）106 g上述溶液中所含溶质的质量为 g。（2）106 g上述溶液与足量10%的盐酸反应，最多可生成CO2多少克？（3）向106 g上述溶液中逐滴加入10%的盐酸并不断搅拌，此时发生的反应为：Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl；当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，再加入盐酸才开始放出CO2。请在图中画出产生气体的曲线。10.6首页末页（4）另取10%Na2CO3溶液边搅拌边加入10%的
20、盐酸，有关反应物与生成物的量如表格则m=，该反应的化学方程式为 .1.8g10.6gNa2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl首页末页【解答】解：（1）106g溶液中所含溶质的质量=106g10%=10.6g，故填：10.6（2）设生成二氧化碳的质量为x，消耗的盐酸溶液中溶质的质量为a，则有Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2106 73 4410.6g a x x=4.4g a=7.3g答：最多生成二氧化碳的质量为4.4g（3）设全部转化为碳酸氢钠需要盐酸溶液中溶质的质量为yNa2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl106 3
21、6.510.6g y y=3.65g盐酸溶液的质量为 =36.5g =73g首页末页碳酸钠完全反应消耗盐酸的质量为：故碳酸氢钠完全反应生成二氧化碳消耗盐酸的质量为73g-36.5g=36.5g，故曲线为：（4）根据表格提供的数据，生成4.4g二氧化碳，需要碳酸钠的质量是10.6g，生成氯化钠的质量是11.7g，说明给出的碳酸钠有一部分转化生成了碳酸氢钠和氯化钠，且有碳酸钠转化生成碳酸氢钠的质量为16.8g，生成的氯化钠的质量为23.4g-11.7g=11.7g设生成的水的质量为m则有：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 106 18 10.6g m m=1.8g故填：1.8，Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl首页末页
