备战中考化学二轮 除杂分离和提纯 专项培优及详细答案
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一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.下表中除去物质中少量杂质的方法正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、炭粉在空气中加热会和氧气反应生成二氧化碳,会把炭粉除去,选项A错误;
B、灼热的炭层能与O2反应生成二氧化碳气体,能除去氧气但引入了新的杂质二氧化碳,选项B错误;
C、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,过滤之后不需要蒸发,选项C错误;
D、MgCl2能与适量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,选项D正确。
故选D。
2.下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的;故选项所采取的方法错误。
C、Na2CO3能与过量的氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
【点睛】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
3.某混合溶液含有一定量的硝酸银、硝酸铜和硝酸钡,为逐一分离其中的金属元素,所加试剂均过量,且理论上氢氧化钠的消耗量最少。
所加试剂1-3顺序正确的是
A.氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠B.氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠
C.氯化钠、稀硫酸、氢氧化钠D.硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、先加入氢氧化钠,氢氧化钠会和硝酸铜反应生成蓝色沉淀和硝酸钠,但同时也会和硝酸银反应生成氢氧化银后迅速分解成氧化银,无法将金属元素逐一分离,故A错误;
B、先加入氯化钠,氯化钠只和硝酸银反应生成白色沉淀和硝酸钠,不与其他物质反应,将沉淀过滤出来即可分离出银元素,再加入氢氧化钠,氢氧化钠只和硝酸铜反应生成氢氧化铜的沉淀和硝酸钠,将沉淀过滤出来即可分离出铜元素,再加入硫酸钠,硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,将沉淀过滤出来即可分离出钡元素,所加试剂顺序正确,故B正确;
C、第二个所加试剂为稀硫酸的话,又因试剂均过量,那么在第三种加入氢氧化钠试剂时氢氧化钠要和过量的稀硫酸反应,氢氧化钠的消耗量就比B选项中的多了,故C错误。
D、硫酸银是微溶物,溶液中多了也会沉淀下来,所以第一步试剂加入硫酸钠的话,无法将硫酸钡和硫酸银给逐一分离,故D错误。
故选B。
4.下列除去杂质所用的药品或方法,不正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、Na2SO4能与过量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡,不符合除杂原则。
A错误;
B、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。
B正确;
C、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。
C正确;
D、碳酸钠能溶于水形成溶液,碳酸钙难溶于水。
加水溶解后过滤,得到碳酸钠溶液,再将溶液蒸发即可得到纯净的碳酸钠晶体,符合除杂原则。
D正确。
故选A。
【点睛】
除杂的原则:不除去原物质、不引入新的杂质、易于分离
5.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂和操作方法都正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、FeCl3溶液和CuCl2均能与铁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、二氧化碳和HCl都能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、碳酸钡难溶于水,K2SO4不能与BaCO3反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、H2SO4能与过量Fe2O3粉末反应生成硫酸铁和水,充分反应后,过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
【点睛】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
6.除去下列物质中的杂质,所选用的试剂和操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【详解】
A、碱石灰中的火碱是氢氧化钠,生石灰是氧化钙。
氢氧化钠易潮解,生石灰能和水反应。
可以除去氢气中混有的水蒸气。
A正确;
B、氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水。
该反应中会引入新的杂质硫酸钾,不符合除杂的要求。
B错误;
C、二氧化锰难溶于水,氯化钠易溶于水。
加水溶解后,过滤,烘干,即可得到二氧化锰。
蒸发结晶会得到溶于水的氯化钠,不符合除杂的要求。
C错误;
D、稀硫酸和铁、氧化铁均能发生化学反应。
对原物质造成影响,不符合除杂的要求。
D 错误。
故选A。
7.下列有关物质的检验、鉴别、分离、除杂所用试剂或方法不正确的是()
A.检验自来水中是否含有C1-,可用硝酸银和稀硝酸溶液
B.鉴别羊毛纤维和合成纤维,可抽丝灼烧闻气味
C.分离碳酸钙和氯化钠固体,可溶解、过滤、蒸发
D.除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,可加入适量的稀硫酸后过滤
【答案】D
【解析】
【详解】
A、检验自来水中是否含有C1-,可向自来水中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸溶液,沉淀不溶解,说明自来水中含有氯离子,故选项A正确;
B、鉴别羊毛纤维和合成纤维,可抽丝灼烧,有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,没有烧焦羽毛气味的是合成纤维,故选项B正确;
C、要分离碳酸钙和氯化钠固体,碳酸钙难溶于水,氯化钠易溶于水,只要加入足量的水,溶解、过滤、蒸发,就把碳酸钙与氯化钠分离,故选项C正确;
D、除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,加入适量的稀硫酸,稀硫酸既能与氯化钡反应,又能与氢氧化钡反应,所以加入适量的稀硫酸后过滤,不能除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,故D不正确。
故选:D。
8.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂或操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【详解】
A、氧化铜可以和稀盐酸反应,除去氧化铜,反应后生成了氯化铜,故过滤即可得到木炭,不需要蒸发结晶,故错误;
B、氢氧化钙可以和碳酸钠反应,过量的氢氧化钙会引入新的杂质,故错误;
C、碳酸氢钠可以和过量的稀盐酸反应生成氯化钠,过量的稀盐酸蒸发时完全挥发,故正确;
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁,故生成了新的杂质,故错误。
故选C。
【点睛】
除杂时,不能与主体物质反应,不能生成新杂质,不能引入新杂质。
9.下列除去杂质的方法正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】
A、硫酸能与过量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
C、NaCl能与过量AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸银(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、CaO能与水反应生成氢氧化钙,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:B。
【点睛】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质
反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
10.除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳无法点燃,A错。
B、氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,通过溶解、过滤、蒸发结晶可去除泥沙得到氯化钠,B 正确。
C、稀硫酸不仅和碳酸钠反应,和氢氧化钠也会反应生成硫酸钠和水,故C错。
D、加入稀盐酸,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙和水,不符合题意,故D错。
故选:B。
11.除去下列物质中混有的少量杂质,所用除杂试剂及操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、加入过量的CuCl2溶液和铁充分反应,得到铜和氯化亚铁溶液,过滤得到铜,洗涤、干燥得到纯净的铜,符合题意;
B、KC1中的杂质MnO2,加入足量的水溶解,是KC1溶解,MnO2不能溶解,过滤、洗涤、后面应该蒸发结晶才能得到KC1,不符合题意;
C、NaCl中的杂质NaNO3,加入适量的硝酸银溶液是和主要物质NaCl发生反应,没有除去杂质NaNO3,不符合题意;
D、Cu中的杂质C,在空气中灼烧,Cu、C都会与氧气反应,Cu反应生成氧化铜,C反应产生二氧化碳,主要物质被反应了,不符合题意。
故选A。
12.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法不正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、浓硫酸具有吸水性,可以去除氧气中水蒸气,正确。
B、稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,过滤后只剩下盐酸,即除去杂质又未引入新杂质,正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能与氢氧化钠反应,又未引入新的杂质,正确。
D、Ba(NO3)2溶液加入适量的Na2SO4溶液,反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,引入了新的杂质硝酸钠,方法不正确,符合题意。
故选:D
二、中考初中化学计算题
13.现有10%的Na2CO3溶液,请按下面要求计算:
(1)106 g上述溶液中所含溶质量为 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 + HCl =NaHCO3+ NaCl;当Na2CO3 全部转化为NaHCO3后,再加入盐酸才开始放出CO2 。
请在“题25图”中画出产生气体的曲线。
(4)另取10% Na2CO3溶液边搅拌边加入10%的盐酸,有关反应物与生成物的量如下表:物质Na2CO3HCl X NaCl CO H2O
质量/g31.814.616.823.4 4.4m
则m=;该反应的化学方程式为。
【答案】(1)10.6 g;
(2)4.4g;
(3);
(4)1.8;3Na2CO3+ 4HCl=2NaHCO3+4NaCl+H2O + CO2↑
【解析】
【分析】
【详解】
(1)106g溶液中所含溶质的质量=106g×10%=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
2322Na CO +2HCl =2NaCl+H O+CO 1067344
10.6g 10610.6g
=7310610.6g
=44a x
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y
233Na CO +HCl =NaHCO +NaCl 106
36.5
10.6g 10610.6g
=36.5y y
y =3.65g 盐酸溶液的质量为
3.65g
=36.5g 10%
碳酸钠完全反应消耗盐酸的质量为:
7.3g
=73g 10%
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,X 为NaHCO 3,碳酸钠和HCl 是反应物,碳酸氢钠、氯化钠、二氧化碳和水是生成物,根据质量守恒定律可得31.8g+14.6g=16.8g+23.4g+4.4g+m ,m=1.8g ; 设反应方程式为aNa 2CO 3+bHCl ═cNaHCO 3+dNaCl+eH 2O+fCO 2↑
31.6g 14.6g 16.8g 23.4g 1.8g 4.4g
a:b:c:d:e:f=
:::::=3:4:2:4:1:110635.58458.51844
方程式为3Na 2CO 3+4HCl ═2NaHCO 3+4NaCl+H 2O+CO 2↑。
14.某碳酸钠样品中含有少量氯化钠。
现称量11 g 该样品放入烧杯中,然后加入一定量溶质的质量分数为14.6%的稀盐酸,至恰好完全反应,去除溶液中的水分,最终得到12.1g 氯
化钠固体。
计算:
(
1)碳酸钠样品中碳酸钠的质量______________
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。
(结果精确到0.1%)_____________
【答案】10.6g 21.4%
【解析】
【分析】
【详解】
设样品中氯化钠的质量为x,则生成的氯化钠质量为12.1g-x,样品中碳酸钠的质量为11g-x,生成的二氧化碳质量为y,反应中消耗的盐酸质量为z。
2322 Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO
1067311744
11g-x z14.6%12.1g-x y ↑
⨯1067311744 === 11g-x z14.6%12.1g-x y
⨯
解得x=0.4g;y=4.4g;z=50g
则样品中碳酸钠的质量为10.6g
反应后所得溶液中溶质质量分数为:
12.1g
100%
11g+50g-4.4g
⨯≈ 21.4%
答:碳酸钠样品中碳酸钠的质量为10.6g,反应后所得溶液中溶质的质量分数为21.4%。
15.某化学兴趣小组对失去标签的稀硫酸溶液的浓度进行测定:取稀硫酸50g于烧杯中,逐滴滴加溶质的质量分数为3.42%的氢氧化钡溶液并振荡,充分反应后,烧杯内的溶液中溶质质量与滴加氢氧化钡溶液质量关系如图所示
(1)当滴加Ba(OH)2溶液50g时,烧杯内溶液的pH_____7(填“>”“<”或“=”)
(2)求该稀硫酸溶液的溶质的质量分数(写出答题过程)。
_____。
(3)滴加Ba(OH)2溶液至150g时,所得溶液的溶质的质量分数为_____(计算结果精确到0.01%)
【答案】< 3.92% 195.34g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)参加反应的Ba(OH)2质量共有3.42%×100g=3.42g。
当滴加Ba(OH)2溶液50g时,此时硫酸过量,溶液呈酸性,烧杯内溶液的pH<7。
故填:<
(2)解:设硫酸溶液的溶质质量分数为x;生成硫酸钡的质量为y。
(
)24
42298
17123350g H SO +Ba OH ==BaSO +2H O 3.42g x y ↓
98171233=50g 3.42g x y
= 3.92%x =; 4.66y g =;故填:3.92%
(3)滴加Ba(OH)2溶液至150 g 时,所得溶液的质量为的求法是,先看往烧杯中加入了多少物质,再看以什么形式从溶液中出来。
共加入了150g+50g=200g ;由(2)可知有4.66g 硫酸钡以沉淀形式从溶液中出来,故200g-4.66g=195.34g ;故填:195.34g
【点睛】
对失去标签的稀硫酸浓度进行测定,根据所学知识和题中信息知,灵活应用质量守恒定律和正确书写化学方程式是顺利完成本题的重要保证。
16.向盛有100g 稀硫酸的烧杯中加入一定量的镁粉,固体完全溶解后,再向所得溶液中加入NaOH
溶液,所得沉淀质量与加入NaOH 溶液的质量关系如图所示
(1)计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数;(要求写出计算过程)
(2)与氢氧化钠溶液反应所消耗硫酸溶质的质量为 克。
【答案】(1)30%(2)29.4g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)利用化学方程式根据生成的沉淀氢氧化镁的质量即可计算出氢氧化钠的质量。
由于加入的氢氧化钠溶液先与未反应完的稀硫酸反应,再与硫酸镁反应,通过图像可知与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量=120g-80g=40g;
解:设与硫酸镁反应消耗NaOH 的质量为x
4
2242NaOH +MgSO =Mg(OH)+Na SO 80
588.7g
x
↓ 80588.7g x =
x=12g
NaOH%=12g/40g ×100% = 30%
(2)利用化学方程式,根据氢氧化钠的质量即可计算出与氢氧化钠反应的硫酸的质量;与硫酸反应的氢氧化钠溶液中溶质的质量=80g×30%=24g
设硫酸的质量为y,
24242
H SO+2NaOH=Na SO+2H O
9880
24g
y
98/80 =y/24g
y=29.4g
17.向13.6g碳酸钠和氯化钠的固体混合物滴加稀盐酸,所加稀盐酸质量与生成气体质量的关系如图所示。
计算:
(1)固体混合物中碳酸钠的质量______。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数______。
(3)恰好完全反应时所得的溶液中溶质的质量分数______。
(计算结果精确至0.1%)【答案】10.6g 10% 17.9%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据题意可以知道生成二氧化碳气体的质量为4.4g,可以据此计算.
设碳酸钠的质量为x,参加反应的氯化氢的质量为y,反应生成的氯化钠质量为z 2322
Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO
1067311744
x y z 4.4g
1067311744
===
x y z 4.4g
↑
x=l0.6g,y=7.3g,z=11.7g。
(2)盐酸中溶质质量分数:
7.3g
100%=10%
73g
⨯。
(3)最后得到的溶液中溶质质量为:(13.6g-10.6g)+11.7g=14.7g
最后得到的溶液的质量为:13.6g+73g-4.4g=82.2g
最后得到的溶液中溶质质量分数为:14.7g
100%17.9% 82.2g
⨯≈。
答:(1)固体混合物中碳酸钠的质量为10.6g;
(2)该盐酸中溶质的质量分数为10%;
(3)所得到的氯化钠溶液的质量分数为17.9%.
18.某石化厂有一种石油产品含有质量分数为4.9%的残余硫酸,过去他们都是用NaOH溶液来清洗这些硫酸。
请你计算:
(1)若要清洗1000kg的这种石油产品,需要_____kg的NaOH。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。
每处理1000kg这种产品,他们可以节约多少经费_____?请你写出具体的计算过程。
工业级的NaOH和Ca(OH)2的最新市场批发价如下表:
试剂Ca(OH)2NaOH
价格(元/kg) 1.00 6.00
(3)请你在图中画出氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线表示,氢氧化钙用实线表示。
_____(请你注明具体的坐标)
【答案】40 203元
【解析】
【详解】
1000kg的这种石油产品所含硫酸的质量为1000kg×4.9%=49kg
设消耗的氢氧化钠的质量为x,消耗的氢氧化钙的质量为y
根据2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O和Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
可得关系式为
242
2NaOH H SO Ca(OH)
809874
x49kg y
809874
==
x49kg y
x=40kg
y=37kg
每处理1000kg这种产品,他们可以节约经费为6.00元/kg×40kg-1.00元/kg×37kg=203元
图中画出用氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,
答:(1)若要清洗1000kg的这种石油产品,需要 40kg的NaOH。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。
每处理1000kg这种产品,他们可以节约203元经费。
(3)残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,
19.现有HCl与CaCl2的混合溶液,为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数,设计了如下实验方案(假设反应都是充分完全):
(实验数据)实验共记录了两组数据:
第①组,气体吸收完全后,NaOH溶液质量增加4.4 g;
第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10 g。
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)实验中生成的气体用氢氧化钠溶液吸收时发生的反应方程式为__________。
(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为_______?(写出计算过程,保留结果至0.1%,下同)
(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为_______?(不考虑过滤中的损失。
)
【答案】CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O11.1%8.2%
【解析】
(1)根据二氧化碳与氢氧化钠的反应写出反应的化学方程式;(2)由题意可以知碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,根据沉淀的质量可求出氯化钙、碳酸钠、氯化钠的质量,据此可计算出混合溶液中CaCl2的质量分数;(3)根据图中数据可以知道生成二氧化碳的质量为4.4g,结合碳酸钠和盐酸反应的化学方程式可以求出碳酸钠的质量、氯化钠的质量,再根据溶质质量分数的计算公式计算出混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数。
(1)根据题意可知,混合液中的稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式为
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;(2)设混合溶液中CaCl2的质量为x、生成的氯化钠的质量为y,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为z。
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
111 106 100 117
x z 10g y
111106100117
10
x z g y
===
x=11.1g
y=11.7g
z=10.6g
∴混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1g
100g
×100%=11.1%;
(3)氢氧化钠溶液增加的质量即为碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量,即为4.4g,设与盐酸反应的碳酸钠的质量为m,生成的氯化钠的质量为n。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44 m n 4.4g 10611744
4.4 m n g
==
m=10.6g
n=11.7g
反应的碳酸钠的质量为:10.6g10.6
10.60
g
+
=200g
经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为:
11.7g11.7
100+200g-10g-4.4g
g
g
+
×100%=8.2%
答:(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%;(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应,经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为8.2%。
20.为测定一瓶久置的烧碱中氢氧化钠的含量,某同学取25.0g样品,溶于水得到100g溶液,再加入100g足量稀硫酸,充分反应至不再产生气体,测得溶液质量为197.8g。
请计算:
(1)反应产生CO2的质量。
(2)样品中NaOH的质量分数(结果保留至0.1%)。
(3)最后所得溶液中的钠元素的质量(结果保留至0.1)。
【答案】(1)2.2g;(2)78.8%;(3)13.6g
【解析】
(1)根据质量守恒定律,反应过程中所生成的气体的质量等于反应前后溶液质量的减少;(2)样品中NaOH的质量分数等于样品中NaOH的质量除以样品的总质量,所以我们可以根据上一步所求得二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,求得样品中NaOH的质量,而后再求样品中NaOH的质量分数;
(3)根据NaOH的质量、碳酸钠的质量分别乘以它们的质量分数可求得钠元素的质量;解:(1)根据质量守恒定律,反应前后溶液质量的减少就等于反应过程中所生成的气体的质量,所以反应产生的CO2的质量为100 g+100 g-197.8 g=2.2g。
(2)解:设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
10644
x 2.2g
=
解之得:x═5.3g
烧碱样品中NaOH的质量为:25g-5.3 g=19.7 g
样品中NaOH的质量分数为:19.7g
25g
×100%=78.8%
46 106 =13.6g
(3)所得溶液中钠元素的质量=19.7g×23
40
+5.3g×。