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m[HCl(溶液)]=%=
[发现问题]NaOH被中和后,滴加盐酸,为什么没有立即产生CO2气体(其他合理答案也可)。
8.某化学兴趣小组在做Fe和CuS04溶液反应实验时,发现生成Cu的同时有气泡产生。为了进一步研究做了如下实验:
①取8.5g Fe粉放入一定量的CuS04溶液中,反应完成后, 滤出固体,洗涤、干燥后称量,固体质量为9.2 g。
②将9.2g固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应,消耗盐 酸50.0 g,根据实验绘制反应产生氢气的质量与反应时间的关系图(见右图)。求: (1)稀盐酸的质量分数,与稀盐酸反应的Fe的质量。 (2)与CuS04反应的Fe的质量。
(3)与CuS04反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe 的质量之和_______8.5 g(选填“>”、“<”、“=”)。对此结果作出你的解释。
解析:(1)设9.2 g固体中Fe的质量为x,盐酸的质量分数为w。 Fe+ 2HCI = FeCl2+H2 56 73 2
x 50.0g×w g 56:2=x:0.10g 解得:x=2.8g
73:2=50.0g×w :0.10g 解得:w=%
(2)设与CuS04反应的Fe的质量为y Fe+CuS04=FeS04+Cu 56 64
y (9.2-2.8)g 56:64=y:(9.2-2.8)g 解得y=5.6g
(3) 2.8g +5.6g =8.4g <8.5 g
因为有少量Fe与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。
答案:(1)稀盐酸的质量分数为%,与稀盐酸反应的Fe的质量2.8g;(2)与CuS04反应的Fe的质量为5.6g。
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(3)与CuS04反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和<8.5 g,其原因是有少量Fe与CuS04溶液中的酸性物质发生了反应。
9、为了测定某氢氧化钠固体是否含有碳酸钠(不含其他杂质),现用纯氢氧化钠与其进行对比实验如下:
①称取纯氢氧化钠和待测氢氧化钠各mg分别配成25.0g溶液,均滴加酚酞试液2~3滴。 ②把%的盐酸逐滴加入实验①配成的两种溶液中,当酚酞试液刚好由红色变为无色(溶液呈中性)时,纯氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n1g,待测氢氧化钠配成的溶液消耗盐酸n2g。 (1)若m=2.73g,n1=n2=20.8g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少? (2)若m=2.73g,n1=20.8g,n2=19.7g,则待测氢氧化钠配成的溶液中NaOH的质量分数是多少? 解析:(1)因为n1=n2,所以无杂质。
待测氢氧化钠配成溶液中氢氧化钠质量分数为×100%=%; (2)由纯氢氧化钠与盐酸的反应,设反应消耗的HCl为xg;
NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 x 40/=x 解得:x=
所以滴定所用盐酸的质量分数为×100%=%
由带杂质的氢氧化钠的反应,设待测氢氧化钠中含纯NaOH yg,则含Na2CO3g; Na2CO3+2HCl=Na2CO3+H2O+CO2↑ 106 73
可求出Na2CO3消耗的HCl为73/106
NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 y
可求NaOH消耗的HCl为40; 所以一共消耗的HCl为73/106+40=×% 解得y=
所以氢氧化钠溶液的质量分数为25=10%
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10.将一些氧化铜粉末加入到100克14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解。再向该蓝色溶液中加入铁粉16.8克,充分反应过滤,仍得到干燥后的固体物质16.8克。求: (l)原加入的氧化铜质量是多少充? (2)最后得到的溶液的质量分数是多少? 解析:(1)设参加反应的铁的总质量为X
Fe — H2SO4 56 98 X 100×14%
解得X=8克
设与硫酸铜发生置换反应的铁的质量为m,与过量硫酸反应的铁的质量为n
Fe + CuSO4=FeSO4+Cn △m 56 64 8
m 56
因n=56 得m8m8mn?17
m?7克 因m+n=8 所以:n?1克
设氧化铜的质量为y Fe — CuSO4 — CnO
56
80
7 y
解得y=10克 (2)设FeSO4质量为Z
H2SO4 —— FeSO4 98 152 100×14%g Z
解得Z=克 设1克铁与硫酸反应生成H2 的质量 V
Fe ~ H2 56 2 1 V
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解得V=克
所以硫酸亚铁溶液的溶质质量分数为:
11、现有16g Fe2O3和CuO的混合物,进行如下实验;把混合物全部加入到100g足量的硫酸溶液中,完全溶解。然后滴加150g 16 %的氢氧化钠溶液,沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。
解析:设100g硫酸溶液中H2SO4的质量为x,由Na和SO4之间的关系得: H2SO4 ~ 2 NaOH 98 80
x 150 g×16% x= (98×150×16%)g/80 = H2SO4%=100g ×100%=%
答案:所用硫酸溶液溶质的质量分数为% 。
12、社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算, 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答: 取该厂的某钢样粉末28.36 g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3 g白色沉淀。 (1)计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。
(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2 g H2的体积为 L)
实验序号 加入钢样粉末的质量 / g 生成气体的体积(标准状况)/ L 请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。 (3)若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m的代数式表示)
解析:(1)利用C的与O2反应生成CO2,使澄清石灰水变成CaCO3沉淀,故可以通过质量比求出C的质量为0.36g,所以Fe的质量为28.36-0.36=28g,故铁和碳的质量之比为28:0.36=700:9; (2)中的三组钢样粉末中的铁和碳的质量之比均为700:9,注意观察质量5.672刚好是2.836的两倍,8.508刚好是2.836的三倍,但气体数据中2.240是1.120的两倍,而2.800少于1.120的3倍,因此III组中是钢样过量,硫酸全部反应完毕,因此我们必须选择第III组中的气体数据进行运算,所以氢气的质量为2.800*2/22.4=0.25g,继而不难求出的质量分数为24.50%;
Ⅰ Ⅱ Ⅲ +
2-
21.71?100%?19.74%
100?10?0.0369
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(3)由(2)的计算可以得知II组中的5.672g钢样中的Fe已全部反应,而硫酸有剩余。如继续加入m g钢样粉末,有可能使钢样粉末过量,因此答案就可以分为两种范围,不难计算m=1.418 g时候,两者刚好完全反应,而当m>1.418 g时,硫酸已经反应完,固体不再和酸反应了。 答案:(1)700︰9 ;(2)24.50%; (3)当m>1.418g,剩余固体的质量为:(m-1.328)g
当m≤1.418g,剩余固体的质量为:(5.672+m)×9/709 g 。
13、A、B两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片通过导线、变阻器和开关分别与直流电源的两极相连.调节变阻器滑片位置,使电流强度为安.通电1小时后,测得铜片A的质量增加了克,则A铜片应与直流电源的 极相连;据此计算64克铜中有多少个铜原子?(一个电子电量是×10库仑)
解析:负极增重,因为铜离子在负极得到电子变成铜,沉积在电极上了;1小时内,电路中流过的电量Q=It=×3600s=756C.一个铜离子带两个单位正电荷,也就是说它在负极沉积的时候会得到2个电子,所以,一共将有铜离子N=Q/2e=756C÷[2××10]C=×10. 铜原子质量M=N,所以,64g铜里含有铜原子的数目为: n=64/××10=×10个。
14、常温下,在20g盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g,硫酸钡沉淀达到最大值;当碱液加至60g时,溶液PH=7求: (1)原混合液中硫酸的质量分数。 (2)当pH=7时溶液中溶质的质量。 解析:(1)设原混合物中硫酸的质量为 x
H2SO4 + Ba(OH)2=BaS04↓+2H2O
21
23
-19
21
-19
98 171
x %
98 : 171 = x : 20g x % x=
原混合液中硫酸的质量分数为 /20gx100%=% (2).设 pH=7 时,溶液中溶质 BaCl2 的质量为 y 2HCl + Ba(OH)2= BaCl2+2H2O 171 208 (60g -20g) × % y
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