例1.1998年初中化学竞赛试题(天津)
在一定温度下,在135gCuSO4溶液中取出1/3,加入5g无水CuSO4后恰好饱和。在剩下的2/3的溶液中,加入足量的铁粉,待反应完全后,所得溶液的质量为89.5g。计算:
(1)在该温度下CuSO4的溶解度。
(2)反应后溶液中溶质的质量分数。(保留小数点后一位)
<分析>(1)先计算出跟铁反应的CuSO4质量,再求算1/3的原溶液的CuSO4的溶解度。即原溶液在该温度下的溶解度。
(2)反应后的溶液中所含溶质为FeSO4,根据CuSO4与Fe反应的对应关系可以求算。
<解答>设与铁反应的CuSO4质量为xg,生成的FeSO4的质量为yg, t℃时CuSO4的溶解度为sg
(1)t℃时CuSO4的溶解度s=
[或者按对应关系计算: )]
(2)反应后溶液中溶质的质量分数为:
答:该温度下CuSO4的溶解度是25g,反应后溶液中溶质的质量分数为10.6%.
例2.1998年初中化学竞赛试题(山西)
铜粉和氧化铜的混合物55g,与一定质量的20%的稀H2SO4完全反应,过滤。将所得345g滤液降至某温度时,析出25 g CuSO4•5H2O晶体,又知该温度下CuSO4的溶解度为25 g,求原混合物中CuO的质量。
<分析>铜不与稀H2SO4反应,氧化铜与稀H2SO4反应生成CuSO4。根据CuSO4的溶解度可以算出滤液中CuSO4的质量,再根据CuO与H2SO4反应生成CuSO4之间的对应关系便可求算出CuO的质量。
<解答>析出的CuSO4的质量:
析晶后滤液的质量:345-25=320g
析晶后滤液中含CuSO4的质量:
共生成的CuSO4质量: 16+64=80 (g)
设生成80 g CuSO4需要CuO的质量为xg
答:混合物中CuO的质量为40g
例3.1998年初中化学竞赛试题 (辽宁)
将66.2gNa2CO3溶液跟33.2mL 20%的盐酸(密度为1.1g•cm-3)
充分混合,恰好完全反应,反应后的溶液既不显酸性,又不显碱性。计算:
(1)Na2CO3溶液的质量分数。
(2)20℃时,若要使反应后的溶液成为饱和溶液,需要增加多少g溶质。(20℃时,NaCl的溶解度为36g)
<分析>(1)Na2CO3跟稀HCl完全反应,可以依据参加反应的HCl的质量算出参加反应的Na2CO3质量,因而Na2CO3溶液的质量分数便可求知。
(2)依据参加反应的HCl质量计算出生成的NaCl的质量,即反应后溶液中溶质的质量。再算出反应后溶液中溶剂的质量。反应后的NaCl溶液是不饱和的,根据溶解度算出需加入NaCl的质量,便得饱和溶液。
<解答>参加反应的HCl质量: 1.1×33.2×20%=7.3(g)
设NaCO3的质量为xg,生成NaCl的质量为yg,生成H2O的质量为zg。
(1)Na2CO3溶液的质量分数:
(2)反应后的溶液中溶剂的质量:(66.2-10.6)+(36.5-7.3)+1.8=86.6(g)
设需加入的NaCl质量为m:
答:Na2CO3的浓度为16%,需加入的NaCl的质量为19.5g.