2022年高三化学计算—及理综试卷人教版知识精讲 .pdf

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1、用心爱心专心高三化学计算 1 及理综试卷人教版【同步教育信息 】一. 本周教学内容：化学计算 1 及理综试卷二. 重点、难点：1. 化学计算复习建议。2. 化学计算的基本类型3. 有关物质的量的基本计算。三. 具体内容：（一）化学计算复习建议化学基本计算是建立在化学知识基础上的计算，它与基本概念、基础理论及化学用语等知识融合在一起。复习化学计算时可从以下几个方面进行。1. 深刻理解有关概念和理论化学计算中的很大一部分内容是概念计算，对概念的正确理解是解决有关计算的前提，所以要深刻理解有关概念及理论。属于此部分的计算有溶解度、质量分数、物质的浓度的计算与换算、物质的量、微粒数目、质量、气体体积及

2、物质的量浓度的计算与换算等。在这部分计算中，应正确把握概念之间的区别与联系，避免由于概念不清而出错。如：溶解度表示的是溶质质量与溶剂质量的关系，物质的量浓度表示的是溶质的物质的量与溶剂体积的关系。如 0.1molNH4Cl 溶液中各离子浓度关系的确定，需从盐类水解角度分析：NH4Cl 为强酸弱碱盐，所以c（Cl）c（NH4+），又因水解的是一小部分离子，所以c（ NH4+）比 c（H+）、 c（OH）均大，在根据水解后溶液显酸性，可知c（H+）c（OH），最后得出离子浓度关系为c（Cl）c（NH4+）c（H+）c（OH）2. 不断总结小规律化学计算中经常用到一些量的对应关系，复习中应注意总结出

3、来，并在理解的基础上熟练掌握。如活泼金属与非氧化性酸的反应中各物质量的对应关系有：RxH+2xH2（R为金属原子， x 为金属在化合物中的价态）。像这样的规律还有很多，如等物质的量的铝与足量 H+及强碱溶液反应后产生等物质的量的H2； 金属钠与水反应放出H2与等量 Na转化为 Na2O2后再与水反应放出的O2恰好可化合生成水；Al3+与 OH的物质的量之比为1:3 时，恰好生成Al （OH ）3，为 1:4 时恰好生成AlO2；同温同压下，同质量的气体体积比与式量比成反比；同温同压下气体的密度比等于式量之比等等。3. 积累解题思路在计算的复习中，应注意各类习题解题思路的积累。如“守恒”思维在解

4、决计算问题时应用十分广泛，化学反应中宏观上有质量守恒，微观上有原子数守恒；氧化还原反应中有化合价升降总数相等，得失电子总数相等的守恒；在任何溶液中都有正负电荷总数相等的电荷守恒等。再比如： 惰性电极电解盐溶液时，若只产生一种气体，溶液中新产生的OH或 H+与气体的关系为H22OH或 4H+O2。又如在 Na2S溶液中，从电荷守恒出发，可得：c（Na+）+ c （H+）=2c（S2）+c （HS）+c（ OH）；从 Na+与 S2在晶体中有数目比2:1 的关系出发，可推出c（Na+）与所含 S2-的浓度关系为：c（Na+）=2c（S2）+2c（HS） +2c（H2S）；在比如在含等物质的名师资料

5、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心量的 CH3COOH 与 CH3COONa 的溶液中，由混合物溶液显酸性确定c（H+）c（OH），再根据此溶液中只含四种只带一个单位电荷的离子及溶液电中性的关系可推出：c（CH3COO）c（ Na+）c（ H+） c（OH）。由电解质溶液理论可知，上述混合液中CH3COOH 的电离抑制了 CH3COO的水解，所以c（CH3COO）比 c（CH3COOH）略大。没有CH3COO

6、H 时，CH3COONa中 c（ CH3COO）与 c（Na+）数相等，所以该混合溶液中还有以下关系：c（CH3COO）c（Na+）c（CH3COO）c（H+）c（OH）以上各例是 “守恒” 思想在电解质溶液中的具体应用。在氧化还原反应中常应用“守恒”思想去解题。 例如： 在反应 5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O中，求被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比，就可先依据氧化还原理论分析出氧化产物和还原产物均是N2，从而得出3N被氧化，5N被还原， 再根据二者之间得失电子数相等确定对应关系必为53N35N，所以结果为5:3 在计算复习时，除可从上面所述三个方面进行外，还有其它许多方

7、法。任何方法都需要通过一定量的练习，在练习中注意各种题型的解法，才能不断发展思维能力，提高化学计算水平。（二）化学计算基本公式及知识结构1. 式量、分子式、最简式之间关系2. 物质的量、气体摩尔体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系3. 水的离子积、 c（H+）、 c（OH）、 pH之间的关系（1）Kw= c（ H+） c（OH）=10 14（25时）（2）pH=1g c （H+）4. 化学方程式的意义及计算类型5. 结构关系：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

8、 - 第 2 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心【典型例题】 例 1 求出下面物质的物质的量（1）3.20 g H2SO4（2）360.0 mL 氮气和氧气的混合物（标准状况）（3）9.231024个负电子解析：（1）根据公式nMm得：n（H2SO4）19820.3molgg0.0327 mol 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心（2）根据公式nmVV得：n混n（N2）

9、n（O2）4 .22100.36030.0161 mol （3）根据公式nANN得：n（ e）23241002.61023.915.3 mol 答案： （1）0.0327 mol （2） 0.0161 mol （ 3）15.3 mol 例 2 下列叙述中 , 正确的组合是（） 一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定 一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定 不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 一定温度和压强下，各种气体的物质的量决定了它们的体积A. B. C. D. 解析： （排除法）本题是对影响气体体积因素的考查从微观来看，影

10、响物质体积的因素有三个：（1）构成物质的粒子数多少；（2）粒子的大小；（3）粒子间的距离。固体和液体的分子间距离较小， 其体积主要是由 （1） 决定的； 气体分子间距离较大，其体积主要是由 （1） 、（3）决定的；气体分子间的距离比气体分子本身的直径大的多，一般在10 倍左右，即：对同一种物质而言，V（g）1000V（l ）1000V（s）。则本题中，不正确，备选项中有者不可选，A、C被排除。 正确，因已言明是气体，且温度压强一定，即分子间距离已定，则气体的体积大小只能由气体的分子数多少所决定，这样备选项中，无不可选，D被排除，由此已知答案为B。下面给出对、两项的分析： 不正确。因为指代不明，

11、即不知道气体存在的条件，若有前提：同温同压，则此说法正确。 正确，原因同。答案： B 例 3 将体积比为3 2 的二氧化碳和二氧化硫混合均匀，并升温到120，则混合气体的平均摩尔质量为（）A. 52 g mol1 B. 44 g mol1C. 42 g mol1 D. 66 g mol1解析： 通常，本题有两种解法，公式法和中间值法。方法 1（公式法）：由M混总总nm总得：M混52molg643molg44-1-1 52g mol1方法 2（中间值法）：因为混合气体为CO2和 SO2的混合物，所以下列关系成立：44gmol 1M（CO2）M混M（ SO2） 64gmol1观察备选项，只有M混5

12、2gmol1符合题意名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心答案： A 评注： 本题给出的温度只是一个干扰项温度的高低对混合气体的平均摩尔质量及纯净物的摩尔质量无影响。 例 4 设阿伏加德罗常数的符号为，标准状况下，某O2和 N2的混合气体m g 含有b个分子，则n g 该混合物在相同状况下所占的体积（L）应是（）A. AmNnb4 .22Lmol 1B. AnNmb4 .22Lmol1C. mbnNA4.

13、22Lmol1 D. mnbNA4 .22Lmol1解析： 通常，本题有两种解法，计算法和推断法。方法 1（计算法）：n g 该混合物在相同条件下的分子数、物质的量、体积分别是gmbn g mnbnAmNnb22.4 L mol1AmNnb方法 2（推算法）：所求体积应是n m，则 D 首先被淘汰；当质量相同时物质的量nANN，所求体积与N成反比， C被淘汰； 所求体积与质量成正比：质量越大体积越大，这样 B项被淘汰。答案： A 评注： 虽然计算法更符合初学者的传统思维习惯，但推断有时是更好的解题方法。 本题备选项中单位为“ L mol1”看似错误，但各备选项NA中都隐藏着一个单位，即mol1

14、，“Lmol1”与“mol1”的运算结果要为“ L”，NA必须在分母中，由此也可排除C、D选项。 例 5 某混合气体中各物质的质量分数分别是氢气为72% ，一氧化碳为28% ，计算此混合气体的平均摩尔质量。解析： （赋值法）为方便计算，取混合物100 ，则n（H2）1-molg272%g10036 mo n（CO ）1 -molg2828%g1001.0 mo 混M总总nmmol1.0mol36g100 2.7g mo l1答案： 混合气体的平均摩尔质量为2.7g mo l1 例 7 在 10时，有体积为3 L 和 1 L 的容器，如图所示，图中左右两容器内分别充入氢气和氧气，压力各为p1和p

15、2，开启阀门，点燃，反应后将气体冷却至原温度。试求：（1）在 10时，反应前在p1下氧气的体积是_。（2）在 10时，反应后容器内压强为p，则下列说法一定正确的是_。A. p1p B. p2p C. p221pp D. 无法确定解析： （1）由题意，反应前后，气体的温度相等，即T1T2, 所以下式成立：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心p1V1p2V2由此可得：V1122pVp12L1pp12ppL

16、即p1下， O2的体积是12ppL。（2）发生的反应为：2H2O22H2O 在 10时，水为液体，反应后容器内气体分子总数减少，由pVnRT可知，压强变小，则pp1或pp2，即二者只具其一，不能确定，但p221pp是正确的。答案： （1）12ppL （ 2）C 例 6 为了测定某烷烃样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均式量，设计了下面的实验： 取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得到质量m1 往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量，重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m2 往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3已知实验时的温度t（K），压强p（k

17、Pa），水的密度水（gL 1）, 空气的平均式量29.0 、密度空气（gL1）回答下列问题：（1）本实验的原理是（具体说明）什么？（2）步骤中为什么要重复操作，直到前后两次称量结果基本相同？（3）具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的？（4）本实验中收集气体样品的操作，可选用的方法是（填图中标号）_。（5）锥形瓶内空气的质量（m空气）是 _ （列出算式）。（6）瓶中样品的质量（m样品）是 _ （列出算式）。（7）由实验测得烷烃的平均式量是_ （列出算式）。解析： 考查学生对阿伏加德罗定律的理解程度，同时考查学生对一些最基本的实验操作目的和方法是否掌握和理解根据阿伏加德罗定律，同

18、温、同压下，同体积的各种气体都含有相同的分子数，所以同温、同压下，两种同体积的不同气体的质量之比（21mm）等于它们的相对分子质量之比（21MM），21mm21MM。这样，如果已知其中一种气体的相对分子质量，就可以测定另一种气体的相对分子质量本实验是在同温、同压下，分别测定同体积含杂质的丁烷气和空气的质量（m样品、m空气）来求得样品气的平均相对分子质量（M样品）。为了保证锥形瓶内的空气完全被排出，并充满样品气，本实验中采取了化学分析（如酸碱滴定）中常用的测平行数据的方法，即重复操作，直到两次称量结果基本相同为止在实验中，为了保证每次测量都是在相同体积（V瓶）下进行的，最简单的做法是，在第一次称

19、量前，塞好胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。由于本实验要求准确称量锥形瓶中样品的质量，因此样品气必须是干燥的，不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心能选排水集气法收集。又因为样品气体比空气重，所以只能选用向上排气法来收集样品气，而必须把导管插入瓶底才能把瓶内的空气赶尽。在实验中：m1m瓶m空气，m2m瓶m样品，m3m瓶m水，得m3m1m水m空气因为m水m空气所

20、以m水m3m1（小量忽略法）所以V瓶水水m水13mmm空气空气水13mm得m样品（m2m1）m空气因为空气样品MM空气样品mm所以M样品M空气空气样品mm29.0空气样品mm答案： （1）根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。（2）为了保证瓶内空气已完全被排出，并充满了样品气。（3）第一次称量前， 锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。（4）D （5）水13mm空气（6）（m2m1）m空气 或答：（m2m1）水13mm空气 （7）29.0空气样品mm 或答： 29空气mmm1229.0 ；2

21、9.01312mmmm空气水29.0 例 7 标准状况下， AL氯化氢气体溶于1L 水中，所得溶液密度为gmL1，则该溶液中溶质的质量分数为_，溶液的物质的量浓度为_。解析：（1）这类型题目的基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。思考，讨论，回答：（1）解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手：a=m （溶质） /m（溶液） 100c=n/V （2）所得溶液中，溶质的质量为：m （溶质） =36.5gmol 1AL/22.4L mol1溶液的质量为：m （溶液） =（ 36.5A/22.4+1000）g 根据溶质的质量分数的定义得到：a=36.5A/ （ 36.5

22、A+22400 ）100（3）所得溶液中，溶质的物质的量为：n（溶质） =AL/22.4L mol1溶液的体积为：V=（36.5A/22.4+1000）/1000（ L）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心根据溶液的物质的量浓度的定义得到：c=1000A/（36.5 A+22400 ）molL1答案： 见解析小结： 溶液的质量等于溶质和水的质量相加，但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加，也不等于水的体积

23、。溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。 例 8 体积比为111 的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液，分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液， 均恰好完全反应生成氯化银沉淀，则这三种溶液的物质的量浓度之比为。解析： （1）三个反应的实质是什么？消耗等量的硝酸银说明什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）这三个反应的实质均为：Cl+Ag+AgCl消耗等量的硝酸银说明三种溶液中C1的物质的量相等。（2）设： n（ Cl）=1mol 则： n（NaCl）=1mol n（MgCl2）=1/2 mol n（AlCl3）=1/3 mol 根据 c=n/V ，体积相同时浓度和物质的量成正比

24、，因此浓度比为：1（ 1/2 ）：（ 1/3 ） =63 2 答案： 见解析小结： 此类型题目的关键是找出与浓度有关的n 和 V 的比例关系，从而得到浓度的比例关系。 例 9 标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化氢气体，倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。解析： （1）解题基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）解题基本入手点是公式：c=n/V （ 2）设烧瓶体积为VL，标准状况下，充满氯化氢气体，则氯化氢的物质的量为：V/22.4mol ，由于氯化氢极易溶于水，则溶液将充满烧瓶，所得溶液的体积为VL。因此，烧瓶内盐酸溶液的浓度为：

25、1/22.4mol L1。所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。讨论题二：标准状况下，用圆底烧瓶收集氨气，当混合气的平均式量为19 时，停止收集，并将其倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。讨论，思考，回答：根据混合气的平均式量为19，算出氨气和空气的体积比51，若设烧瓶的体积为6L，则其中的氨气为5L，5/22.4 mol。空气为 1L。氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为5L，溶液浓度为： 1/22.4 molL1。回答：氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此氨气所占的体积也就是所得氨水溶液的体积。因此，无论氨气和空气的比例如何，溶液的浓度均

26、为1/22.4mol L1。因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的，无论烧瓶的体积如何。讨论题三：标准状况下，将二氧化氮和氧气按4 1 的体积比混合后，充满一烧瓶，倒扣于水槽中， 当反应不再进行时，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。讨论，思考，回答：根据： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心若设烧瓶体积为1L，则 NO2为 4/5L ，生成硝酸 4/（

27、522.4） mol，所得溶液体积为1L，因此，溶液浓度为1/28 molL1。由于烧瓶内的气体的总物质的量和生成硝酸的物质的量为 54，因此所得溶液浓度为：（4/5 ）（ 1/22.4 ）molL 1。讨论题四：标准状况下，将一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气充满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，溶液充满烧瓶，假设溶液没有损失，则所得溶液的浓度范围是：_。讨论，思考，回答：根据： 4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3假定全部是二氧化氮和氧气的混合气，则其体积比一定为4 1，所得硝酸溶液的浓度为：1/28molL 1。假定全部是一氧化氮和氧气的混合气，则

28、其体积比一定为43，所得硝酸溶液的浓度为： 4/ （722.4）=1/39.2mol L1。因此，若为一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气，所得硝酸溶液的浓度范围是：1/39.2mol L-1c1/28 mol L1。小结： 此类型题目的基本思路是从公式c=n/V 入手，找出溶质的物质的量和溶液的体积之间的关系。 例 10 氯气在下列液体中溶解度最小的是（）A. 水 B. 饱和食盐水C. 氢氧化钠溶液 D. 饱和石灰水解析： 氯气溶于水中发生如下反应：Cl2+H2OH+Cl+HClO 当氯气溶于氢氧化钠溶液或饱和石灰水时，由于生成的盐酸和次氯酸与碱反应，可加速氯气在溶液中的溶解，并生成金属氯化物和

29、次氯酸盐。而在饱和食盐水中，由于存在下列溶解平衡：NaClNa+Cl溶液中氯离子浓度已达饱和，抑制了氯气在溶液中的溶解。因此氯气在饱和食盐水中溶解度最小，应选B。答案： 见解析评注： 由于饱和食盐水中溶解平衡的存在，溶液中氯离子浓度已达饱和，对氯气在溶液中的溶解起抑制作用，和化学平衡中增大生成物浓度使平衡向逆方向移动的道理相同。 例 11 将 90饱和氯化铵溶液680g，蒸发 100g 水再冷却至40，将析出晶体多少克？已知 90时溶解度为71.3g ，40时溶解度为45.8g 。解析：解法 1比例式法按两步计算的：（1）求 90时蒸发100g 水将析出多少克晶体。由 90氯化铵的溶解度可知，

30、100g 水最多能溶71.3g 氯化铵，所以在90蒸发 100g水将析出71.3g 氯化铵。（2）析出晶体后，余下508.7g 饱和溶液，从90降温至 40将析出晶体多少克。设 508.7g 饱和氯化铵溶液从90降温至 40可析出晶体的质量为x， 可根据比例关系解 x。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心508.7g x=171.3g 25.5g x=75.7g 蒸发水 100g 和降温后，共析出晶体7

31、5.7g+71.3g=147g 。评注： 有关溶解度计算的常用的一种方法：比例式法。上述比例关系只适用于析出的晶体不含结晶水时的有关计算，而且要注意，若原溶液不是饱和溶液，上述比例关系不成立。解法 2 守恒法即高温下饱和液中溶质的质量=析晶后饱和溶液中溶质的质量+蒸发水和降温后析出的晶体的质量。可先求出680g 饱和氯化铵溶液中含有水和氯化铵的质量。再求出蒸发100g水后，余下的水的质量，并求出在40时，余下的水最多能溶解多少克氯化铵。原有的饱和溶液中氯化铵的质量和蒸发水及降温后饱和溶液中所含溶质质量之差为析出的晶体的质量。（1）求 90时， 680g 的饱和氯化铵溶液中，溶质和溶剂的质量。设

32、溶剂的质量为x。根据溶解度的数据可知：在 90时，若以100g 水配制饱和氯化铵溶液，则饱和液的质量为171.3g 。因此可得以下比例式：171.3g 100g=680g x x=397g（水的质量）氯化铵的质量 =680g 397g=283g 蒸发 100g 水后，余下水297g，在 40时， 297g 水最多能溶氯化铵的质量为y，则根据 40时，溶解度的数据列出比例式可求出y。297gy=100g45.8g ，y=136.0g 析出晶体的质量应为283.0g 136.0g=147.0g 。 例 12 摩尔质量为Mg/mol 的某物质的溶解度曲线如图，现有t2300g 该物质的溶液，在温度不

33、变时蒸发掉50g 水后，溶液恰好达到饱和，此饱和溶液的密度为g/mL，则饱和溶液的物质的量浓度为_mol/L ，若将此饱和溶液降温至t1时，析出无水物晶体的质量为_g。解析： 由溶解度曲线可知，在t2时，该物质的溶解度为a2g，饱和溶液的溶质质量分数可用下式计算：%100100SS再根据物质的量浓度和溶质质量分数的换算公式，求出溶液的物质的量浓度。由 t2的溶解度数据可求出溶液的溶质质量分数=%10010022aa名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 28 页

34、 - - - - - - - - - 用心爱心专心溶液的物质的量浓度=122)100(1000LmolaMa设降温至 t1时，析出的晶体的质量为x 根据公式： 100+S（高温） S（高温） S（低温） =高温下饱和溶液质量析出晶体质量（100 +a2 ）（ a2a1）=（30050） x x=250（a2a1）/ （100+a2）g 评注： 某温度下，饱和溶液的溶质质量分数可直接由溶解度的数据所推出的公式进行计算。因为某温度下， 用 100g 水配制饱和溶液所需溶质的质量等于该温度下溶质的溶解度。而该温度下用100g 水所配制的饱和溶液的溶质质量分数和用任意质量的水配制成的饱和溶液的溶质质量

35、分数相等。 例 13 A 、B两种化合物的溶解度曲线如图，要用结晶法从A、B混合物中提取A（不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响）。（1）取 50g 混合物将它溶于100g 热水，然后冷却至20。若要使A析出， B不析出，则混合物中B的质量分数（ B）最高不超过多少？（写推理与计算过程）（2）取 Wg混合物， 将它溶于100g 热水，然后冷却至10，若仍要使A析出 B不析出，请写出下列两种情况下，混合物中A的质量分数（ A）应满足什么关系式（以W ，a，b 表示），当W a+b 时， A_，当 W a+b 时， A _。解析： （1）中若要使A析出 B不析出， A和 B的质量必须满足的条件是

36、什么？因为在 20时， A的溶解度为10g，B的溶解度为20g，所以 50gA 和 B的混合物溶于100g热水中，降温至20时，要使B不析出， A能析出，则在50g 混合物中， B的质量应 20g，A的质量应 30g，即在50g 混合物中 B的质量分数应 40。（2）中要使 A析出， B不析出，必须满足的条件是什么？要使 B不析出， B的质量 b，而A要析出， A的质量应 a。当 W a+b 时，只要 Aa，即可满足条件，所以A%100Wa当 W a+b 时，Bb即可满足条件，所以A%)(100WbW答案： 见解析 例 14 在一定温度下，向足量的饱和碳酸钠溶液中加入1.06g 无水碳酸钠，搅

37、拌静置后，最终所得晶体的质量是（）A. 等于 1.06g B. 等于 2.86 g C. 大于 2.86 g D. 大于 1.06g ，小于 2.86g 解析： 假如析出晶体时，无水碳酸钠只从饱和溶液吸水，生成十水碳酸钠，则生成的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心碳酸钠晶体的质量应等于2.86g ，这是因为：Na2CO3+10H2O=Na2CO310H2O 106 286 1.06g 2.86g 实

38、际上，析出结晶水合物时，由于无水碳酸钠从饱和溶液中带出水，生成结晶水合物，使溶液中溶剂减少，溶液由饱和变成过饱和，使溶液又析出结晶水合物，重新转化成饱和溶液，因此析出的结晶水合物的质量必然大于2.86g 。答案： C。 例 15 80时，饱和硫酸铜溶液310g，加热蒸发掉100g 水，再冷却至30，可析出多少克胆矾？（ 80硫酸铜S=55g， 30 S=25g）解析：解法 1：析出晶体后的溶液仍为饱和溶液，所以析晶之后饱和溶液中水和溶质的质量比=100S。设 80310g 饱和溶液中含xg 水，则 310gx=（100+55） 100，x=200g。溶质质量为（310200）g=110g。蒸发

39、 100g 水后，设析出胆矾的质量为y，则其中含结晶水为9y/25g ，无水硫酸铜为16y/25g ，析晶后溶液中余下水（2001009y/25 ）g，余下溶质的质量为（110 16y/25 ）g。30时， 硫酸铜的溶解度为25g，所以析出晶体后，饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为25100。所以，（ 200100 9y/25 ） g（ 11016y/25 ）g=10025 解出 y=154g 解法 2：析晶前溶质质量为110g，析出晶体质量为y。溶液中溶质质量为（11016y/25 ）g，饱和溶液的质量为（310100y）g。所以（100+25） 25=（310100y）g（ 110 16y/2

40、5 ）g 解出 y=154 g 解法 3：用守恒法。原溶液中溶质质量=析晶后饱和溶液中溶质质量+晶体中的溶质质量。设析出 xg 胆矾，其中硫酸铜的质量为16x/25 ，结晶水的质量为9x/25 。蒸发水和冷却后，溶液中溶剂的质量为100-9x/25 。根据 30硫酸铜的溶解度可知：析晶后溶质的质量：溶剂质量 =25 100，所以溶质质量=25 （ 100 9x/25 ）100g。原饱和溶液溶质的质量110g=16x/25g+25 （100 9x/25 ）100g解出 x=154g 解法 4：设析出胆矾的质量为x 余下的饱和溶液质量余下溶质质量=（100+S） S 余下饱和溶液的质量为310-1

41、00-x ，余下溶质为11016x/25 。（210 x）（ 110 16x/25 ）=12525 解 x=154g 小结： 下面我们将解题思路归纳如下：1. 带结晶水合物的析晶计算的基本思路是：析出结晶水合物后的溶液仍为饱和溶液，其中溶剂与溶质的质量比=100S，或饱和溶液的质量与溶质质量之比=（100+S） S。2. 不论什么类型的溶解度计算或判断题，都离不开对溶解度概念和溶解度曲线的正确理解；在对概念正确理解的基础上熟练掌握有关公式和解题的基本思路和方法。有关溶解度计算的常用公式有： 某温度下，饱和溶液中溶质的质量分数=（饱和溶液中溶质质量/ 饱和溶液质量）名师资料总结 - - -精品资

42、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心100 =S/ （100+S）100 某温度下，饱和溶液中溶质质量：溶剂质量=S 100 溶质质量饱和溶液质量=S 100+S 一定温度下的饱和溶液蒸发一部分水，再冷却至原来的温度，将有晶体析出。析出晶体后余下的溶液仍为饱和溶液，若将析出的晶体与蒸发的水重新混合，也应得到饱和溶液。若晶体中不含结晶水，则：蒸发的水的质量析出的晶体的质量=100S 若晶体中含结晶水，则由于析出含结晶水的晶体后的溶液

43、仍为饱和溶液，所以蒸发的水和析出的结晶水与析出的晶体中的无水物混合在一起也可配成饱和溶液。所以，析出的晶体中的无水物的质量（结晶水的质量+蒸发水的质量）=S100 将饱和溶液从高温冷却至低温，由于一般来说， 其溶解度降低， 所以将有晶体析出，若晶体中不含结晶水，其质量可用以下2 个公式来求：若用 100g 水在高温下配制饱和溶液，此时可得（100+S 高温） g 饱和溶液。若将饱和溶液降至某温度时，析出的晶体的质量为两个温度下的溶解度之差。所以：析出晶体的质量饱和溶液中溶剂的质量=（S高温 -S 低温） 100 析出晶体的质量高温下饱和溶液质量=（S高温 -S 低温）（ 100+S高温）上述公

44、式应根据不同情况加以应用。而解题的基本方法是比例式法或守恒法。【模拟试题一】（答题时间：60 分钟）1. （1994? 全国? 25） 100 毫升 0.3 摩尔 / 升 Na2SO4溶液和50 毫升 0.2 摩尔 / 升 Al2（SO4）3溶液混合后，溶液中SO42离子的物质的量浓度为（）A. 0.20摩尔 / 升 B. 0.25摩尔 / 升 C. 0.40摩尔 / 升 D. 0.50摩尔 / 升2. （1994? 全国? 15）在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 克无水Na2CO3, 搅拌后静置，最终所得晶体的质量（）A. 等于 1.06 克 B. 大于 1.06 克

45、而小于2.86 克C. 等于 2.86 克 D. 大于 2.86 克3. （1996? 上海? 17）用 10 亳升的 0.1 摩 / 升 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀, 则三种硫酸盐溶液的摩尔浓度之比是（）A. 3:2:2 B. 1:2:3 C. 1:3:3 D. 3:1:1 4.（1996? 上海? 22）已知 t 时，某物质的不饱和溶液a 克中含溶质m克，若该溶液蒸发 b 克水并恢复到t 时，析出溶质m1克。若原溶液蒸发c 克水并恢复到t 时，则析出溶质 m2克。用 S表示该物质在t 时的溶解度，下式中正确的是（）A.

46、S=100m/ （ am ） B. S=100m2/c C. S=100 （m1m2）/ （bc） D. S=100（m m1）/ （bc）5.（1996? 上海? 18）将 60的硫酸铜饱和溶液100g，冷却至 20，下列说法正确的是（）T/ 0 10 20 30 40 S（g/100g 水） 11.5 11.51 19.4 24.4 37. 6 A. 溶液质量不变 B. 溶剂质量发生变化C. 溶液为饱和溶液，浓度不变 D. 有晶体析出，溶剂质量不变6. （1997全国 11）分别取等质量80的甲、乙两种化合物的饱和溶液，降温至20后，所析出的甲的质量比乙的大（甲和乙均无结晶水）。下列关于甲

47、、乙溶解度的叙述中肯定正确的是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 28 页 - - - - - - - - - 用心爱心专心A. 20 时，乙的溶解度比甲的大B. 80 时，甲的溶解度比乙的大C. 温度对乙的溶解度影响较大D. 温度对甲的溶解度影响较大7. （1997全国 22）密度为0.91g cm3的氨水，质量百分比浓度为25% （即质量分数为 0.25 ），该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量百分比浓度（）A. 等于 12.5% B. 大于 1

48、2.5% C. 小于 12.5% D. 无法确定8. （1997? 上海? 9）实验室需用480 毫升 0.1 摩升的硫酸铜溶液，现选取500 毫升容量瓶进行配制，以下操作正确的是（）A. 称取 7.68 克硫酸铜，加入500 毫升水B. 称取 12.0 克胆矾配成500 毫升溶液C. 称取 8.0 克硫酸铜，加入500 毫升水D. 称取 12.5 克胆矾配成500 毫升溶液9. （1998? 全国? 5）300 毫升某浓度的NaOH溶液中含有60 克溶质。现欲配制1 摩/ 升NaOH 溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（）A. 1:4 B. 1:5 C. 2:1 D. 2:3 10. （1

49、998? 全国? 15）有五瓶溶液分别是（） 10 毫升 0.60 摩/ 升 NaOH水溶液 20 毫升 0.50 摩/ 升硫酸水溶液 30 毫升 0.40 摩/ 升 HCl 水溶液 40 毫升 0.30 摩/ 升醋酸水溶液 50毫升 0.20摩/ 升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是（）A. B. C. D. 11. （1998? 全国? 21）将标准状况下的a 升氯化氢气体溶于100 克水中，得到的盐酸的密度为 b 克/ 毫升，则该盐酸的物质的量的浓度是（）摩 / 升A. a/22.4 B. ab/22400 C. ab/(22400+36.5a) D. 1000ab/

50、（22400+36.5a ）12. （1998? 上海? 8）在 100g 浓度为 18mol/L 、密度为 （ g/cm3）的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L 的硫酸，则加入的水的体积为（）A. 小于 100mL B. 等于 100mL C. 大于 100mL D. 等于 100/mL13. （1999? 全国? 20）已知 25% 氨水的密度为0.91g.cm3，5% 氨水的密度为0.98g?cm3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是（）A. 等于 15% B. 大于 15% C. 小于 15 D. 无法估算14. （2000 春? 京皖?17）下列溶液中的Cl 与