题目内容
以下甲、乙两题任选做一题,若两题都做,以甲题记分.甲题: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100 g 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.
乙题:某固态混合物中含有m g KNO3和若干克不溶于水的杂质,将此混合物加入n g水中,在10℃,40℃,75℃时观察,充分溶解后的结果如表所示.KNO3的溶解度曲线见图.
温度(℃) | 10 | 40 | 75 |
未溶固体质量(g) | 261 | 175 | 82 |
(1)m、n的值各为多少?
(2)75℃时所得KNO3溶液是否饱和?
(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,则温度应控制在多少度?
分析:甲题:根据题意,滴加氢氧化钠至沉淀质量不再改变,氢氧化钠中的钠全部转化为硫酸钠,此题的解题关键主要是找出Na+和SO42-之间的关系:H2SO4~2NaOH,然后根据这一关系解题即可.
乙题:(1)对比温度从10℃升至40℃再升温至75℃时,硝酸钾溶解度的改变及实验中未溶固体质量的改变,由二者的关系可得出m、n的值;
(2)判断实验中75℃时还有82g未溶解固体的成分,可判断此时所得KNO3溶液是否饱和;
(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,由m、n的值计算出饱和时硝酸钾的溶解度,然后要曲线上查出对应温度.
乙题:(1)对比温度从10℃升至40℃再升温至75℃时,硝酸钾溶解度的改变及实验中未溶固体质量的改变,由二者的关系可得出m、n的值;
(2)判断实验中75℃时还有82g未溶解固体的成分,可判断此时所得KNO3溶液是否饱和;
(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,由m、n的值计算出饱和时硝酸钾的溶解度,然后要曲线上查出对应温度.
解答:解:甲题、设100g硫酸溶液中H2SO4的质量为x,由Na+和SO42-之间的关系得:
H2SO4~2NaOH
98 80
x 150g×16%
=
x=
=29.4g
所用硫酸溶液溶质的质量分数=
=29.4%
答:所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4%.
(其他合理过程也给分)
乙题、(1)根据硝酸钾溶解度曲线,温度从10℃升高至40℃时,硝酸钾的溶解度从20.7g增大到63.7g,溶解度增加了63.7g-20.7g=43g,而实验中溶解硝酸的质量增加了261g-175g=86g,因此可得知实验中所用水n为200g;
200g水在10℃最多溶解硝酸钾20.7g×2=41.4g,则原固体混合物质量为41.4g+261g=302.4g;
温度从40℃升高75℃时,硝酸钾的溶解度增加了150g-63.7g=86.3g,则200g水从40℃升温至75℃时可以多溶解硝酸钾的质量为86.3g×2=172.6g,而实验中固体质量只减少了175g-82g=93g,说明所剩余82g固体不含硝酸钾,全部为不溶于水的杂质,则所取硝酸钾的质量=302.4g-82g=220.4g;
(2分)
(2)根据以上分析,200g水从40℃升温至75℃时,只有93g硝酸钾继续溶解,因此此时的硝酸钾溶液为不饱和溶液;
(3)n g水中恰好溶解m g 硝酸钾,此时硝酸钾的溶解度=
×100g=110.2g,根据溶解度曲线可查得,此时温度约为60℃;
答:(1)m=220.4g,n=200g;(2)75℃时所得KNO3溶液不饱和;(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,则温度应控制在60℃.
H2SO4~2NaOH
98 80
x 150g×16%
98 |
x |
80 |
150g×16% |
x=
98×150×16%g |
80 |
所用硫酸溶液溶质的质量分数=
29.4g |
100 |
答:所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4%.
(其他合理过程也给分)
乙题、(1)根据硝酸钾溶解度曲线,温度从10℃升高至40℃时,硝酸钾的溶解度从20.7g增大到63.7g,溶解度增加了63.7g-20.7g=43g,而实验中溶解硝酸的质量增加了261g-175g=86g,因此可得知实验中所用水n为200g;
200g水在10℃最多溶解硝酸钾20.7g×2=41.4g,则原固体混合物质量为41.4g+261g=302.4g;
温度从40℃升高75℃时,硝酸钾的溶解度增加了150g-63.7g=86.3g,则200g水从40℃升温至75℃时可以多溶解硝酸钾的质量为86.3g×2=172.6g,而实验中固体质量只减少了175g-82g=93g,说明所剩余82g固体不含硝酸钾,全部为不溶于水的杂质,则所取硝酸钾的质量=302.4g-82g=220.4g;
(2分)
(2)根据以上分析,200g水从40℃升温至75℃时,只有93g硝酸钾继续溶解,因此此时的硝酸钾溶液为不饱和溶液;
(3)n g水中恰好溶解m g 硝酸钾,此时硝酸钾的溶解度=
220.4g |
200g |
答:(1)m=220.4g,n=200g;(2)75℃时所得KNO3溶液不饱和;(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,则温度应控制在60℃.
点评:在解甲题时,关键是找出隐含在题目中的解题条件Na+和SO42-之间的关系;在解乙题时,要注意到混合固体物中含有不溶性杂质.
练习册系列答案
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以下甲、乙两题任选做一题,若两题都做,以甲题记分.
甲题: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100 g 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.
乙题:某固态混合物中含有m g KNO3和若干克不溶于水的杂质,将此混合物加入n g水中,在10℃,40℃,75℃时观察,充分溶解后的结果如表所示.KNO3的溶解度曲线见图.
通过计算回答:
(1)m、n的值各为多少?
(2)75℃时所得KNO3溶液是否饱和?
(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,则温度应控制在多少度?
甲题: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100 g 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.
乙题:某固态混合物中含有m g KNO3和若干克不溶于水的杂质,将此混合物加入n g水中,在10℃,40℃,75℃时观察,充分溶解后的结果如表所示.KNO3的溶解度曲线见图.
温度(℃) | 10 | 40 | 75 |
未溶固体质量(g) | 261 | 175 | 82 |
(1)m、n的值各为多少?
(2)75℃时所得KNO3溶液是否饱和?
(3)若要在n g水中恰好溶解m g 硝酸钾即饱和,则温度应控制在多少度?