4.利用化学反应测定的实验数据,如何进行物质的计算和推断?

例5. 某同学前往当地的石灰石矿区进行调查,他取回了若干块矿石样品,对样品中碳酸钙的质量分数进行检测,采用了的办法如下:取用8g这种石灰石样品,把40g稀盐酸分4次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:

(1)8g石灰石样品中含有杂质多少克?

(2)样品中碳酸钙的质量分数是多少?

(3)下表中m的数值应该为多少?

序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
10
5.5
第2次
10
m
第3次
10
1.2
第4次
10
1.2

(4)要得到280kgCaO,需要质量分数为80%的石灰石多少千克?(化学方程式:CaCO3 CaO+CO2↑)

解:(1)8g石灰石样品中含有杂质为1.2g。

(2)样品中碳酸钙的质量分数=85%

(3)m=5.5g-(8g-5.5g)=3g

(4)设需要80%的石灰石的质量为x

CaCO3CaO+CO2

       100   56

      X×80%  280kg

x=625kg

分析:此题通过不断改变所加入的稀盐酸的质量,观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足,石灰石中CaCO3何时完全反应。由表中数据可知,在第三次加入10g盐酸后,固体剩余物质量不再减少,说明剩余的1.2g固体不和稀盐酸反应,应为杂质。然后,用8g石灰石样品质量-杂质质量=CaCO3质量。再除以样品质量,即可求出样品中碳酸钙的质量分数。第三小问也可从题意得出正解,即第一次加10g酸时固体的质量减少应和第二次一样,所以第二次剩余的固体质量就是3g。最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。

典型例题:

2.已知反应物(或生成物)的质量(或密度、体积),如何求另一反应物(或生成物)的质量(或体积)?

例3. 中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年,再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13:40成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。求:

(1)这些氧气在标准状况下的体积是多少升?(标准状况下氧气密度为1.43g/L)

(2)若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气,需要多少千克的高锰酸钾?

(3)用这种方法给登山运动员供氧,是否可行?简述理由。

答:(1)4.8kg氧气在标准状况下的体积为4.8Kg/1.43(g/L)=3.36103L

(2)设需要高锰酸钾的质量的质量为x

   2KMnO4 △=== K2MnO4 + MnO2 + O2

    316            32

     x            4.8kg

     x  =316 4.8/32=47.4 kg

(3)不行。此法成本太高,经济上不合算;或在实验室制如此多氧气,耗时太长。

分析:此题难度不高,主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点:

(1)气体体积和气体质量的换算(即气体体积=气体质量÷气体密度);

(2)化学方程式中单位的换算,如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算,还考查了学生仔物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。

 0  9664  9672  9678  9682  9688  9690  9694  9700  9702  9708  9714  9718  9720  9724  9730  9732  9738  9742  9744  9748  9750  9754  9756  9758  9759  9760  9762  9763  9764  9766  9768  9772  9774  9778  9780  9784  9790  9792  9798  9802  9804  9808  9814  9820  9822  9828  9832  9834  9840  9844  9850  9858  447348 

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