5. “信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。
——沈括《梦溪笔谈》
某化学兴趣小组根据材料中记述的原理进行了如下实验。向 152.8 g 硫酸铜溶液中加入铁粉,所得实验数据如图。

(1)b 点固体的成分是
(2)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
——沈括《梦溪笔谈》
某化学兴趣小组根据材料中记述的原理进行了如下实验。向 152.8 g 硫酸铜溶液中加入铁粉,所得实验数据如图。
(1)b 点固体的成分是
$\mathrm { Fe }$、$\mathrm { Cu }$
(用化学式表示)。(2)计算恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
答案
Fe、Cu
解:设反应生成硫酸亚铁的质量为x,
反应生成铜的质量为y。
$\mathrm {Fe}+\mathrm {CuSO}_4=\mathrm {FeSO}_4+\mathrm {Cu}$
56 152 64
5.6g x y
$\frac {152}{56}=\frac {x}{5.6 \mathrm {g}} $,解得$x=15.2 \mathrm {g}$
$\frac {64}{56}=\frac {y}{5.6 \mathrm {g}}$,解得$ y=6.4 \mathrm {g}$
则恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为
$\frac {15.2 \mathrm {g}}{152.8 \mathrm {g}+5.6 \mathrm {g}-6.4 \mathrm {g}}×100\%=10\%$
答:所得溶液中溶质的质量分数为10\%。
解:设反应生成硫酸亚铁的质量为x,
反应生成铜的质量为y。
$\mathrm {Fe}+\mathrm {CuSO}_4=\mathrm {FeSO}_4+\mathrm {Cu}$
56 152 64
5.6g x y
$\frac {152}{56}=\frac {x}{5.6 \mathrm {g}} $,解得$x=15.2 \mathrm {g}$
$\frac {64}{56}=\frac {y}{5.6 \mathrm {g}}$,解得$ y=6.4 \mathrm {g}$
则恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为
$\frac {15.2 \mathrm {g}}{152.8 \mathrm {g}+5.6 \mathrm {g}-6.4 \mathrm {g}}×100\%=10\%$
答:所得溶液中溶质的质量分数为10\%。
6. 取 CaCl₂和 CaCO₃的混合物 25.0 g 于烧杯中,向其中加入 200.0 g 一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,反应后称得烧杯中溶液的质量为 216.2 g。请计算:
(1)混合物中 CaCO₃的质量分数。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到 0.1%)。
(1)混合物中 CaCO₃的质量分数。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到 0.1%)。
答案
解:设混合物中$\mathrm {CaCO}_3$的质量为x,
反应后生成$\mathrm {CaCl}_2$的质量为y。
由题目可知生成二氧化碳的质量为
$200 \mathrm {g} + 25 \mathrm {g} - 216.2 \mathrm {g} = 8.8 \mathrm {g}$
$\mathrm {CaCO}_3+2\mathrm {HCl} = \mathrm {CaCl}_2+\mathrm {H}_2\mathrm {O}+\mathrm {CO}_2↑$
100 111 44
x y 8.8 g
$\frac {100}{44}=\frac {x}{8.8 \mathrm {g}}$,$ \frac {111}{44}=\frac {y}{8.8 \mathrm {g}}$
解得$x = 20 \mathrm {g} $,$y = 22.2 \mathrm {g}$
$(1\mathrm {)}$混合物中$\mathrm {CaCO}_3$的质量分数为
$\frac {20 \mathrm {g}}{25 \mathrm {g}}×100\% = 80\%$
$(2\mathrm {)}$恰好完全反应时,所得溶液中溶质的
质量分数为$\frac {22.2 \mathrm {g}+(25 \mathrm {g} - 20 \mathrm {g)}}{216.2 \mathrm {g}}×100\%≈12.6\%$
答:混合物中碳酸钙的质量分数为80\%,恰好
完全反应后所得氯化钙的溶质质量分数为12.6\%。
反应后生成$\mathrm {CaCl}_2$的质量为y。
由题目可知生成二氧化碳的质量为
$200 \mathrm {g} + 25 \mathrm {g} - 216.2 \mathrm {g} = 8.8 \mathrm {g}$
$\mathrm {CaCO}_3+2\mathrm {HCl} = \mathrm {CaCl}_2+\mathrm {H}_2\mathrm {O}+\mathrm {CO}_2↑$
100 111 44
x y 8.8 g
$\frac {100}{44}=\frac {x}{8.8 \mathrm {g}}$,$ \frac {111}{44}=\frac {y}{8.8 \mathrm {g}}$
解得$x = 20 \mathrm {g} $,$y = 22.2 \mathrm {g}$
$(1\mathrm {)}$混合物中$\mathrm {CaCO}_3$的质量分数为
$\frac {20 \mathrm {g}}{25 \mathrm {g}}×100\% = 80\%$
$(2\mathrm {)}$恰好完全反应时,所得溶液中溶质的
质量分数为$\frac {22.2 \mathrm {g}+(25 \mathrm {g} - 20 \mathrm {g)}}{216.2 \mathrm {g}}×100\%≈12.6\%$
答:混合物中碳酸钙的质量分数为80\%,恰好
完全反应后所得氯化钙的溶质质量分数为12.6\%。
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