(1)守恒法
[例题8]某种含有MgBr2和MgO的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,求溴(Br)元素的质量分数。
解析:在混合物中,元素的正价总数=元素的负价总数,因此,Mg原子数×Mg元素的化合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值。
设混合物的质量为克,其中Br元素的质量为a克,则
(克)
故Br%=40%。
[例题9]将44.4克碱式碳酸铜粉末加热一段时间,经测定铜元素的质量占试管内的80℅.试求(1)求此时试管中氧化铜的质量?(2)若将试管内的剩余固体全部溶于克盐酸溶液,求所得溶液中溶质的质量分数
解析:根据铜元素质量守恒计算出固体剩余物的质量,与原固体的质量之差即为产生的气体(二氧化碳和水)的质量,由此可根据化学方程式计算试管中氧化铜的质量等。
答:44.4克碱式碳酸铜中铜元素的质量=44.4克×/=25.6克,当其质量占试管内的80℅时,固体剩余物的质量=25.6克/80%=32克。则产生的气体的质量=44.4克-32克=12.4克。设此时试管中氧化铜的质量为x。
x=32g
说明此时试管中的固体都是氧化铜。将其全部溶于克盐酸溶液中设所得溶液中溶质的质量为y。
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
32gy
y=54g
所以所得溶液中溶质的质量分数=54g/(32g+g)×%=40.9%
[例题10]有氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体12g,其中碳元素的质量分数为30%,使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后,再将气体通入过量的石灰水中,能得到白色沉淀()
A.10gB.15gC.30gD.20g
解析:根据一定质量的氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体中碳元素的质量分数可计算出碳的质量,这些碳最终都进入白色沉淀中的,根据元素质量守恒和关系式可计算白色沉淀的质量。碳元素的质量=12g×30%=3.6g
C~CaCO3
12
3.6gm=30g
答:选C。
(2)极值法
[例题11]取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为()
A.24B.40C.56D.65
解析:盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.克,9.克盐酸溶质最多产生H2的质量为=0.25克。由题意知,产生1克H2需金属的平均质量小于3.5克×4=14克,大于2.5克×4=10克,又知该金属为二价金属,故该金属的相对原子质量小于28,大于20。答案选A。
(3)十字交叉法
[例题12]取克胆矾,需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液?
解析:结晶水合物(CuSO4·5H2O)可看成CuSO4的溶液,其溶质质量分数为
×%=×%=64%。设加水(溶质质量分数可看成0%)的质量为x,则x=60克
[例题13]向g8%的NaOH溶液中通入CO2气体,所得溶液经小心蒸干后,所得固体的质量为13.7g,则通入CO2气体的质量。
解析:CO2与NaOH反应可能NaOH过量生成Na2CO3尚余NaOH,随CO2的通入量不同还可生成NaHCO3或Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3混和物,设全部生成Na2CO3,则m(Na2CO3)=10.6g13.7g,若全部生成NaHCO3,则m(NaHCO3)=16.8g13.7g,则二者均有,,可求CO2,质量为:
答案:4.6g
(5)差量法
差量法是根据在化学反应中反应物与生成物的差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的解题方法。该差量的大小与参与反应的物质的有关量成正比。一般说来,化学反应前后凡有质量差、气体体积差、密度差、压强差等差量都可用差量法求解。解题的关键是做到明察秋毫,抓住造成差量的实质,即根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式,求出答案。
[例题14]将铁棒放入硫酸铜溶液中,在铁棒上析出红色物质,过一段时间后,取出铁棒称量,发现质量比原来增加4g,问有多少克铜析出?参加反应的铁是多少克?
解析:从化学方程式可知,有64gCu生成,则有56gFe跟CuSO4溶液反应,它们之间的差量为8g,这就根据题意确定“理论差值”。因此也就是说,两者的质量差为8g,就有56gFe参加反应或有64gCu生成。再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式,就可求出答案。
设有x克铜析出,参加反应的铁y克。
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4差量
56g64g64g-56g=8g
xgyg4g
解得:x=32,y=28
答案:有32克铜析出;参加反应的铁是28克。
[例题15]将44g二氧化碳气体通入装有过氧化钠得硬质玻管,发现导出得气体变为38.4g,问此过程中发生了什么反应?有多少过氧化钠参加了反应?
解析:此过程中发生了过氧化钠与二氧化碳的反应;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。88份质量的CO2参加反应,生成了32份质量的O2,差量为56g。也就是说,过氧化钠与二氧化碳的反应中,有g过氧化钠参加反应,参加反应的CO2和反应生成的O2的差量为56g。因此可列式求出44g二氧化碳气体通入装有过氧化钠得硬质玻管,气体变为了38.4g,差量44-38.4=5.6g时,参加反应的Na2O2的质量。
设有xg过氧化钠参加反应,则有
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2量差△m
g88g32g88g-32g=56g
xg44-38.4=5.6g
解得x=15.6g
答案:此过程中发生了过氧化钠与二氧化碳的反应;有15.6g过氧化钠参加了反应。
[例16]4.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后,完全转化为氯化物,测得氯化物的质量为9.5克,通过计算指出该金属的名称。
解析:反应后物质质量增加是由于参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量。设金属氧化物化学式为RO,式量为m,
则RO→RCl2质量增加
m55
4.0克(9.5-4.0)克
m=40。故金属的相对原子质量为40-16=24,属于镁元素。