通过计算确定物质的组成,这类试题的特点是:前面的问题是解决后面问题的基础。这类试题的解题策略是:认真分析题意,明确计算原理,形成正确的解题思路,充分运用守恒法、极限假设法等重要计算方法解题。
例1、过氧化钙是一种安全无毒的物质,带有数量不等的结晶水,通常还含有部分CaO。
(1)称取0.542g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:
(2)另取同一样品0.542g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的
①试计算样品中CaO的质量。
②试计算样品中CaO2·xH2O的x值。
解析:本题是一道确定过氧化钙结晶水合物化学式的计算题。
解法一:通过化学方程式进行计算。由(1)中O2在标准状况下的体积,求出CaO2·xH2O的物质的量;由(2)中CaO2·xH2O与CaO溶于稀盐酸,生成CaCl2,CaCl2与Na2CO3生成CaCO3沉淀,根据CaCO3沉淀的质量求出CaO2·xH2O与CaO的总物质的量,进而求出CaO的量,并求出x值。
解法二:本题还可用守恒原理来解题。由(1)提供的反应可知:
由反应方程式可知,
即
由(2),根据
故
其中
故
答案:(1)0.006mol;
(2)①
②
例2、化合物
(1)0.491g样品中结晶水的物质的量。
(2)化合物中草酸根的质量分数。
(3)化合物的化学式。
已知:
解析:本题是一道推断复盐晶体化学式的计算题。
(1)0.491g样品干燥脱水后质量恒定为0.437g,其质量差就是该样品中结晶水的质量。
(2)根据所加
(3)因为
则:
根据电荷平衡有:
所以化合物的化学式为
答案:(1)0.00300mol;(2)53.8%;(3)K3Fe(C2O4)3·3H2O
例3、水垢可以看作由多种物质组成的混合物,为研究含有
(1)通过计算确定A中是否含有碳酸镁。
(2)5.78g剩余固体A灼烧至恒重时产生的气体完全被碱石灰吸收,碱石灰增重2.82g,通过计算确定A中各成分的物质的量,并计算出水垢中碳酸盐的质量分数。
解析:本题是一道确定水垢组成成分的计算题。由题意可知11.82g是BaCO3沉淀,BaCO3沉淀的物质的量和CO2的物质的量相等。高温灼烧A得到CaO和MgO,由此可知A中一定含有碳酸钙,碳酸镁和Mg(OH)2分解均生成氧化镁,因此两者至少有一种,至于具体的组成情况需利用CO2的量用假设法来进行判断。在确定A成分的基础上,可把碱石灰所吸收的物质的总质量减去生成的CO2的质量,推得混合物中有水生成,而生成的水来源于氢氧化镁的受热分解。由水的质量可求出氢氧化镁的质量,根据放出的CO2的物质的量及混合物的总质量可求出A中各物质的质量,从而算出碳酸盐的质量分数。
(1)根据题意,
若CO2全部来自CaCO3的分解,则
不合题意,所以,A中一定含有MgCO3。
(2)
解得:
所以,碳酸盐的质量分数:
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