17. 小专题五 化学方程式相关的溶液浓度的计算
一．知识梳理
1. 利用化学方程式计算的依据是利用化学反应中纯净物间的质量关系。由于溶液是混合物，在根据化学方程式列出有关反应物、生成物的质量比时，要将溶质的质量列比例式，而不能用溶液的质量或体积。
2. 对于反应后所得溶液的质量，有两种求法：
（1）溶液组成法：溶液质量＝溶质质量+溶剂质量，其中溶质一定是溶解的，若生成物中有水，溶剂中还要加上生成水的质量。
（2）质量守恒法：溶液质量＝m(反应物)－m(沉淀)－m(气体)，其中m(反应物)代表反应前物质质量总和，m(沉淀)表示生成沉淀的质量，m(气体)表示生成气体的质量
二．计算题型
【题型一】涉及沉淀型的计算题
【对点分析1】
1. 向某氯化钡溶液中加入一定质量的硫酸溶液，二者恰好完全反应，过滤，所得溶液的质量与原氯化钡溶液的质量相等。则所加硫酸溶液中溶质质量分数的计算式为（ ）
已知：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
A．×100% B．×100%
C．×100% D．×100%
2. 将30g 碳酸钠溶液与48.2g氯化钡溶液混合，碳酸钠和氯化钡两种物质恰好完全反应．过滤，所得滤液质量为58.5g。已知：Na2CO3 + BaCl2=BaCO3↓ + 2NaCl，计算：
(1)反应后生成的沉淀质量：
(2)所得滤液中溶质的质量分数：
【对点训练1】
1. 将15 克CaCl2和NaCl的混合物放入105 克水中使其完全溶解，再加入100克溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液，恰好完全反应。已知：Na2CO3 + CaCl2=CaCO3↓ + 2NaCl，计算：
(1)生成CaCO3沉淀的质量是 克
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数是
2. 某校化学兴趣小组用一瓶含有少量氯化钠的硫酸钠固体样品，进行如图所示的实验．
已知：Na2SO4 + BaCl2=BaSO4↓ + 2NaCl，请根据以上信息计算（结果保留到小数点后两位）：
(1)反应生成沉淀的质量为 g．
(2)样品中硫酸钠的质量为 g．
(3)求滤液中氯化钠的质量分数 ．
【题型二】涉及气体型的计算题
【对点分析2】
将10g不纯的锌粒（杂质不溶于水，也不溶于酸）投入到100g稀硫酸中，恰好完全反应，得到0.2g气体．试已知：H2SO4 + Zn=ZnSO4 + H2↑，计算：（结果保留一位小数）
(1)锌粒中纯锌的质量 ．
(2)反应后溶液中溶质的质量分数 ．
【对点训练2】
将15.55g氯化钙和碳酸钙的混合物加入26.85g水中，然后向其中加入若干克10%的稀盐酸，恰好完全反应，生成了4.4g二氧化碳气体。已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑，求：
(1)原混合物中碳酸钙的质量 ．
(2)加入稀盐酸的质量．
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数．
【题型三】由溶液质量和质量分数进行计算
【对点分析3】
现有Na2CO3和Na2SO4的固体混合物共12g，将它放入98g 20%的H2SO4溶液中，充分反应后溶液成酸性：在此酸性溶液中再加入80g 10%的NaOH溶液，恰好完全中和。
已知：Na2CO3 + H2SO4=Na2SO4 + H2O + CO2↑，2NaOH + H2SO4=Na2SO4 + 2H2O
(1)原混合物中Na2SO4质量是 克
(2)最后所得溶液的质量分数 （计算结果精确到0.1%）
【对点训练3】
1. 课外活动小组的同学为确定某硫酸钠和氢氧化钠固体混合物中硫酸钠的含量，他们取10g该固体混合物与98g质量分数为10%的稀硫酸恰好完全反应．已知：2NaOH + H2SO4=Na2SO4 + 2H2O，求：
(1)原混合物中硫酸钠的质量分数 ；
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数 ．
2. 某化学兴趣小组同学为回收一块质量为40g的铜锌合金中的铜，将该合金放入烧杯中，逐渐加入稀硫酸至不再产生气泡时，恰好用去稀硫酸100g，烧杯内剩余固体27g。
已知：H2SO4 + Zn=ZnSO4 + H2↑，铜与稀硫酸不反应。请完成下列分析及计算。
(1)40g铜锌合金中锌的质量是 g。
(2)计算所用稀硫酸中溶质的质量分数 。
【题型四】标签型计算题
【对点分析4】
某校化学实验室有一瓶标签残缺的过氧化氢溶液（如图所示）．该校化学课外兴趣小组的同学为了测定其中溶质的质量分数，他们取出该溶液34g，加入适量催化剂，待完全反应后，共收集到0.32g氧气．试计算该溶液中溶质的质量分数 。
【对点训练4】
1. 钙是维持人体健康正常功能所必须的元素，
小芳服用的某种钙片说明如图一，她对钙片进行了探究：
取2片钙片，放入玻璃杯中，向其中加入60克白醋，两者恰好完全反应（假设钙片中其他成分不与白醋反应），测得玻璃杯中物质的质量与反应时间的关系如图二所示．
反应的化学方程式为：CaCO3+2CH3 COOH＝Ca(CH3COO)2+H2 O+CO2↑，请你帮小芳计算：
(1)反应后产生的气体的质量为 克；
(2)两片钙片所含碳酸钙的质量 ；
(3)所用白醋中溶质的质量分数 ．
2. 某校实验室有一瓶石灰石，其标签如图．同学们为了分析该石灰石成分含量与实际是否相符，进行了实验．某同学取10g样品加入到100g一定质量分数的稀盐酸中，刚好完全反应共产生3.96gCO2．
已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑，试通过计算确定：
(1)样品是否为合格产品 ．
(2)l00g稀盐酸中溶质的质量分数 ．
【题型五】图像型计算题
【对点分析5】
小红同学在某化工厂进行社会实践，技术员与小红一起分析由氯化钡和氯化钠组成的产品中氯化钠的质量分数．取16.25g固体样品，全部溶于143.6mL水中，向所得到的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，记录了如图所示的曲线关系．
提示：反应的化学方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
(1)当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时，消耗10.6%的碳酸钠溶液的质量是 ．
(2)产品中氯化钠的质量分数是
(3)当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液中溶质的质量分数是
【对点训练5】
实验室中有一包CaCl2和CaCO3的混合物，化学活动小组同学为测定该混合物中CaCO3的含量，取20g样品于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，测得生成的气体与加入稀盐酸的质量关系如图所示
已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑，请回答下列问题：
(1)恰好完全反应时，产生的气体质量为 g。
(2)求样品中CaCO3的质量分数 。
(3)求恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数 。
【题型六】表格型计算题
【对点分析6】
某校化学兴趣小组为了准确测定某石料中碳酸钙的质量分数，他们先将石料粉碎，然后称取3份，分别逐渐加入到3份稀盐酸中（石料中的杂质不参加反应），待反应停止后，所测数据记录如下表：
1 2 3
石料质量/g 50 50 100
稀盐酸质量/g 240 300 200
CO2气体质量/g 17.6 17.6 17.6
已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑，分析表中数据，计算：
(1)50g石料恰好完全反应时，消耗稀盐酸的质量是 g；
(2)该石料中碳酸钙的质量分数 ；
(3)恰好完全反应时所得溶液中溶液中溶质质量分数 （结果精确的0.1%）．
【对点训练6】
1. 石灰石是重要的建筑材料，学校研究小组为测定我市山区石灰石中的碳酸钙的质量分数，取来一些样品，并取稀盐酸200g，平均分成四份，进行实验，结果如下：
实验 1 2 3 4
加入样品的质量（g） 5 10 15 20
生成二氧化碳的质量（g） 1.76 3.52 4.4 m
已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
(1)哪几次反应中盐酸有剩余
(2)上表中m的数值是
(3)试计算盐酸中溶质的质量分数 ．
2. 石灰厂为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用4g石灰石样品，把20g稀盐酸分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下表：
稀盐酸的用量 第一次加入5g 第二次加入5g 第三次加入5g 第四次加入5g
剩余固体的质量 3g 2g l g 1g
已知：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是 ；
(2)生成二氧化碳的质量 。
【精准训练】
1. 向某铁粉样品中，加入溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液80g，恰好完全反应（样品中杂质不溶于水也不与硫酸铜反应），已知：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，请结合图提供的数据计算：
(1)b的数值 ；
(2)向不饱和滤液中加入120.8g水，求所得溶液中溶质的质量分数 ．
2. 课题小组为测定某石灰石样品中CaCO3的质量分数，取10g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐渐加入稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参与反应）。随反应进行，加入稀盐酸的体积与反应得到气体的质量呈如图所示关系。已知：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
(1)样品中CaCO3的质量分数是
(2)依题意，能否计算稀盐酸的质量分数？理由是什么？
3. 为测定某不纯小苏打中碳酸氢钠的含量，取其样品20g，向其中逐滴滴加稀盐酸直至无气体生成，加入的稀盐酸与生成的二氧化碳质量关系如图所示，若样品中杂质只含有氯化钠，已知：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
试计算：
(1)小苏打中碳酸氢钠的质量分数
(2)实验完毕后所得溶液的溶质质量分数 （精确到0.1%）
4. 课外小组同学将100g盐酸分5次加入到某石灰石样品中，（已知杂质不与盐酸反应，也不溶与水），得到如表部分数据和图象。
次数 1 2 3 4 5
加入盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/g 30 25 20 a b
已知：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，计算：
（1）b的值 。
（2）该石灰石样品可制取二氧化碳的质量。（要求计算过程）
5. 将30g 碳酸钠溶液与48.2g氯化钡溶液混合，碳酸钠和氯化钡两种物质恰好完全反应．过滤，所得滤液质量为58.5g；已知：Na2CO3+BaCl2＝2NaCl+BaCO3↓，计算：
(1)反应后生成的沉淀质量
(2)所得滤液中溶质的质量分数
6. 环保问题越来越成为老百姓关注的焦点，工厂排放的废水要先净化后排放。某工厂排放的废水中含有亚硫酸钠（Na2SO3），未经处理排放到河里会造成污染。某校科学兴趣小组同学对废水处理设计了如图所示的实验方案。（已知氯化钙不与废水中的其它杂质反应，Na2SO3+CaCl2＝CaSO3↓+2NaCl）
(1)反应生成的亚硫酸钙（CaSO3）沉淀的质量为 g
(2)计算除去实验方案中的亚硫酸钠，需要质量分数为 的氯化钙溶液？
7. 向质量为m的20%的氢氧化钠溶液中逐滴加入硫酸镁溶液，至恰好完全反应时，滤去沉淀，称量所得滤液总质量为3m，已知：2NaOH+MgSO4＝Na2SO4+Mg(OH)2↓
(1)计算生成Mg(OH)2沉淀的质量（用m表示） ；
(2)计算所加硫酸镁溶液中溶质的质量分数 （最后结果精确到0.1%）．
8. 将15 克CaCl2和NaCl的混合物放入105 克水中使其完全溶解，再加入100克溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液，恰好完全反应。已知：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl，计算：
(1)生成CaCO3沉淀的质量是 克
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数是
9. 将15g混有少量氯化钠的碳酸钠粉末加入80g的水中，完全溶解，再向其中加入76g氯化钙溶液，两者恰好完全反应，将产生的沉淀过滤，得到161g滤液。已知：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl，计算：
(1)产生沉淀的质量
(2)原粉末中碳酸钠的质量
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数 ．
10. 某氯化钡样品23.1g中含有少量的氯化钠，某同学进行了如图所示的实验．请计算：
已知：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
(1)过滤后得到沉淀 克
(2)原样品中氯化钡的质量分数 （计算结果精确到0.1%）
(3)求D烧杯中所得溶液的溶质质量分数是
11. 将29.1g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2mL水中（ρ水＝1g/cm3），向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO4溶液，至恰好完全反应，如图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图．
已知：BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl，计算：
(1)生成沉淀的质量是
(2)所得溶液中溶质的质量分数是
17. 小专题五 化学方程式相关的溶液浓度的计算 — 参考答案
【题型一】涉及沉淀型的计算题
【对点分析1】
1. B
2. （1）反应后生成的沉淀质量为19.7g；（2）所得滤液中溶质的质量分数为20%
【对点训练1】
1. （1）10g；（2）7.4%．
2. （1）11.65g；（2）7.1g；（3）滤液中氯化钠的质量分数为6.25%
【题型二】涉及气体型的计算题
【对点分析2】
（1）锌粒中纯锌的质量为6.5g； （2）反应后溶液中溶质的质量分数为15.1%
【对点训练2】
（1）原混合物中碳酸钙的质量为10g；（2）加入的稀盐酸的质量为73g；（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数是15%
【题型三】由溶液质量和质量分数进行计算
【对点分析3】
（1）1.4g，（2）16.1%
【对点训练3】
1. （1）原混合物中硫酸钠的质量分数为20%；（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为15%
2. （1）13；（2）19.6g；
【题型四】标签型计算题
【对点分析4】
2%
【对点训练4】
1.
（1）反应后产生的气体的质量为1.1g；
（2）两片钙片所含碳酸钙的质量为2.5g；
（3）所用白醋中溶质的质量分数5%
2.
（1）样品合格；
（2）稀盐酸中溶质的质量分数为6.57%。
【题型五】图像型计算题
【对点分析5】
（1）50g；（2）36%；（3）当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液中溶质的质量分数是5.85%．
【对点训练5】
（1）4.4；（2）50%；（3）21.1%
【题型六】表格型计算题
【对点分析6】
（1）200g；（2）答：石料中CaCO3的质量分数为80.0%．（3）第一份反应后所得溶液中溶液中溶质质量分数约为20.0%
【对点训练6】
1. （1）3和4；（2）4.4；（3）5.84%；
2. （1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是75%；（2）生成二氧化碳的质量为1.32g。
【精准训练】
1.
（1）b的数值为6.2g．
（2）向不饱和滤液中加入120.8g水，所得溶液中溶质的质量分数为7.6%．
2.
（1）样品中CaCO3的质量分数是90%，
（2）不能，因为只知盐酸体积，不知盐酸密度，就不知盐酸的质量，无法求出盐酸的质量分数。
3.
（1）样品中碳酸氢钠的质量分数约为84%；
（2）完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为24.3%
4. （1）156；（2）石灰石样品可制取二氧化碳的质量为8.8g；
5. （1）反应后生成的沉淀质量为19.7g；（2）所得滤液中溶质的质量分数为20%
6.
（1）反应生成的亚硫酸钙（CaSO3）沉淀的质量为 12g。
（2）除去实验方案中的亚硫酸钠，需要质量分数为11.1%的氯化钙溶液。
7.
（1）计算生成Mg（OH）2沉淀的质量（用m表示）是0.145m；
（2）计算所加硫酸镁溶液中溶质的质量分数为14%
8. （1）10g；（2）7.4%
9.
（1）产生沉淀的质量为10g；
（2）原粉末中碳酸钠的质量为10.6g；
（3）反应后所得溶液中溶质质量分数为10%
10.
（1）过滤后得到沉淀是19.7g；
（2）原样品中氯化钡的质量分数为90.0%；
（3）D烧杯中所得溶液的溶质质量分数是7%
11. （1）生成沉淀的质量是23.3g；（2）所得溶液中溶质的质量分数是10%
