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工业以CaO和硝酸反应制Ca(NO32?4H2O晶体,为确保制备过程既不补充水分,又无水剩余,则应选用的硝酸质量分数为( )
A.无法计算
B.30%
C.63%
D.70%
【答案】分析:令Ca(NO32?4H2O晶体物质的量为1mol,根据硝酸根守恒可知n(HNO3)=2mol,据此计算溶质硝酸质量.根据氢元素守恒可知CaO和硝酸反应生成的水的物质的量为1mol,所以原硝酸溶液中水的物质的量为3mol,据此计算溶剂的质量,再根据溶质质量分数定义计算.
解答:解:令Ca(NO32?4H2O晶体物质的量为1mol,根据硝酸根守恒可知n(HNO3)=2mol,所以m(HNO3)=2mol×63g/mol=126g.根据氢元素守恒可知CaO和硝酸反应生成的水的物质的量为2mol×=1mol,结晶水的物质的量为4mol,所以原硝酸溶液中水的物质的量为4mol-1mol=3mol,所以原硝酸溶液中水的质量为3mol×18g/mol=54g.
所以应选用的硝酸质量分数为×100%=70%.
故选:D.
点评:考查溶质质量分数的计算,难度中等,判断硝酸溶液中硝酸与水的物质的量关系是关键.
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