廣東省中考化學總復習 專題五 化學計算練習.doc

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專題五　化學計算 類型一　有關化學式的計算 技巧點撥　以AmBn為例，設A、B兩種元素的相對原子質量分別為a、b，則 AmBn的相對分子質量＝ma＋nb。 A、B元素的原子個數(shù)比＝m∶n。 A、B元素的質量比＝ma∶nb。 A元素的質量分數(shù)＝100%。 例1　(xx齊齊哈爾)學生體育測試后，常會感到肌肉酸痛，這是因為運動后產(chǎn)生了乳酸的原因。乳酸的化學式為C3H6O3，請回答： (1)乳酸屬于________________(填“有機”或“無機”)化合物。 (2)乳酸的相對分子質量是________________。 (3)乳酸中碳、氫、氧三種元素的質量比是________________。 (4)180 g乳酸中含碳元素________________g。 例2　丙氨酸是組成人體蛋白質的氨基酸之一，如圖是丙氨酸的分子結構模型圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)丙氨酸分子的化學式是____________(按碳、氫、氧、氮的順序書寫)。 (2)一個丙氨酸分子中含有______個原子，其中碳、氫、氧原子個數(shù)比為______________。 (3)丙氨酸中氮元素的質量分數(shù)為____________(精確到0.1%)。 例3　如圖為某市加碘低鈉鹽的標簽，請根據(jù)標簽回答下列問題。 (1)根據(jù)標簽上所要求的食用和儲存方法，可以推測KIO3可能的化學性質為________________。 (2)KIO3中鉀、碘、氧三種元素的質量比為______________。 (3)KIO3中碘元素的質量分數(shù)為__________(結果精確到0.1%)。 (4)根據(jù)資料卡片，每千克食用鹽中至少加了________mg的KIO3(結果精確到0.1 mg)。 (5)若該加碘低鈉鹽中碘元素含量為25 mg/kg，中國營養(yǎng)學會推薦成年人每天攝入碘的量為0.15 mg，若其中90%來源于食鹽，則每天食用該加碘低鈉鹽的質量為________g即可滿足需要。 類型二　有關化學方程式的綜合計算 有關化學方程式的計算通常與圖像、圖表、實驗或溶液中溶質質量分數(shù)的計算相結合，題目較為綜合。尤其需要注意的是：求反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)時，應先分別求出溶質的質量和溶液的質量。計算溶質的質量時應注意分析原物質中是否含有該物質。計算所得溶液的質量時應注意減去生成的沉淀、氣體的質量和不溶性雜質的質量，即反應后所得溶液的質量＝加入容器中所有物質的質量－生成沉淀的質量－生成氣體的質量－不溶性雜質的質量。 題型一　文字敘述類 技巧點撥　該類計算一般以文字敘述的形式給出發(fā)生的反應及反應物、生成物的質量信息，答題時應注意讀取、理解題目敘述中隱含的信息，找出反應物、生成物之間的質量關系，然后按步驟答題。 例4　(xx畢節(jié))早在西漢時期的《淮南萬畢術》中就記載著“曾青得鐵則化為銅”，成為現(xiàn)代濕法冶金的先驅?，F(xiàn)將2.8 g鐵粉投入40 g硫酸銅溶液中，充分攪拌后，兩者恰好完全反應。請計算： (1)反應后生成銅的質量是多少？ (2)反應前硫酸銅溶液中溶質的質量分數(shù)是多少？ (3)反應后溶液中溶質的質量分數(shù)是多少？(結果精確至0.1%) 題型二　表格數(shù)據(jù)類 技巧點撥　表格數(shù)據(jù)類計算題，一般有三種形式：(1)隨著加入某一反應物的質量增加，另一反應物的質量不斷減少直至不再改變或某一產(chǎn)物的質量不斷增大直至不再改變；(2)隨著時間的推移，某一反應物的質量不斷減少或某一生成物的質量不斷增大直至不再改變；(3)給出三組實驗數(shù)據(jù)，其中兩組中分別有一種反應物過量，一組恰好完全反應。答題時要判斷反應物的過量情況或加入一定量的某一反應物消耗另一種反應物的量，找出恰好完全反應的點。分析時，注意利用質量守恒定律分析生成的沉淀、氣體的質量，進而進行計算。 例5　(xx黔東南)某課外小組同學為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)，取某地石灰石樣品9.0 g于燒杯中，將50 g稀鹽酸分5次加入燒杯中，充分反應后(雜質不與稀鹽酸反應)，測得剩余固體的質量并記錄如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 加入稀鹽酸質量/g 10 10 10 10 10 剩余固體質量/g 7.0 5.0 3.0 1.5 x 請計算： (1)x的值為__________。 (2)該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為__________________(精確到0.1%)。 (3)所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)。(寫出計算過程) 例6　(xx泰安)現(xiàn)有一家庭使用純堿樣品，其中含雜質氯化鈉(不含其他雜質)，為了測定樣品中雜質氯化鈉的質量分數(shù)，李明同學進行了三次實驗。實驗數(shù)據(jù)如表： 編號 第1次 第2次 第3次 所取固體樣品的質量/g 15 12 12 加入氯化鈣溶液的質量/g 100 100 150 反應后生成沉淀的質量/g 10 10 10 完成下列計算(計算結果精確到0.1%)： (1)樣品中氯化鈉的質量分數(shù)； (2)加入氯化鈣溶液的溶質質量分數(shù)； (3)恰好完全反應時，反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數(shù)。 題型三　坐標圖像類 技巧點撥　坐標圖像類計算題的主要特點是計算所需數(shù)據(jù)要結合數(shù)學知識，經(jīng)過分析坐標圖像后才能獲得，解題時要理清題目中涉及的化學反應，可能需要判斷所涉及的反應的先后順序，再結合圖像分析每段圖像對應的化學反應，弄清楚“起點”“轉折點”“終點”的化學含義，確定相關物質的質量。 例7　(xx安順)某錐形瓶盛有鹽酸和氯化銅的混合溶液100 g，向其中逐滴加入溶質質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液，錐形瓶內(nèi)溶液質量與滴入的氫氧化鈉溶液的質量的變化關系如圖所示。請計算： (1)反應至A點時加入氫氧化鈉溶液的質量為__________； (2)反應至B點時錐形瓶內(nèi)所得溶液的溶質質量分數(shù)為多少？(計算結果保留至0.1%) 例8　(xx煙臺)某環(huán)保小組監(jiān)測到一造紙廠排放的廢水中含有碳酸鈉和硫酸鈉兩種物質，為測定廢水中這兩種物質的含量，環(huán)保小組的同學進行了以下實驗：取該造紙廠排放的廢水200 g，先向其中加BaCl2溶液至n g后停止，然后再滴加稀鹽酸，反應過程中加入溶液的質量與產(chǎn)生沉淀和氣體的質量關系如圖所示(假設廢水中其他成分不參與反應)。請根據(jù)圖像與數(shù)據(jù)分析計算： (1)a、b、c三點對應的溶液中所含BaCl2的質量關系是__________(用“＞”“＜”或“＝”表示)。 (2)m值等于__________。 (3)該廢水中硫酸鈉的溶質質量分數(shù)(寫出計算過程)。 題型四　圖表結合類 技巧點撥　圖表結合類計算題主要是在一道計算題中增加考查方式，要掌握解上述表格和圖像類計算題的方法技巧。值得注意的是該類題目在圖表結合時，往往會有承上啟下的過程，需要考生有較強的分析能力，知道每一個環(huán)節(jié)研究的對象是原來樣品中的某物質還是經(jīng)過反應后得到的產(chǎn)物(繼續(xù)實驗)，否則很容易失分。 例9　在實驗室中化學興趣小組的同學發(fā)現(xiàn)了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末狀試劑。他們對該試劑進行了定量實驗分析：稱取試劑19.8 g放入錐形瓶中，加入30.2 g的水，充分振蕩，再向錐形瓶中依次滴加25 g鹽酸充分反應。測得部分數(shù)據(jù)與圖像如下。請根據(jù)有關信息回答問題。 　　 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 加入鹽酸的質量/g 25 25 25 25 25 25 錐形瓶中物質的質量/g 75 100 a 150 172.8 197.8 (1)a的數(shù)值為__________，興趣小組的同學通過實驗，得出該試劑已部分變質的結論，其依據(jù)是(通過實驗數(shù)據(jù)和圖像作出你的分析)_______________________________ _______________________________。 (2)b的數(shù)值為____________。計算該試劑中氫氧化鈣的質量分數(shù)(寫出計算過程，結果保留一位小數(shù))。 例10　某品牌潔廁靈的成分是H2SO4與HCl的混合溶液。某課外活動小組想測定該品牌潔廁靈中HCl的質量分數(shù)，進行了如下實驗：取20 g潔廁靈于燒杯中，不斷滴加溶質質量分數(shù)為17.1%的氫氧化鋇溶液，燒杯中溶液pH變化和產(chǎn)生沉淀質量的部分數(shù)據(jù)分別如圖表所示：(已知BaCl2溶液的pH＝7) 　　　　　 滴加氫氧化鋇溶液的質量/g 5 10 25 燒杯中產(chǎn)生沉淀的質量/g 1.165 2.33 4.66 請結合表格和圖像回答下列問題： (1)當氫氧化鋇溶液滴加到__________g時，硫酸反應完全。 (2)當氫氧化鋇溶液滴加到40 g時溶液中的溶質為__________(填化學式)。 (3)該品牌潔廁靈中HCl的質量分數(shù)為多少？ 題型五　綜合類 技巧點撥　該類題目的特點是在實驗探究的基礎上或結合題目給出的信息對某個化學問題進行分析，通常需要結合數(shù)據(jù)、表格、圖像進行更嚴謹、更綜合的定量分析。該類題目要求認真審題，充分挖掘題目所給的信息，弄明白實驗的目的，根據(jù)已知條件，找到解題的突破口，再按照題目設問求解，充分利用質量守恒定律，尤其關注每一個等量關系。 例11　金屬氫化物如氫化鈣(CaH2)、氫化鈉(NaH)是重要的制氫劑，它們的化學性質相似，已知氫化鈉(NaH)與水發(fā)生反應：NaH＋H2O=== NaOH＋H2↑。 (1)若有純度為60%的NaH工業(yè)樣品200 g(雜質不參與反應)，則可制得氫氣多少克？ (2)向200 g上述NaH工業(yè)樣品中逐滴加水至過量，在圖中畫出產(chǎn)生氫氣的曲線圖。 (3)登山運動員登山時也需利用金屬氫化物與水反應獲得氫氣以提供必需的能量。除上述NaH工業(yè)樣品外，還有純度為58%的CaH2工業(yè)樣品，試通過計算說明攜帶何種制氫劑更有利于登山運動員減輕負擔。 例12　現(xiàn)有17.1%的Al2(SO4)3溶液，請按要求回答： (1)200 g上述溶液中所含溶質的質量為__________g。 (2)已知：向Al2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液時，反應分兩步進行，第一步反應為Al2(SO4)3＋6NaOH=== 2Al(OH)3↓＋3Na2SO4，第二步反應為Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2(偏鋁酸鈉)＋2H2O，偏鋁酸鈉易溶于水。則200 g上述溶液與10%的NaOH溶液反應，生成沉淀的質量最大時，消耗NaOH溶液的質量為多少？ (3)向200 g上述溶液中逐滴加入10%的氫氧化鈉溶液并不斷攪拌。請在下圖中畫出沉淀質量的變化曲線。 (4)另取17.1%的Al2(SO4)3溶液邊攪拌邊加入10%的NaOH溶液，有關反應物與生成物的質量如下表： 物質 Al2(SO4)3 NaOH Na2SO4 X Al(OH)3 H2O 質量/g 34.2 28.0 42.6 8.2 a 3.6 則a＝________。該反應的化學方程式為________________________。 例13　(xx溫州)實驗室有一變質的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質，且成分均勻)，為測量樣品中Na2CO3的質量分數(shù)，小明進行了如下實驗。 ①取質量、大小相同的3個燒杯，分別加入一定質量分數(shù)的稀鹽酸100克； ②向上述3個燒杯中分別加入3份質量不同的樣品； ③充分反應后，再用電子天平稱量燒杯及燒杯內(nèi)物質的總質量(假設產(chǎn)生的氣體完全逸出)。實驗數(shù)據(jù)記錄如下： 實驗一 實驗二 實驗三 反應前稀鹽酸＋燒杯質量(克) 150 150 150 反應前固體樣品質量(克) 4 8 12 反應后燒杯內(nèi)物質＋燒杯質量(克) m 155.8 158.7 (1)分析表中數(shù)據(jù)，寫出判斷實驗二中的樣品已完全反應的理由：_________________ _____________________________________________。 (2)表中的m值為______________。 (3)根據(jù)實驗二的數(shù)據(jù)計算樣品中Na2CO3的質量分數(shù)。 (4)若實驗三所得溶液中只含一種溶質，則其溶質質量分數(shù)為__________(精確到0.1%)。 專題五　化學計算 例1　(1)有機　(2)90　(3)6∶1∶8　(4)72 例2　(1)C3H7O2N　(2)13　3∶7∶2　(3)15.7% 例3　(1)受熱易分解　(2)39∶127∶48　(3)59.3%　(4)30.3　(5)5.4 例4　解：設參與反應的硫酸銅的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y，生成銅的質量為z。 　Fe ＋ CuSO4=== FeSO4＋Cu 56 　　160 　　152 　64 2.8 g x 　　　 y 　 z ＝，＝，＝ x＝8 g，y＝7.6 g，z＝3.2 g 反應前硫酸銅溶液中溶質的質量分數(shù)是100%＝20% 反應后溶液中溶質的質量分數(shù)是100%≈19.2% 答：(1)反應后生成銅的質量是3.2 g； (2)反應前硫酸銅溶液中溶質的質量分數(shù)是20%； (3)反應后溶液中溶質的質量分數(shù)是19.2%。 例5　(1)1.5　【解析】前3次每次加入10 g稀鹽酸固體都減少2 g，而第4次減少了1.5 g，說明碳酸鈣已經(jīng)完全反應，剩余固體為雜質，所以第5次依舊為1.5 g，所以x＝1.5。 (2)83.3% (3)解：設10 g稀鹽酸中HCl的質量為y。 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100 　　73 2 g 　　y ＝，y＝1.46 g 所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為100%＝14.6% 答：所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為14.6%。 例6　解：分析表格數(shù)據(jù)可知，第2次實驗中碳酸鈉和氯化鈣恰好完全反應生成10 g碳酸鈣。設12 g樣品中碳酸鈉的質量為x，參加反應的氯化鈣的質量為y，生成的氯化鈉的質量為z。 Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl 106 　　111 　 100 　　　117 x 　　　y 　　10 g 　　　z ＝，x＝10.6 g；＝，y＝11.1 g ＝，z＝11.7 g 樣品中氯化鈉的質量分數(shù)為100%≈11.7% 加入氯化鈣溶液的溶質質量分數(shù)為100%＝11.1% 恰好完全反應時，反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數(shù)為100%≈12.8% 答：(1)樣品中氯化鈉的質量分數(shù)為11.7%； (2)加入氯化鈣溶液的溶質質量分數(shù)為11.1%； (3)恰好完全反應時，反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數(shù)約為12.8%。 例7　(1)40 g　【解析】向100 g鹽酸和氯化銅的混合溶液中逐滴加入溶質質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉和水，再與氯化銅反應生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，所以從起點至A點發(fā)生的反應為NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O。根據(jù)質量守恒定律可知反應至A點時加入氫氧化鈉溶液的質量為140 g －100 g＝40 g。 (2)解：設反應至B點時生成沉淀的質量為x。 CuCl2＋2NaOH=== Cu(OH)2↓＋2NaCl 　　　 80 　　　　98 　160 g10% 　　x ＝，x＝19.6 g 故反應至B點時錐形瓶內(nèi)所得溶液的質量為200 g＋100 g－19.6 g＝280.4 g； 由NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O、CuCl2＋2NaOH=== Cu(OH)2↓＋2NaCl可知，反應至B點時溶液中的溶質為NaCl；由質量守恒定律可知，B點時氯化鈉中鈉元素的質量等于加入NaOH溶液中鈉元素的質量。故B點時錐形瓶內(nèi)所得溶液的溶質質量為＝29.25 g 故反應至B點時錐形瓶內(nèi)所得溶液的溶質質量分數(shù)為100%≈10.4% 答：反應至B點時錐形瓶內(nèi)所得溶液的溶質質量分數(shù)為10.4%。 例8　(1)a＜b＜c　【解析】由圖中數(shù)據(jù)可知：a點時，加入的BaCl2溶液與Na2SO4、Na2CO3恰好完全反應，溶液中BaCl2的質量為0；b點時，BaCl2溶液過量，溶液中BaCl2的質量大于0；c點時溶液中的BaCl2的質量是b點時BaCl2的質量和碳酸鋇與稀鹽酸反應生成的BaCl2的質量之和，因此a、b、c三點對應的溶液中所含BaCl2的質量關系是 a＜b＜c。 (2)4.66　【解析】由圖中信息可知，碳酸鋇和稀鹽酸反應生成的二氧化碳質量為1.76 g，設碳酸鋇的質量為x。 BaCO3＋2HCl=== BaCl2＋H2O＋CO2↑ 197 　　　　　　　　　　　44 x 　　　　　　　　　　　1.76 g ＝，x＝7.88 g 硫酸鋇沉淀的質量為12.54 g－7.88 g＝4.66 g，因此m＝4.66。 (3)解：設200 g廢水中硫酸鈉質量為y。 BaCl2＋Na2SO4=== BaSO4↓＋2NaCl 　　　　142 　　　233 　　　　 y 　　　4.66 g ＝，y＝2.84 g 該廢水中硫酸鈉的溶質質量分數(shù)為100%＝1.42% 答：該廢水中硫酸鈉的溶質質量分數(shù)為1.42%。 例9　(1)125　滴加鹽酸至100 g時，開始時有二氧化碳生成，證明有碳酸鈣存在，之前滴加的鹽酸無現(xiàn)象，說明了鹽酸與氫氧化鈣反應，從而證明氫氧化鈣存在 (2)2.2 解：設19.8 g該試劑中碳酸鈣的質量為x。 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100 　　　　　　　　　　　　44 x 　　　　　　　　　　　　　2.2 g ＝，x＝5 g 該試劑中氫氧化鈣的質量分數(shù)為100%≈74.7% 答：該試劑中氫氧化鈣的質量分數(shù)為74.7%。 例10　(1)20　【解析】由表格數(shù)據(jù)可知每加入5 g氫氧化鋇溶液生成沉淀1.165 g，則生成4.66 g沉淀需加入氫氧化鋇溶液的質量為5 g＝20 g。 (2)HCl、BaCl2　【解析】由圖可知當加入氫氧化鋇溶液60 g時鹽酸恰好反應完全，因此加入氫氧化鋇溶液40 g時，硫酸反應完全，鹽酸部分發(fā)生反應，硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和水，鹽酸與氫氧化鋇反應生成氯化鋇和水，故加入氫氧化鋇溶液40 g時溶液中的溶質為HCl、BaCl2。 (3)解：20 g該品牌潔廁靈中的HCl消耗氫氧化鋇溶液的質量為60 g－20 g＝40 g。 設20 g該品牌潔廁靈中含有HCl的質量為x。 2HCl＋Ba(OH)2=== BaCl2＋2H2O 73 　171 x 17.1%40 g ＝，x＝2.92 g 該品牌潔廁靈中HCl的質量分數(shù)為100%＝14.6% 答：該品牌潔廁靈中HCl的質量分數(shù)為14.6%。 例11　(1)解：純度為60%的NaH工業(yè)樣品200 g中含NaH的質量為200 g60%＝120 g。設可制得氫氣的質量為x，消耗水的質量為y。 NaH＋H2O=== NaOH＋H2↑ 24 　18 　　　　　　2 120 g y 　　　　　　x ＝，x＝10 g ＝，y＝90 g 答：可制得氫氣的質量為10 g。 (2)如圖所示 (3)解：設制取10 g氫氣需要CaH2的質量為z。 CaH2＋2H2O=== Ca(OH)2＋2H2↑ 42 　　　　　　　　　　4 z 　　　　　　　　　 10 g ＝，z＝105 g 需要純度為58%的CaH2工業(yè)樣品的質量為≈181 g＜200 g。 答：攜帶CaH2工業(yè)樣品更有利于登山運動員減輕負擔。 例12　(1)34.2 (2)解：設生成沉淀的質量最大時，消耗NaOH的質量為x。 Al2(SO4)3＋6NaOH=== 2Al(OH)3↓＋3Na2SO4 　342 　　240 34.2 g 　　 x ＝，x＝24 g 消耗NaOH溶液的質量為＝240 g 答：生成沉淀的質量最大時，消耗NaOH溶液的質量為240 g。 (3)如圖所示 (4)7.8　Al2(SO4)3＋7NaOH=== Al(OH)3↓＋NaAlO2＋3Na2SO4＋2H2O 例13　(1)實驗三產(chǎn)生的氣體的質量為150 g＋12 g－158.7 g＝3.3 g，實驗二產(chǎn)生的氣體的質量為150 g＋8 g－155.8 g＝2.2 g，實驗三產(chǎn)生的氣體的質量大于實驗二，所以實驗二中稀鹽酸有剩余，8 g樣品已完全反應。 (2)152.9 (3)解：根據(jù)質量守恒定律可得，實驗二中生成的二氧化碳的質量為150 g＋8 g－155.8 g＝2.2 g。 設8 g樣品中碳酸鈉的質量為x。 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 106 　　　　　　　　　　　　　44 x 　　　　　　　　　　　　 2.2 g ＝，x＝5.3 g 樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為100%＝66.25% 答：樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為66.25%。 (4)13.5%