中考总复习化学(河南地区)16.题型四 技巧性计算课件
展开类型 1 差量法类型 2 守恒法类型 3 极值法类型 4 假设法类型 5 关系式法类型 6 整体思维法类型 7 无数据计算类型 8 特殊化学式计算
化学计算是借助数学知识,从量的方面加深对化学概念或原理的理解,或通过计算进一步掌握物质的性质及其变化规律。另外,通过计算还能培养学生的分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。该部分内容是河南中考的必考内容,掌握一些常用的解题技巧,可以达到事半功倍的效果。 技巧性计算快速解题的前提是审题时将方法审出来,常用的是关键词法:质量变化→差量法 始终态→守恒法 混合物中的计算→极值法 等质量的一种或多种物质→假设法 多步反应→关系式法 注:有些题可能会用到两种或多种方法。
常见类型:2.H2+金属氧化物 金属+水CO+金属氧化物 金属+CO2反应后固体质量减少,其差值为金属氧化物失去的氧元素的质量。如:用氢气还原10 g CuO,加热一段时间,冷却后称得剩余固体的质量为8.4 g,计算参加反应的CuO的质量。解:设参加反应的氧化铜的质量为 x。H2+CuO Cu+H2O 质量变化 80 64 16 x (10-8.4) g x=8.0 g答:参加反应的CuO的质量为8.0 g。
常见类型:3.C+金属氧化物 金属+CO2↑反应后固体质量减少, 其差值为生成的CO2的质量。4.金属(H前)+酸 盐+H2↑该类反应中,固体的质量一定减少,溶液的质量一定增加, 溶液增加的质量等于参加反应的金属的质量与生成的氢气的质量之差。
常见类型:5.金属+盐 新盐+新金属该类反应中,若固体的质量增加,则溶液的质量一定减少;若固体的质量减少,则溶液的质量一定增加。如:铁和硫酸铜溶液反应,反应前后物质质量变化如下:Fe+CuSO4 FeSO4 + Cu 56 160 152 64 固体质量增加64-56=8,溶液质量减少160-152=8。
例1 取10 g高锰酸钾固体放入试管中,加热一段时间后,剩余固体质量为9.2 g,请通过计算确定试管中剩余固体的组成及各成分的质量。
例1 取10 g高锰酸钾固体放入试管中,加热一段时间后,剩余固体质量为9.2 g,请通过计算确定试管中剩余固体的组成及各成分的质量。【思路分析】 根据化学方程式中各物质的质量关系,结合物质状态,固体差量分析如下:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ Δm316 197 87 32不管反应程度如何,根据质量守恒定律知,生成氧气的质量都为反应后固体减少的质量,即10 g-9.2 g=0.8 g。先根据生成氧气的质量,计算出生成的锰酸钾和二氧化锰的质量,然后和9.2 g相比,判断是否有高锰酸钾剩余及其质量(或者根据生成氧气的质量分别求出参加反应的高锰酸钾的质量、生成的锰酸钾和二氧化锰的质量,与10 g 相比较,判断是否有高锰酸钾剩余及其质量)。
例2 [2018河南B卷]将20 g 碳酸钙加入盛有100 g稀盐酸的烧杯中,反应后烧杯中有固体剩余物,且固体剩余物和溶液的总质量为115.6 g(气体的溶解忽略不计)。试计算反应前稀盐酸中溶质的质量分数。
例2 [2018河南B卷]将20 g 碳酸钙加入盛有100 g稀盐酸的烧杯中,反应后烧杯中有固体剩余物,且固体剩余物和溶液的总质量为115.6 g(气体的溶解忽略不计)。试计算反应前稀盐酸中溶质的质量分数。【思路分析】 由题意可知,反应生成CO2的质量为 20 g+100 g-115.6 g=4.4 g;由于固体剩余,则酸完全反应,根据反应的化学方程式,可以求出参加反应的氯化氢的质量,进而求出反应前稀盐酸中溶质的质量分数。
例3 将12 g CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18 g,求原混合气体中CO和CO2的质量各为多少?
例3 【思路分析】 根据题意知,反应后气体质量增加,增加的质量为氧化铜失去氧元素的质量(或CO得到氧元素的质量),根据关系式,可以求出CO的质量。分析如下:
28 44 44-28=16 18 g-12 g=6 g根据关系式CO~O,可求出CO的质量。
依据参加化学反应前后各元素的质量不变解题。能用守恒法求解的试题类型有:①题目中涉及多个反应,反应过程复杂,无法用化学方程式计算求解;②题目中有元素质量、元素质量分数等明显的提示;③出现恰好完全反应的题眼。
例4 将17.4 g部分变质的氢氧化钙加入200 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中,恰好完全反应,则所得溶液中溶质的质量为 ( ) A.11.1 gB.14.2 gC.22.2 gD.44.4 g
例5 [2021预测]一定质量的乙烯(C2H4)燃烧后生成4.4 g CO2、1.4 g CO,同时生成H2O的质量为 g,参加反应的氧气的质量为 g,该反应的化学方程式为 。
对数据不足而感到无从下手的判断混合物组成的题目,解答时可采用极端假设(即将混合物假设为某一成分或假设反应恰好完全反应)的方法。首先将题设构造为问题的两个极端,然后根据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值,最后进行分析判断求得结果。用极值法解题的关键在于紧紧扣住题设的可能,选好极端假设的落点。平均值法:先求出混合物中各成分的平均值,然后推测混合物的可能成分。两种方法常混合使用来求混合物的成分。
例6 [2021预测]现有Fe2O3、CuO的混合粉末共 8 g,加热条件下与足量的CO充分反应,得到固体的质量可能为 ( ) A.6 g B.5.6 gC.6.4 gD.8 g
例7 [2018河南预赛]在某铁的样品中,可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的两种,取5.6 g该样品与足量稀硫酸充分反应,得到0.2 g H2,则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是 ( )A.Cu和MgB.Zn和Al C.Mg和Al D.Al和Cu
题目中未给出物质质量的具体数据,可将其质量假设为某一特定数据,从而简化计算。如“等质量的多种物质”通常将其质量都假设为 1 g;“等质量的同一种物质”或“等质量的相对分子质量相等的多种物质”通常假设其质量数值与其相对分子质量相等。
例8 [2010河南]用熟石灰中和一定量的盐酸时,溶液的pH与加入熟石灰质量的关系如右图所示。熟石灰与盐酸反应的化学方程式为 ;当加入熟石灰m g时,溶液中的溶质为 。若改用n g氢氧化钠与相同量盐酸反应,所得溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
从数学和化学反应的实质等方面入手,设法确定有关物质间的质量关系,列出比例式,通过已知量求出未知量。解题的关键是找出已知量和未知量之间的质量关系。 例9 现有8 g Fe2O3和MgO的混合物,进行如下实验:把混合物全部加入200 g足量的稀硫酸中充分反应,然后滴加100 g 16%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应。则所用稀硫酸的溶质质量分数为 。
关系式法应用的技巧寻找物质或元素之间的关联和逻辑;多个反应连续进行时,可根据化学方程式建立关系式,只关注始末相关物质之间的质量或数量的逻辑关系,不需要对中间物质进行计算;根据某元素或原子团守恒,也可根据物质的化学式建立关系式。
例10 Fe、Mg、Zn的混合物13.5 g,与足量稀硫酸反应,完全反应后,蒸干所得溶液,得到固体42.3 g,则生成H2的质量为 。
若反应物的质量关系未给出,且质量关系对反应结果有影响,则需要分情况讨论,从而得出结论。解答此类题目时需注意讨论的系统性、条理性和全面性。也可对讨论情况作图(横轴通常为加入的反应物的质量,如例13)来快速得出答案。
例11 将一定质量的CaCO3和铜粉置于一敞口容器中,加热煅烧后使其完全反应,反应前后容器内的固体质量不变,则容器内铜粉和CaCO3的质量比是 ( ) A.11∶4B.20∶14 C.16∶25D.44∶25
例12 现有镁、铝两种金属分别与稀盐酸充分反应,生成相同质量的氢气,某同学推测的情况如下:①足量的稀盐酸与等质量的镁、铝分别发生反应;②足量的稀盐酸与质量比为4∶3 的镁、铝分别发生反应;③足量的稀盐酸与质量比为8∶9 的镁、铝分别发生反应;④等质量、等溶质质量分数的稀盐酸与过量镁、铝分别发生反应。其中正确的推测是 ( )A.①②B.①④C.②④D.③④
例13 [2021预测]等质量的碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙分别与等质量、等质量分数的盐酸充分反应,产生二氧化碳的质量(用各碳酸盐表示)的大小关系有以下几种猜测,其中不可能出现的情况是 ( ) A.CaCO3>Na2CO3>K2CO3 B.CaCO3=Na2CO3=K2CO3C.CaCO3=Na2CO3>K2CO3 D.CaCO3>Na2CO3=K2CO3
解答无数据计算的方法(1)寻找等量关系和应用质量守恒定律;(2)设法进行等量转换;(3)设定合适的常数。
例14 某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质组成。已知该固体混合物中氧元素的质量分数为22%,则该固体混合物中钠元素的质量分数为 ( ) A.23% B.46%C.50% D.78%
1.(针对类型2、5)某CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数为64%。将该混合气体5 g通过足量的灼热氧化铜,充分反应后,气体再全部通入足量的澄清石灰水中,得到的白色沉淀的质量是 ( ) A.5 g B.10 gC.15 gD.20 g
2.(针对类型2)有一包金属粉末,可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag等金属中的一种或几种组成。取该样品2.4 g,加入100 g稀盐酸恰好完全反应,得到0.2 g H2和无色溶液,则无色溶液中溶质的总质量为 ( )A.9.5 gB.10.5 gC.12 gD.14 g
【解析】 由题意可知,恰好完全反应时产生0.2 g H2,H2中的氢元素全部来自HCl,HCl中氢元素和氯元素的质量比为1∶35.5,由此可计算出HCl中氯元素的质量为7.1 g,无色溶液中溶质的总质量为7.1 g+2.4 g=9.5 g。故选A。
3.(针对类型3)现有一包由6.5 g 锌、5.6 g 铁、6.4 g 铜混合而成的粉末,把它加入一定量的硝酸银溶液中,反应结束后过滤、洗涤、烘干,测得滤渣中含有三种物质。则滤渣的质量可能是 ( )A.49.6 gB.34.8 gC.32.7 gD.18.5 g
4.(针对类型4)[2019许昌二模]10 g碳酸钙样品与足量稀盐酸反应,生成二氧化碳气体4.35 g,则样品中可能混入的杂质为 ( )A.碳酸镁B.碳酸氢钠C.碳酸钠D.碳酸镁和碳酸氢钠
5.(针对类型5)取一定量氧化铁与氧化铜的混合物,向其中加入100 g 14.6%的稀盐酸,恰好完全反应。则原混合物中氧元素的质量是 ( )A.1.6 g B.3.2 gC.0.8 g D.6.4 g
6.(针对类型8)将乙酸(CH3COOH)和葡萄糖(C6H12O6)溶于水得到混合溶液,测得溶液中氢元素的质量分数为a,则溶液中碳元素的质量分数为 。
7.(针对类型1)碳酸氢钙受热易分解生成碳酸钙、水和二氧化碳。将10 g碳酸氢钙加热一段时间后冷却,称量剩余固体为 6.9 g,则碳酸氢钙的分解率是 。
8.(针对类型1、5)20 g镁、铁混合物放入足量的硫酸中充分反应后,溶液质量增加了18 g,把所得溶液蒸干得到固体 g。
9.(针对类型2)将2.3 g乙醇和4 g氧气置于一个密闭的容器中引燃,二者恰好完全反应,生成2.2 g二氧化碳、2.7 g水和一种未知物X。请写出该反应的化学方程式: ; 若开始时加入氧气的质量为 g,则不会有X生成。
10.(针对类型7)煅烧碳酸钙和碳酸镁的混合物,使其完全分解。若要使煅烧后得到的固体混合物中钙、镁两元素的质量分数相等,则原混合物中碳酸钙和碳酸镁的质量比是多少?
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