初中化学一轮复习【讲通练透】专题20 化学计算(讲通)
展开中考化学第一轮复习策略
初中化学总复习一般采用四轮复习法。第一轮按章节复习,强化基础知识;第二轮为专题复习,即将所学知识分为身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展、科学探究5个大专题,每个大专题下再分别有细化的小专题,目的在于将所学知识综合,增强知识结构化、网络化的程度,突出综合能力的提升,第三轮为模拟训练阶段,旨在增强应试能力;第四轮回归教材。
策略1:明确目标,强化基础
第一轮的复习一定要做到:一手抓理解,一手抓应用;一边捋知识点,一边将分散繁杂的知识点进行分类整理,使其系统化。
策略2:构建体系,突破难点
通过第一阶段的复习,考生对所学过的知识已经有了初步的了解,这时可以进行专题复习。
策略3:联系实际,关注热点
社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题,如环境保护与水污染问题,包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染;能源危机与开发新能源问题等。
策略4:关注实验,总结规律
随着新课程改革的深入,化学实验已成为中考化学命题的热点,除实验基本技能如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍为必考的内容外,探究型实验题已成为近几年中考的热点。
专题20 化学计算
【命题解读】
【命题解读】混合物反应计算题是中考的必考知识点,是化学试卷的最后一题,分值不低。它考查学生对质量守恒定律、化学方程计算、溶质质量分数的计算以及酸碱盐等知识的应用,在近几年的中考题中不再是单纯的考查计算,而是把计算题和生活中的实际情景结合起来,与实验探究为载体,数据也不是直接给出,而是通过函数图像、表格的形式间接给出,这样来考查学生的各种能力。
目前常见的有以下几个类型:(1)文字叙述型计算,(2)坐标曲线型,(3)表格数据型,(4)综合型。
【考点梳理】
1、化学方程式的计算步骤:
(1)设:设未知数(说清楚设的是质量还是质量分数等,一定不要带单位);
(2)方:写出化学方程式并配平(一定配平);
(3)标:标出有关物质的量:上标相对分子质量,下标已知质量和未知数;
(4比:列比例式,求解;
(5)答:简明地写出答案。
2、化学方程式的综合计算
(1)计算中可能用到的公式有:
质量=密度×体积
分解率=已分解物质的质量/未分解物质的质量×100%
某物质的质量分数=某物质的质量/含该物质的总质量×100%
纯净物的质量=混合物的质量×纯度
(2)已知量的选择要合适,在化学方程式中只能用纯净物的质量,混合物的质量不能用,例如题干中提到恰好用来25g的稀盐酸,注意这个25g,不能用作化学方程式中HCl的质量,因为这个25g是HCl和水的总质量。
【解题方法指导】
解题时把握三个要领,抓住三个关键。要领:解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键:方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。
第一步:写出化学方程式,标化学式量:化学方程式要配平,化学式量数值为每种物质的相对分子质量×化学式前面系数,计算一定要准确无误。
第二步:找“量”代入,找参与反应的物质或生成物的质量,该物质必须是纯净物的质量或溶液中溶质的质量,且代入的质量是完全反应的质量。
第三步:根据题意求解:看清所要求求解的量,防止答非所问。
【题型典例聚焦】
题型一 文字叙述型
【经典例题】【2021天津】现有一定质量的碳酸钠和氯化钠的固体混合物,其中含氯元素7.1g。向该混合物中加入138.1g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,得到氯化钠溶液并生成4.4g气体。计算:
(1)原固体混合物中氯化钠的质量;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。
【解答】(1)固体混合物中氯化钠的质量为7.1g÷(×100%)=11.7g。
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
x=10.6g
y=11.7g
反应后所得溶液中溶质的质量分数为×100%=15%。
答:(1)固体混合物中氯化钠的质量为11.7g;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数为15%。
【解题技巧】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。计算时要注意规范性和准确性。
【趁热打铁】
1、【2021广西贺州】现有碳酸钾和氯化钾的固体混合物15.8g,将88.6g稀盐酸加入到固体混合物中,恰好完全反应,得到100g溶液。请计算:
(1)反应生成的气体的质量为 。
(2)混合固体中碳酸钾的质量为 。
(3)计算反应后溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,根据质量守恒定律,反应生成的气体的质量为15.8g+88.6g﹣100g=4.4g;故填:4.4;
(2)设碳酸钾的质量为x,生成氯化钾的质量是y
K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O
138 149 44
x y 4.4g
x=13.8g,y=14.9g
故填:13.8g;
(3)反应后溶液中KCl的质量为:(15.8g﹣13.8g)+14.9g=16.9g
反应后溶液中溶质的质量分数为:×100%=16.9%
答:反应后溶液中溶质的质量分数为16.9%。
2、【2021辽宁抚顺】某品牌补钙剂的主要成分是碳酸钙,实验小组的同学取该补钙剂2.5g,加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至不再有气泡产生,共收集到二氧化碳0.88g(补钙剂中其他成分均不与稀盐酸反应)。请计算。
(1)该补钙剂中碳酸钙的质量分数。
(2)所用稀盐酸的质量。
【解析】设补钙剂中碳酸钙的质量为x,稀盐酸中溶质的质量为y
解x=2g
y=1.46g
(1)碳酸钙的质量分数=
(2) 稀盐酸的质量=1.46g÷7.3%=20g
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为80%,稀盐酸的质量为20g。
3、【2021湖北鄂州】某同学将一定量的二氧化碳通入到200g过量的氢氧化钠溶液中,反应后得到208.8g混合溶液。(反应的化学方程式是:)
(1)参加反应的二氧化碳的质量是___________g。
(2)求反应后混合溶液中碳酸钠的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)8.8。(2)10.2%。
【解析】
(1)根据质量守恒定律,参加反应的二氧化碳的质量是208.8g-200g=8.8g。
(2)设反应后混合溶液中Na2CO3的质量是x
解得x=21.2g;
反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是:。
答:反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是10.2%。
题型二 坐标曲线型
【经典例题】【2021湖南邵阳】将木炭与氧化铜的粉末均匀混合,放入试管中高温加热至质量不再变化,冷却后粉末质量为16.8克。把该粉末全部倒入烧杯中,加入足量的稀硫酸搅拌,得到蓝色溶液和红色不溶物,经过滤、洗涤、干燥,所得红色不溶物的质量为12.8克。固体物质与所加稀硫酸之间的关系如图所示,则:
(1)反应生成铜的质量是 ______ 克;
(2)所加稀硫酸的溶质质量分数是 ______ ;
(3)加热前氧化铜的质量是多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)12.8;(2)9.8%(3)20克
【解析】(1)氧化铜能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,所以反应生成铜的质量是12.8克,
(2)木炭与氧化铜的粉末反应完毕剩余氧化铜的质量:16.8g-12.8g=4g,
设与4g氧化铜反应消耗硫酸的质量为x则:
80 98
4g x
根据:解得:,所以稀硫酸的溶质质量分数是:;
(3)解:设与木炭反应的氧化铜质量为y,则
160 128
y
根据:解得:
则加热前氧化铜的质量为:
答:加热前氧化铜的质量为20g。
【方法技巧】解题时把握三个要领,抓住三个关键。要领:解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键:方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。
【趁热打铁】
1、【2021江苏宿迁】 向一定量的H2SO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。
(1)当加入NaOH溶液质量为ag时,溶液中含有的溶质为 。
(2)原混合溶液中,溶质H2SO4的质量(写出计算过程,下同)
(3)恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的总质量。
【解析】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,所以反应后溶液中的溶质一定含有氯化钠,a点时氢氧化钠过量,所以溶质中还含有氢氧化钠,故填:Na2SO4、NaOH;
(2)解:设混合溶液中H2SO4的质量为x
解得x=4.9g
答:原混合溶液中H2SO4的质量为4.9g
(3)解:设与CnSO4反应的NaOH质量为y
解得y=8g
氢氧化钠溶液的总质量=
答:恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量为120g。
2、【2021黑龙江七台河】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,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。
【解答】(1)从图象可以看出恰好完全反应时,产生的气体质量为4.4g;故填:4.4;
(2)设样品中碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 4.4g
x=10g y=11.1g
该混合物中CaCO3的质量分数为:
答:该样品中CaCO3的质量分数为50%;
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数21.1%。
3、【2021湖北黄石】取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20g,向其中加入稀硫酸,剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为_______g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)17.5g
(2)12.5%。
【解析】(1) 一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物中有铜和氧化铜,加入过量的稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应,铜不反应,则剩余的固体质量就是铜的质量,故填17.5g;
(2)解:设反应生成的硫酸铜的质量为x。
x=5g
a点时溶液的总质量为:37.5g+(20g-17.5g)=40g
则a点溶液中溶质的质量分数为:
答:a点溶液中溶质的质量分数为12.5%。
题型三 表格数据型
【经典例题】【2021河北】小明用石灰石测定某稀盐酸中溶质的质量分数,向盛有100g稀盐酸的烧杯中依次加入石灰石粉末(杂质不参加反应),充分反应后,记录实验数据见下表。请计算:
实验次数 | 第一次 | 第二次 |
石灰石粉末质量\g | 15 | 15 |
烧杯中物质总质量\g | 109.5 | 121.2 |
(1)共生成二氧化碳 g。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)8.8
(2)14.6%
【解析】(1) 碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体逸出,烧杯中物质总质量的减少就是生成二氧化碳气体的质量100g+15g+15g-121.2g=8.8g
(2) 第一次得到二氧化碳的质量为100g+15g-109.5g=5.5g,大于第二次得到二氧化碳的质量为109.5g+15g-121.2g=3.3g,说明第二次实验中盐酸完全反应,根据化学方程式可以求出盐酸质量分数;
(3) 解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
【方法技巧】解题时把握三个要领,抓住三个关键。要领:解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键:方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。
【趁热打铁】
1、【2021贵州黔东南】某化学兴趣小组的同学在社会实践中,对废品回收站中废弃电器零部件黄铜(铜、锌合金)中铜的含量产生了兴趣,为了测定该黄铜中铜的含量,小组同学将黄铜带入化学实验室,称取该黄铜样品50克放入指定容器中,然后分四次加入稀硫酸,实验数据记录如下:
加入次数 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
加入稀硫酸质量(g) | 100 | 100 | 100 | 100 |
充分反应后剩余固体质量(g) | 43.5 | 37 | 35 | n |
请回答下列问题:
(1)根据实验数据分析,n的数值应该为___________;
(2)黄铜样品中铜的质量分数为___________;
(3)所用稀硫酸溶质的质量分数。(写出计算过程)
【解析】(1)黄铜样品中的铜不与稀硫酸反应,锌能与稀硫酸反应。根据表中第1次、第2次的数据可知,每100g的稀硫酸可反应掉6.5g的锌,第3次加入稀硫酸时,35g剩余固体中只有铜,所以n=35。
(2)由(1)中的分析可知,黄铜样品中铜的质量为35g,则黄铜样品中铜的质量分数为:
=70%。
(3)解:由(1)中的分析可知,每100g的稀硫酸可反应掉6.5g的锌,设每100克稀硫酸中溶质的质量为x。
,x=9.8g
稀硫酸的溶质质量分数为:
2、【2021湖南怀化】某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
加入稀盐酸的质量/g | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
剩余固体的质量/g | 18.7 | 17.4 | m | 14.8 | 13.5 | 13.5 |
请回答:
(1)表中m=______。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是______g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)16.1;(2)6.5;(3)7.3%。
【解析】(1)由表中数据可知,第一次加入20g稀盐酸,剩余固体的质量为18.7g,参加反应的锌的质量为:1.3g,第二次加入20g稀盐酸,消耗锌的总质量为:20g-17.4g=2.6g,第四次加入20g稀盐酸,消耗锌的总质量为:20g-14.8g=5.2g,故每加入20g稀盐酸,消耗1.3g锌,故m=20-1.3×3=16.1;
(2)最后剩余固体的质量为铜锌合金中铜的质量,故假黄金(铜锌合金)中锌的质量是:20g-13.5g=6.5g;
(3)解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数是x
x=7.3%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%。
3、【2021湖北宜昌】小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数,在烧杯里放入一定质量的大理石,然后分次加入该稀盐酸,充分反应后测得生成二氧化碳的质量如表所示(大理石中的杂质与反应)。
加盐酸的次数 | 第一次 | 第二次 |
加盐酸的质量/g | 25 | 25 |
生成二氧化碳的质量/g | 2.2 | 1.1 |
(1)两次加稀盐酸后,生成二氧化碳的总质量是______g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。
【解析】(1)由表中数据可知,两次加稀盐酸后,生成二氧化碳的总质量是2.2g+1.1g=3.3g;
(2)解:设该稀盐酸中溶质的质量分数为x
x=14.6%
答:该稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
题型四 综合型
【经典例题】【2021湖南株洲】 某工厂废水经初步处理后可得CuSO4和H2SO4的混合溶液,华雪同学设计实验模拟后续处理过程,并得到了Cu和另一种重要化工原料绿矾(FeSO4﹒7H2O)。其过程如下:
(1)参加反应的CuO质量为___________g。
(2)若原混合溶液质量为200g,求混合溶液中H2SO4的质量分数(写出计算过程)。
(3)若反应消耗11.2gFe,求理论上可得到绿矾的质量(写出计算过程)。
【解析】(1)8g
参加反应氧化铜质量10g-2g=8g
(2)4.9%
解:设硫酸质量分数为x。
x=4.9%
(3)根据质量守恒,元素种类不变质量不变,故绿矾中铁元素质量11.2g,绿矾质量11.2g÷=55.6g
答:混合溶液中H2SO4的质量分数4.9%,理论上可得到绿矾的质量55.6g。
【方法技巧】解题时把握三个要领,抓住三个关键。要领:解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键:方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。
【趁热打铁】
1、【2021广西贵港】请根据所示的实验过程和提供的信息作答:
(1)K2CO3中钾、碳、氧元素的质量比为 (写最简比)。
(2)实验结束后溶液中的溶质为 。
(3)实验所用K2CO3溶液的溶质质量分数为 (精确至0.1%)。
(4)计算原混合液中CaCl2的质量分数。(写出计算过程,精确至0.1%)
【解答】(1)K2CO3中钾、碳、氧元素的质量比(39×2):12:(16×3)=13:2:8;
(2)由溶液的成分和数据可知,加入的碳酸钾先与稀盐酸反应,再与氯化钙反应,每50g的碳酸钾完全反应生成了5g的沉淀,则30g的碳酸钾完全反应生成沉淀的质量为3g,总沉淀应是7.5g+3g=10.5g>10g,说明了碳酸钾有剩余,所以实验结束后溶液中的溶质是:氯化钾、碳酸钾;
(3)设50g的碳酸钾溶液中碳酸钾的质量为x
K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl
138 100
x 5g
解得:x=6.9g
实验所用K2CO3溶液的溶质质量分数为:=13.8%
(4)设原混合液中CaCl2的质量为y
K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl
111 100
y 10g
解得:y=11.1g
原混合液中CaCl2的质量分数为:=11.1%。
答:原混合液中CaCl2的质量分数为11.1%。
故答案为:(1)13:2:8;
(2)氯化钾、碳酸钾;
(3)13.8%;
(4)11.1%。
2、【2021江苏盐城】化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。
【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。
【实验操作】①称量______NaOH固体,溶解,配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入______g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
【实验反思】有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。写出你的观点及理由:______。
【答案】 ⑤. 1.5g ⑥. 35.77g ⑦. 同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙
【解析】(1)该盐能使酚酞溶液变红,说明溶液显碱性,能和氯化钡生成沉淀,能和稀盐酸生成气体,该盐是碳酸钠,显碱性,丙中碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠二氧化碳和水,故填:Na2CO3;碱;Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
实验计算:
解:设生成白色沉淀质量为x。
x=4.925g
故填:4.925。
(2)[实验操作]
①配制30g5%的NaOH溶液,需要氢氧化钠30g×5%=1.5g,故填:1.5g。
③解设20g废液中HCl的质量为y,需要氢氧化钙质量为z。
y=0.73g,HCl质量分数
Z=35.77g
[实验反思]
同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙,故填:同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙。
3、【2021辽宁营口】小明用含碳酸钠的氢氧化钠样品进行了如图所示的实验。请回答:
(1)此实验中发生反应的化学方程式是 。
(2)过滤后滤液中溶质为 ,其质量分数是 。
【答案】(1)
(2)氢氧化钠;10%
【解析】(1)氢氧化钠样品含有碳酸钠,向样品中加入氢氧化钡溶液,碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式是:。
(2)根据图示信息,加入101.7g氢氧化钡恰好完全反应,则反应后滤液中溶质只含有氢氧化钠,包括样品中的氢氧化钠和反应生成的氢氧化钠;
设生成19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为,生成氢氧化钠的质量为,则:
则氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量为:,滤液中氢氧化钠的质量分数为:。
故分别填:氢氧化钠;10%。
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