专题08 技巧性计算（三大类）-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍（解析版）

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挑战中考化学压轴之秘籍
专题08 技巧性计算（三大类）
【典例分析】
【方法1 守恒法】
【典例1】碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为60%，将20g该混合物高温煅烧固体质量不再改变，生成二氧化碳的质量是（　　）
A．12g B．4.8g C．3.2g D．4.4g
【答案】C
【解答】解：20g固体中钙元素质量：20g×60%＝12g，
最终得到氧化钙质量：12g÷＝16.8g，
则生成二氧化碳的质量：20g﹣16.8g＝3.2g，
故选：C。
【变式1-1】现有一氧化碳和二氧化碳的混合气20g，其中氧元素的质量分数为64%。先使该混合气体通过灼热的氧化铜再通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀的质量为（　　）
A．100g B．80g C．60g D．40g
【答案】C
【解答】解：一氧化碳和二氧化碳的混合气20g，其中氧元素的质量分数为64%，先使该混合气体通过灼热的氧化铜再通入足量的澄清石灰水中，由反应前后碳元素的质量不变，则生成碳酸钙沉淀的质量为20g×（1﹣64%）÷（×100%）＝60g。
故选：C。
【变式1-2】将138g酒精（C2H5OH）点燃，酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素质量分数为64%，则燃烧所耗氧气的质量为（　　）
A．96g B．128g C．136g D．224g
【答案】D
【解答】解：138g酒精中碳元素质量为：138g×100%＝72g，氢元素的质量为：138g×100%＝18g，则氧元素质量为：138g﹣72g﹣18g＝48g。室温下CO、CO2呈气态，水呈液态。根据燃烧后恢复到室温所得气体（即CO、CO2的混合气体）中氧元素
质量分数为64%，则该气体中碳元素质量分数为36%，由于酒精中碳元素质量为72g，气体CO、CO2中氧元素质量为：72g××100%＝128g，根据氢元素质量可知，水中氧元素质量为：18g×8＝144g，设参加反应的氧气质量为x，根据反应前后
氧元素质量不变可得：48g+x＝128g+144g，x＝224g。
故选：D。
【方法2 极值法】
【典例2】将12g碳和24g氧气放入密闭容器点燃，充分反应后得到的一氧化碳为（　　）
A．44g B．28g C．14g D．22g
【答案】C
【解答】解：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，即C+O2CO2，参加反应的碳和氧气的质量比为：12：32，故氧气不足，碳过量，参加反应的碳的质量及生成二氧化碳的质量关系为：
C+O2CO2
12 32 44
9g 24g 33g
故剩余碳的质量为：12g﹣9g＝3g，反应生成的二氧化碳和碳反应，生成一氧化碳和消耗二氧化碳的质量为：
C+CO22CO
12 44 56
3g 11g 14g
故得到一氧化碳的质量为14g，二氧化碳的质量为22g。
故选：C。
【变式2-1】将Wg含镁、铝、铁的混合物加入足量的稀盐酸中，充分反应后生成0.1g氢气，则W的数值不可能是（　　）
A．1.2 B．1.5 C．2.4 D．2.8
【答案】D
【解答】解：生成0.1g氢气，需要镁的质量为：
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
24 2
1.2g 0.1g
生成0.1g氢气，需要铝的质量为：
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
54 6
0.9g 0.1g
生成0.1g氢气，需要铁的质量为：
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
56 2
2.8g 0.1g
所以0.9g＜W＜2.8g。
故选：D。
【变式2-2】铝和锌的混合物10.8g与足量盐酸反应生成氢气的质量可能是（　　）
A．0.3g B．1.2g C．0.9g D．1.5g
【答案】C
【解答】解：设10.8g铝与足量稀盐酸反应生成氢气的质量为x，
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
54            6
10.8g            x
＝
x＝1.2g
设10.8g锌与足量稀盐酸反应生成氢气的质量为y，
Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑
65              2
10.8g           y
＝
y≈0.33g
由于金属是铝、锌的混合物，生成氢气的质量在0.33g﹣1.2g之间，由题中数据可知，得到氢气的质量可能是0.9g。
故选：C。
【方法3 差量法】
【典例3】将足量的镁粉加入100g稀盐酸中，充分反应后过滤得到103.3g溶液，则反应生成氢气的质量为（　　）
A．0.2g B．0.3g C．0.4g D．0.6g
【答案】B
【解答】解：设产生氢气的质量为x。
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 增加的质量
24 2 24﹣2＝22
x 103.3g﹣100g＝3.3g
x＝0.3g
故选：B。
【变式3-1】将CO和CO2的混合气体5g先缓缓通过足量的灼热氧化铜后，再缓缓通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀15g（假设每步反应都进行完全），则原混合气体中碳元素的质量分数为（　　）
A．12% B．36% C．44% D．64%
【答案】B
【解答】解：由CO+CuOCu+CO2，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O可知，生成的碳酸钙中碳元素的质量即为混合气体中碳元素的质量，碳元素的质量为：15g××100%＝1.8g，则原混合气体中碳元素的质量分数为：×100%＝36%；
故选：B。
【变式3-2】实验室探究一氧化碳和氧化铁的反应，在实验前称硬质玻璃管中固体质量为10g，反应了一段时间后，再次称量硬质玻璃管中固体的质量为8g，则该反应生成二氧化碳（　　）
A．4g B．4.5g C．5g D．5.5g
【答案】D
【解答】解：设反应生成的二氧化碳的质量为x。
     3CO+Fe2O32Fe+3CO2 质量差量
          160       112  132     48
                         x  10g﹣8g＝2g
＝
x＝5.5g
故选：D。
【实战演练】
1．将硝酸铁和硝酸铜的混合物22g完全溶于水中配制成100g溶液，测知该溶液中氮元素的质量分数为3.5%，向其中加入一定量的氢氧化钾溶液，待铁离子和铜离子完全沉淀后过滤，洗涤，干燥，所得固体的质量为（　　）
A．10g B．10.75g C．11.25g D．12g
【答案】B
【解答】解：该溶液中氮元素的质量分数为3.5%，则溶液中含氮元素质量＝100g×3.5%＝3.5g，溶液中含硝酸根质量＝3.5g÷（）＝15.5g，则溶液中含铁离子和铜离子质量为22g﹣15.5＝6.5g；根据硝酸铁和硝酸铜与氢氧化钾反应时即将硝酸根转化为氢氧根，设生成氢氧化物时，其中含有氢氧根的质量为x
所以NO3～OH
62 17
15.5g x

x＝4.25g
所以生成氢氧化物的质量为6.5g+4.25g＝10.75g
故选：B。
2．有CO、CO2和N2的混合气体160g，其中碳元素的质量分数为6%。使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到的白色固体的质量为（　　）
A．30g B．50g C．80g D．100g
【答案】C
【解答】解：有CO、CO2和N2的混合气体160g，其中碳元素的质量分数为6%，使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，由质量守恒定律，反应前后碳元素的质量不变，充分反应后得到的白色固体的质量为160g×6%÷（）＝80g。
故选：C。
3．现有Fe3O4、Al2O3和CuO的混合物mg，在高温条件下用足量的木炭还原，得到金属混合物6.5g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水全部吸收后，产生15.0g白色沉淀，则m的数值为（　　）
A．20 B．10.2 C．15 D．11.3
【答案】D
【解答】解：设生成的二氧化碳的质量为x，
CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
44 100
x 15.0g
，解得x＝6.6g；
在高温条件下用足量的木炭还原有Fe3O4、Al2O3和CuO的混合物，反应的方程式为：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑，2Al2O3+3C4Al+3CO2↑，C+2CuO2Cu+CO2↑；由方程式可知，生成的二氧化碳中的氧元素都来自于金属氧化物中，则混合物中氧元素的质量为6.6g××100%＝4.8g，因为金属混合物为6.5g，所以混合物的质量为6.5g+4.8g＝11.3g，即m＝11.3g；
故选：D。
4．在A+3B＝4C+4D中，3.2gA与9.6gB恰好完全反应生成5.6gC，已知D的相对分子质量为18，则C的相对分子质量为（　　）
A．14 B．28 C．44 D．64
【答案】A
【解答】解：根据质量守恒定律可得，生成的D的质量为3.2g+9.6g﹣5.6g＝7.2g。
设C的相对分子质量为x。
A+3B＝4C+4D
4x 72
5.6g 7.2g
x＝14
故选：A。
5．有Mg、Al、Fe的混合物共7.2g，与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是（　　）
A．0.2g B．0.6g C．0.8g D．0.9g
【答案】B
【解答】解：假设全部是单一金属，设生成氢气的质量为x。
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
24 2
7.2g x
＝，x＝0..6g
设生成氢气的质量为y。
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
54 6
7.2g y
＝，y＝0.8g
设生成氢气的质量为z。
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
56 2
7.2g x
＝，x≈0.26g
故生成氢气的质量可能在0.26g和0.8g之间。
故选：B。
6．某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁90%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是（　　）
A．1500t B．1440t C．1800t D．1980t
【答案】C
【解答】解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
80%x 1120t×90%
x＝1800t
故选：C。
7．某碳酸钙和生石灰组成的样品100g，测得其中碳元素的含量为6%，经充分高温煅烧后得到纯净的生石灰，所得的纯净生石灰的质量为（　　）
A．28g B．78g C．50g D．56g
【答案】B
【解答】解：因为样品质量为100g，所以样品中碳元素质量为：100g×6%＝6g，则含碳元素6g的碳酸钙质量为：6g÷（×100%）＝50g，则原样品中CaO的质量为：100g﹣50g＝50g，
设50g碳酸钙完全分解生成氧化钙的质量为x，
CaCO3CaO+CO2↑
100         56
50g         x
＝
x＝28g
所以经充分高温煅烧后得到纯净的生石灰的质量为：50g+28g＝78g。
故选：B。
8．向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为15.2g，则下列说法中正确的是（　　）
A．该反应中，CO是氧化剂
B．反应生成CO2的质量为16.5g
C．反应生成Fe的质量为15.2g
D．参加反应的Fe2O3占原物质总质量的80%
【答案】D
【解答】解：设生成参加反应的氧化铁的质量为x，生成铁的质量为y，生成二氧化碳的质量为z。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2                    固体质量减少
    160     112 132                     160﹣112＝48
     x        y   z                      20g﹣15.2g＝4.8g

x＝16g

y＝11.2g

z＝13.2g
A、在该反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，体现了一氧化碳的还原性，选项说法错误；
B、由以上计算可知，生成二氧化碳的质量为13.2g，选项说法错误；
C、由以上计算可知，生成铁的质量为11.2g，选项说法错误；
D、参加反应的Fe2O3占原总质量的＝80%，选项说法正确。
故选：D。
9．镁、铝、锌、铁四种金属各30g，分别与足量的盐酸反应，产生氢气最少的是（　　）
A．Mg B．Zn C．Al D．Fe
【答案】B
【解答】解：A、设30g镁与足量的盐酸反应生成氢气的质量为x，则有
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
30g x

x＝2.5g；
B、设30g锌与足量盐酸反应生成氢气的质量为y，则有
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
30g y

y≈0.92g；
C、设30g铝与足量盐酸反应生成氢气的质量为z，则有
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
30g z

z≈3.33g；
D、设30g铁与足量盐酸反应生成氢气的质量为w，则有
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
30g w

w≈1.07g；
综上，30g锌与足量盐酸反应生成氢气的质量最少；
故选：B。
10．镁和铁的混合物共3.6g，与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量可能是（　　）
A．0.4g B．0.3g C．0.2g D．0.1g
【答案】C
【解答】解：镁、铁和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系：
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 2
3.6g 0.3g
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
3.6g 0.13g
由以上质量关系可知，镁和铁的混合物共3.6g，与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量大于0.13g，小于0.3g，可能是0.2g。
故选：C。
11．取一定质量的CaCO3高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为8.0g，剩余固体中钙元素质量分数为50.0%。判断正确的是（　　）
A．生成了8gCaO
B．原来CaCO3的质量为14.3g
C．生成2.0gCO2气体
D．剩余CaCO3的质量为2.0g
【答案】C
【解答】解：由于剩余固体质量为8.0g，而其中的钙元素质量分数为50.0%，则对应钙元素质量为8.0g×50.0%＝4.0g，则对应的原来的碳酸钙的质量为4.0g÷×100%＝10.0g，则生成的二氧化碳的质量为10.0g﹣8.0g＝2.0g，则反应掉的碳酸钙质量为x，生成氧化钙质量为y。
CaCO3CaO+CO2↑
100         56    44
x           y     2.0g
＝ ＝
x≈4.55g     y≈2.55g
剩余碳酸钙的质量为10.0g﹣4.55g＝5.45g
A、根据计算可以知道生成氧化钙的质量为2.55g，故A判断错误；
B、根据上述分析可以知道原来碳酸钙的质量为10g，故B判断错误；
C、根据质量守恒定律可以知道生成二氧化碳的质量为：10.0g﹣8.0g＝2.0g；故C判断正确；
D、根据计算可以知道剩余的碳酸钙的质量为10.0g﹣4.55g＝5.45g，故D判断错误；
故选：C。
12．现将足量氢气通过45g灼热的氧化铜和铜的混合物（铜和氢气不反应）。完全反应后称量剩余固体质量为37g。计算原混合物中氧化铜的质量为（　　）
A．10g B．20g C．40g D．80g
【答案】C
【解答】解：设氧化铜的质量为x。
CuO+H2Cu+H2O 固体质量差量
80             64        80﹣64＝16
x                       45g﹣37g＝8g
＝
x＝40g
故选：C。
13．煅烧一段时间后的某石灰石样品（杂质不含钙元素，不溶于水，也不发生任何化学反应），为分析其中钙元素的含量，将40g该样品加入到300g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中，充分反应后，过滤，所得滤液质量为311.2g。则该样品中钙元素的含量为（　　）
A．20% B．30% C．50% D．80%
【答案】A
【解答】解：根据题意，发生的两个反应分别为由化学方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑、CaO+2HCl＝CaCl2+H2O可知，反应后溶液增加的质量等于参加反应的氧化钙的质量，则质量为：311.2g﹣300g＝11.2g，钙元素的质量为：11.2g×＝8g。
再根据化学方程式可得300g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸能消耗的钙元素质量是x。
2HCl﹣﹣﹣﹣CaO﹣﹣﹣﹣Ca
73 40
300g×7.3g x
解得：x＝12g
由于12g＞8g，因此证明盐酸足量，样品中的碳酸钙和氧化钙完全反应。
所以样品中钙元素的质量分数为：＝20%。
故选：A。
14．取一定量一氧化碳和二氧化硫的气体混合物，其中碳元素的质量分数为24%，通过灼热的氧化铜样品200g，恰好反应后（只考虑一氧化碳与氧化铜反应）得到固体质量168g，则气体混合物中硫元素质量为（　　）
A．11g B．22g C．16g D．32g
【答案】B
【解答】解：设混气体中CO的质量为x。
CO+CuOCu+CO2
28 80 64
x 168g
＝
x＝56g
56gCO中碳元素的质量＝56g××100%＝24g，因碳元素在气体混合物中的质量分数为24%，则气体混合物的质量24g÷24%＝100g；
则气体混合物中二氧化硫的质量＝100g﹣56g＝44g；
44gS0中硫元素的质量＝44g××100%＝22g；
故选：B。
15．将200g铁棒放入足量的硫酸铜溶液中，一段时间后取出铁棒，洗涤、干燥，称量，质量为216g，则参加反应的铁的质量是（　　）
A．56g B．216g C．112g D．16g
【答案】C
【解答】解：设参加反应的铁的质量为x。
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 铁片增加的质量
56            64     64﹣56＝8
x                    216g﹣200g＝16g

x＝112g
故选：C。
16．将镁、锌、铁混合物40g加入到足量的稀硫酸中，恰好完全反应，将反应后的溶液蒸干，称得所得固体的质量为136g，则同样的40g混合物与足量的稀盐酸恰好完全反应，蒸干后所得固体的质量为（　　）
A．136g B．182g C．111g D．113g
【答案】C
【解答】解：这三种金属与酸反应生成的盐是由金属元素和硫酸根组成的，反应前后金属元素的质量不变，则所得的盐中硫酸根的质量为：136g﹣40g＝96g，根据硫酸的化学式，硫酸根与氢元素的质量比＝96：2，故在此过程中产生氢气质量为：；则同样的40g混合物与足量的稀盐酸恰好完全反应，在此过程中产生氢气质量为2g，根据HCl可知，氢元素与氯元素质量比＝1：35.5＝2：71，即生成2g氢气消耗73g HCl；所以同样的40g混合物与足量的稀盐酸恰好完全反应，蒸干后所得固体的质量为40g+73g﹣2g＝111g；
综上所述：故选：C。
17．将一定量的铝粉、镁粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应，生成0.4g氢气，则该金属混合物的质量不可能是（　　）
A．2.7g B．5.4g C．9.2g D．10.8g
【答案】A
【解答】解：假设生成0.4g氢气需要铝、镁、铁的质量分别为x、y、z
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
54 6
x 0.4g
x＝3.6g
Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
24 2
y 0.4g
y＝4.8g
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
z 0.4g
z＝11.2g
故该金属混合物的质量应大于3.6g，小于11.2g，故选：A。
18．取氧化镁和镁的固体混合物6.4g加入200g质量分数7.3%的稀盐酸中恰好完全反应，实验中产生氢气的质量是（　　）
A．0.3 g B．0.1 g C．0.2 g D．0.4 g
【答案】C
【解答】解：设与镁反应的氯化氢的质量为x，则与氧化镁反应的氯化氢的质量为（200g×7.3%）﹣x＝14.6g﹣x
则有：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
24 73
x
MgO+2HCl＝MgCl2+H2O
40 73
14.6g﹣x
即，解得x＝7.3g
根据化学反应前后元素质量不变，生成气体的质量等于与镁反应的氯化氢中氢元素的质量，则生成气体的质量为7.3g×＝0.2g，故选：C。
19．将6.4g表面被氧化的镁条加到100g稀盐酸中，恰好完全反应，最终得到106.2g溶液，则该镁条中镁元素的质量分数为（　　）
A．25% B．37.5% C．50% D．75%
【答案】D
【解答】解：根据质量守恒定律可得，生成氢气的质量为6.4g+100g﹣106.2g＝0.2g，
设与稀盐酸反应的镁单质的质量为x，
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
24 2
x 0.2g
x＝2.4g
故氧化镁的质量为：6.4g﹣2.4g＝4g，则该镁条中镁元素的质量分数为，故选：D。
20．实验室有碳酸钡和碳酸钙的固体混合物50g，与足量的稀盐酸充分反应，将反应后的溶液蒸干，得到54.4g固体，则原混合物中金属元素的质量为（　　）
A．4.4g B．26g C．24g D．20g
【答案】B
【解答】解：根据题意，碳酸钙和碳酸钡与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑、BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑，由化学方程式可得，两种碳酸盐与稀盐酸反应后，碳酸根离子被两个氯离子取代，两个氯离子的相对原子质量为71，一个碳酸根离子的相对原子质量为60，差11，即完全反应后增加了11份质量，实际反应后固体质量增加了54.4g﹣50g＝4.4g，设原混合物中碳酸根的质量为x，则有60：11＝x：4.4g，解得x＝24g，因此原混合物中金属元素的质量为50g﹣24g＝26g，故选：B。
21．现有一份氧元素质量分数为90%的过氧化氢溶液，加入MnO2充分反应，得到液体的质量为90g（不考虑操作过程中液体的损失），则生成氧气的质量是（　　）
A．4.8 B．5.2g C．10g D．10.8g
【答案】C
【解答】解：反应后的水中氢元素的质量为：90g××100%＝10g；由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类与质量不变，所以反应前的溶液中含有氢元素的质量也为10g，则反应前溶液的质量为：＝100g。由质量守恒定律可知，反应生成氧气的质量为：100g﹣90g＝10g。
故选：C。
22．质量为5g的镁锌的混合物与一定质量的稀硫酸恰好完全反应，经测定反应后的溶液质量增加了4.8g，将反应后的溶液蒸发水分，得到的固体混合物的质量为（　　）
A．14.6g B．18.4g C．19.6g D．25g
【答案】A
【解答】解：Mg、Zn分别与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气、硫酸锌溶液和氢气，反应的化学方程式分别是Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑、Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
由质量守恒定律，溶液质量增加的是金属的质量与生成氢气质量的差值，生成氢气的质量为5g﹣4.8g＝0.2g，则参加的反应的硫酸中硫酸根的质量为0.2g÷（）﹣0.2g＝9.6g。
得到的固体混合物的质量为5g+9.6g＝14.6g。
故选：A。