題型13 化學計算題(8大攻略)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

題型13化學計算題內容概覽內容概覽題型綜述解題攻略攻略01化學式的常見計算攻略02分子結構圖型化學式計算攻略03標簽型化學式計算攻略04含雜質的計算攻略05物質純度的計算攻略06溶液溶質質量分數的計算攻略07表格類計算攻略08坐標圖像類計算中考練場類型01有關化學式的計算類型02根據計算判斷物質組成類型03文字敘述型類型04實物操作型類型05表格分析型類型06坐標圖像型中考化學計算題的類型有多種,其中包括化學式計算、化合價計算、化學方程式計算、溶液計算等。本專題著重突出化學式計算和化學方程式計算。化學計算是以化學概念、化學原理和元素化合物知識為基礎,運用化學量以及一定的化學用語進行的計算,是化學中考的必考題。考查形式涉及選擇、簡答與計算多種題型。內容上,與生產、生活、環境、療、商品標識、實驗等相聯系,體現了學以致用的思想。形式上,有時以新信息的形式給出化學方程式,有時以圖象、標簽、表格等形式給出數據,將化學計算跟實驗情境相結合。在解答有關化學方程式的計算題時應該注意以下幾個方面:1.代入化學方程式的每一種物質的質量,都必須是純凈物的質量。2.對于有兩種或兩種以上反應物的化學反應,要分析是否完全反應,如果某種反應物有剩余,那么未反應的物質質量不能代入化學方程式進行計算。3.對于有氣體或沉淀生成的化學反應,常常利用質量守恒定律計算氣體或沉淀的質量。攻略01化學式的常見計算【典例剖析】【例1-1】(2024·江蘇常州)《本草綱目》記載食肉桂能“面生光華”。肉桂酸()是肉桂的主要有效成分,下列說法正確的是()A.肉桂酸由碳、氫、氧三種原子構成 B.肉桂酸中碳與氫元素質量比為9∶8C.肉桂酸中氧元素的質量分數為21.6% D.一個肉桂酸分子中含有一個氧分子【答案】C【解析】A、肉桂酸是由肉桂酸分子構成的,肉桂酸分子是由碳、氫、氧三種原子構成的,錯誤;B、肉桂酸中碳與氫元素質量比為(12×9):(1×8)=27:2,不是9∶8,錯誤;C、肉桂酸中氧元素的質量分數=,正確;D、根據肉桂酸(C9H8O2)化學式可知,一個肉桂酸分子中含有2個氧原子,而不是含有一個氧分子,錯誤。故選C。【例1-2】(2024·天津)蛋白質由甘氨酸(C2H5O2N)等多種氨基酸構成。計算:(1)甘氨酸由種元素組成(寫數值)。(2)一個甘氨酸分子中含有個原子。(3)75g甘氨酸中含有氮元素的質量為g。【答案】(1)4(2)10(3)14【解析】(1)甘氨酸由C、H、O、N4種元素組成;(2)化學式中右下角的數字表示1個分子中原子的個數,則一個甘氨酸分子中含有2+5+1+2=10個原子;(3)75g甘氨酸中含有氮元素的質量為g。【提分秘籍】有關化學式的計算主要考查相對分子質量、元素質量比、某元素的質量分數等的計算,解題時要抓住化學式的意義,理解化學式中各符號、數字的含義,處理好部分與整體之間的關系。例:以水為例計算H-1O-16①H2O的相對分子質量:1×2+16×1=18②H2O中氫元素和氧元素的原子個數比:2:1③H2O中氫元素和氧元素的質量比為:(1×2):(16×1)=2:32=1:16④H2O中氫元素的質量分數:(1×2)÷18=11.1%⑤18g水中含有的氧元素質量:18g×[(1×2)÷18]×100%=2g⑥多少克水中含有2g氫元素:2g÷[(1×2)÷18]×100%=18注意:根據化學式計算時,需注意以下幾點:1.相對分子質量是化學式中所有原子的相對原子質量之和,計算時先查出相對原子質量,然后結合分子結構數清各原子的數量。2.化合物中元素質量比不是相對原子質量之比,也不是原子個數之比而是各元素的相對原子質量與原子個數乘積之比。3.計算化合物中元素質量分數時,不能漏乘分子中該元素的原子個數且結果不能用分數表示。4.根據化學式可計算物質的相對分子質量、元素質量比和元素質量分數,這些計算中都涉及相對原子質量、原子個數,因此已知化合物的相對分子質量、元素質量比可求出化合物中各元素的原子個數比,進一步確定化學式。【變式演練】【變式1-1】(2024·山東臨沂)“臨沂炒雞”是臨沂一張靚麗的美食名片,其特色是麻辣鮮香。“麻”的靈魂源于花椒中的花椒酰胺(),下列有關花椒酰胺的說法中錯誤的是()A.1個花椒酰胺分子由43個原子構成B.花椒酰胺的相對分子質量為247C.花椒酰胺中碳、氧元素的質量比為16∶1D.247g花椒酰胺中含氮元素的質量為14g【答案】C【解析】A、花椒酰胺由花椒酰胺分子構成的,一個花椒麻素分子是由16+25+1+1=43個原子構成,故A正確;B、花椒酰胺的相對分子質量為12×16+1×25+14+16=247,故B正確;C、花椒酰胺中碳、氧元素的質量比為(12×16):16=12∶1,故C錯誤;D、247g花椒酰胺中含氮元素的質量為=14g,故D正確。故選:C。【變式1-2】(2024·四川南充)北京時間2024年4月25日,搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射。該火箭的推進劑是偏二甲肼(化學式為C2H8N2)。(1)偏二甲肼中碳、氫、氮三種元素的質量比為(填最簡整數比)。(2)g偏二甲肼中含氮元素的質量是42g。【答案】(1)6:2:7(2)90【解析】(1)偏二甲肼化學式為C2H8N2,碳、氫、氮三種元素的質量比為(12×2):(1×8):(14×2)=6:2:7;(2)含氮元素的質量是42g的偏二甲肼的質量為。攻略02分子結構圖型化學式計算【典例剖析】【例2-1】戊二醛是一種廣譜高效消毒劑,其分子結構如圖所示(“—”“=”表示原子之間相互連接),下列說法正確的是A.戊二醛屬于有機物,化學式為B.戊二醛中氧元素的質量分數最大C.戊二醛中碳、氫、氧三種元素的質量比為5∶8∶2D.保持戊二醛化學性質的最小微粒是碳原子、氫原子、氧原子【答案】A【解析】A、由圖可知,每個戊二醛分子由5個碳原子、8個氫原子、2個氧原子構成,化學式為C5H8O2,戊二醛是含有碳元素的化合物,屬于有機物,故選項說法正確;B、戊二醛中碳、氫、氧三種元素的質量比為(12×5):(1×8):(16×2)=15:2:8,其中碳元素的質量分數最大,故選項說法錯誤;C、戊二醛中碳、氫、氧三種元素的質量比為(12×5):(1×8):(16×2)=15:2:8,故選項說法錯誤;D、由分析構成的物質,分子是保持物質化學性質的最下粒子,戊二醛由戊二醛分子構成,保持戊二醛化學性質的最小微粒為戊二醛分子,故選項說法錯誤;故選:A。【變式演練】【變式2-1】吸煙有害健康,煙氣中毒害最大的有一氧化碳、尼古丁和含有致癌物質的焦油等。尼古丁分子結構如圖所示下列關于說法不正確的是A.尼古丁由三種元素組成B.尼古丁是由多種原子構成的化合物C.尼古丁的相對分子質量是162D.1個尼古丁分子中含有10個碳原子、14個氫原子和2個氮原子【答案】B【解析】A、由尼古丁的分子結構圖可知,尼古丁由碳、氮、氫三種元素組成,說法正確,不符合題意;B、由尼古丁的分子結構圖可知,尼古丁由尼古丁分子構成,尼古丁分子是由碳、氮、氫原子構成的,說法不正確,符合題意;C、尼古丁的化學式為:C10H14N2,故其相對分子質量為:(12×10)+(1×14)+(14×2)=162,說法正確,不符合題意;D、由尼古丁分子結構圖可知,1個尼古丁分子中含有10個碳原子、14個氫原子和2個氮原子,說法正確,不符合題意;故選:B。【變式2-2】α-丙氨酸是組成人體蛋白質的氨基酸之一,其分子結構如圖所示。(注:“”表示氮原子,“”表示碳原子,“”表示氧原子,“”表示氫原子,“—”表示原子之間的相互連接)。計算:(1)寫出α-丙氨酸的化學式。(2)α-丙氨酸中各原子個數比為C:H:O:N=(填最簡整數比)。(3)α-丙氨酸中氮元素的質量分數為(精確到0.1%)。【答案】(1)C3H7O2N(2)3:7:2:1(3)15.7%【解析】(1)由圖可知,每個α-丙氨酸分子由3個碳原子、7個氫原子、1個氮原子、2個氧原子構成,化學式為:C3H7O2N;(2)元素符號右下角的數字表示原子的個數,α-丙氨酸中各原子個數比為C:H:O:N=3:7:2:1;(3)α-丙氨酸中氮元素的質量分數為:。攻略03標簽型化學式計算【典例剖析】【例3-1】(2024·山東威海)如圖是某葡萄糖酸鋅口服液的標簽,下列說法正確的是()××牌補鋅口服液主要成分:葡萄糖酸鋅化學式:含鋅量:每支口服液含鋅6.5mgA.鋅是人體必需的常量元素B.葡萄糖酸鋅中碳元素質量分數最大C.每支口服液含葡萄糖酸鋅45.5mgD.葡萄糖酸鋅中碳、氫、氧、鋅元素質量比為12:22:14:1【答案】C【解析】A、鋅是人體必需的微量元素,說法錯誤;B、葡萄糖酸鋅中碳、氫、氧、氮四種元素的質量比為,故葡萄糖酸鋅中氧元素質量分數最大,說法錯誤;C、每支口服液含鋅6.5mg,則每支口服液含葡萄糖酸鋅的質量為,說法正確;D、葡萄糖酸鋅中碳、氫、氧、氮四種元素的質量比為,說法錯誤;故選C。【例3-2】(2023·山東德州)維生素C可以增強機體抵抗力、預防和治療壞血病,某維生素C泡騰片的標簽如圖所示。請根據標簽信息回答:(1)維生素C中碳、氫原子個數比為(填最簡整數比,下同)。(2)檸檬酸中碳元素和氧元素的質量比是。【答案】(1)3:4(2)9:14【解析】(1)1個維生素C分子中含有6個碳原子、8個氫原子,則碳、氫兩種原子的個數之比為6:8=3:4,故填:3:4;(2)檸檬酸中碳元素和氧元素的質量比是(12×6):(16×7)=9:14。【變式演練】【變式3-1】(2024·四川南充)為測定某食用小蘇打(標簽如圖)中NaHCO3的質量分數,取16.9g樣品于燒杯中,分兩次加入稀硫酸(該條件下雜質不參與反應),充分反應。測得實驗數據如表所示。食用小蘇打主要成分:NaHCO3NaHCO3含量:≥99%加入稀硫酸的次數第一次第二次加入稀硫酸的質量/g50.050.0生成氣體的質量/g5.03.8(1)兩次加稀硫酸后,生成二氧化碳的總質量是g。(2)通過計算說明樣品中NaHCO3含量與標簽是否相符(寫出計算過程)。(反應的化學方程式為:)【答案】(1)8.8(2)解:設樣品中碳酸氫鈉的質量為x。樣品中碳酸氫鈉的質量分數:答:樣品中碳酸氫鈉含量與標簽相符。【解析】(1)第一次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳5.0g,第二次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳3.8g,說明樣品中碳酸氫鈉完全反應,第二次加入的稀硫酸過量;則共生成二氧化碳的質量為5.0g+3.8g=8.8g;(2)見答案。攻略04含雜質的計算【典例剖析】【例4-1】(2024·安徽)《天工開物》記載了錫的冶煉方法:入砂(指錫砂)數百斤,叢架木炭亦數百斤,鼓鞲(指鼓入空氣)熔化,用鉛少許,(錫)沛然流注。其反應原理為C+SnO2Sn+CO2↑。(1)煉錫時加入少許鉛形成合金,產物更易熔化流出,原因是。(2)現有151kg含SnO220%的錫砂,理論上可以煉出錫的質量是多少(寫出計算過程)?【答案】(1)合金的熔點降低(2)解:設理論上可以煉出錫的質量是。答:理論上可以煉出錫的質量是23.8kg。【解析】(1)由于煉錫時加入少許鉛形成合金,合金的熔點降低,所以產物更易熔化流出。故填:合金的熔點降低。(2)詳見答案。【提分秘籍】化學方程式中所有的反應物和生成物都是指純凈物,因此必須將純凈物的質量代入計算。若題目中給出的是不純物質的質量,則必須先將不純物質的質量換算成純凈物的質量,然后代入計算。【變式演練】【變式4-1】(2024·新疆)我國古代的“濕法煉銅”原理是。請根據化學方程式計算,用含硫酸銅的溶液與足量的鐵充分反應,理論上能得到銅的質量是多少?【答案】解:設理論上得到銅的質量為x。答:理論上能得到銅的質量為16g。【解析】鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,根據化學方程式計算,已知參加反應的硫酸銅的質量為40g,寫出化學方程式:,硫酸銅和銅的質量比為160:64,將硫酸銅質量40g代入,求出生成銅的質量。詳見答案。【變式4-2】(2024·內蒙古赤峰)赤鐵礦是重要的煉鐵原料,其中的含量直接影響到煉鐵的效率和成本。興趣小組用一氧化碳還原赤鐵礦樣品,充分反應后得到鐵單質,計算該赤鐵礦樣品中的質量分數。【答案】解:設該赤鐵礦樣品中Fe2O3的質量分數為xx=80%答:該赤鐵礦樣品中Fe2O3的質量分數為80%。【解析】過程見答案。攻略05物質純度的計算【典例剖析】【例5-1】(2024·山東淄博)硅化鎂在能源器件、激光和半導體制造等領域具有重要應用價值,可通過石英砂(主要成分為,雜質不含硅元素)和金屬鎂反應制得,反應的化學方程式為。(1)上述化學方程式中X為(填化學式)。(2)用石英砂與足量鎂充分反應得到硅化鎂,計算石英砂中的質量分數(寫出計算過程)。【答案】(1)(2)解:設石英砂中SiO2的質量分數為x答:石英砂中SiO2的質量分數為96%。【解析】(1)根據質量守恒定律,化學反應前后,原子的種類和個數不變。反應前Si、O、Mg的個數分別是1、2、4,反應后除X外Si、O、Mg的個數分別是1、0、2,則2X包含2個O、2個Mg,X的化學式為MgO。(2)根據(1)的分析,反應的化學方程式為:,用石英砂與足量鎂充分反應得到硅化鎂,根據硅化鎂的質量可以通過化學方程式計算出石英砂中的質量分數,詳見答案。【提分秘籍】1.思路分析:有些題目中的藥品含雜質(雜質一般不參加反應),在解題時要先將不純物質的質量轉化為純凈物質的質量帶入化學方程式進行計算;涉及到由多種物質組成的混合物(該混合物中往往只有一種物質參加反應)的反應,要根據物質的性質寫出化學方程式,然后根據已有條件進行計算。2.計算公式(1)純凈物的質量=混合物的質量×純度(或質量分數)。(2)純度=純凈物的質量/藥品的質量(混合物的質量)×100%。3.注意事項:①含雜質的物質在進行計算時,化學方程式中的每一項都應是純凈的物質每一種物質代入或算出的質量都是純凈物的質量,如果給出的是樣品質量則需要根據公式先轉換為出純凈物質的質量。②若參加反應的物質未完全反應,則該未反應的部分質量不能按反應的質量進行計算。【變式演練】【變式5-1】(2024·山東威海)某品牌“發熱鞋墊”中發熱劑的主要成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉等。為測定其中鐵粉的含量,小明同學進行如下實驗:取5g發熱劑樣品于燒杯中,逐滴加入稀硫酸至不再產生氣泡,測得加入稀硫酸的質量為23.4g,反應后燒杯內剩余物的總質量為28.3g,計算發熱劑中鐵粉的質量分數(假設其他成分不與酸反應)。【答案】解:設發熱劑中鐵粉的質量為,鐵和稀硫酸反應有氫氣生成,生成氫氣的質量=5g+23.4g-28.3g=0.1g發熱劑中鐵粉的質量分數=答:發熱劑中鐵粉的質量分數為56%。【解析】解析見答案。攻略06溶液溶質質量分數的計算【典例剖析】【例6-1】(2024·重慶)某工業生產銅的過程中,可發生反應:。實驗室模擬這一反應時,用FeSO4溶液103.2g和CuSO4溶液100g在該條件下恰好完全反應,得到3.2g固體。試計算:[可能用到的部分相對分子質量:](1)CuSO4中質量分數最小的元素是。(2)原CuSO4溶液中溶質的質量分數。(3)反應后所得溶液中溶質的質量分數。【答案】(1)硫元素/硫/S(2)解:設原硫酸銅溶液中溶質的質量分數為x

x=8%答:原CuSO4溶液中溶質的質量分數為8%(3)解:設反應生成硫酸鐵的質量為y

y=20g故反應后所得溶液中溶質的質量分數為:答:反應后所得溶液中溶質的質量分數為10%【解析】(1)硫酸銅中Cu、S、O元素的質量比為:,故硫元素的質量分數最小;(2)見答案;(3)見答案。【例6-2】(2024·重慶)曾作為照相中的顯影劑,可由制得。取100g溶液,加入5.3g固體,兩者恰好完全反應。(不考慮水的揮發)試計算:(可能用到的部分相對分子質量:104

126)(1)中鈉元素與氧元素的質量比為。(2)溶液中溶質的質量分數(結果精確到0.1%,下同)。(3)所得溶液中溶質的質量分數。【答案】(1)23:24(2)設的質量為x,生成的質量為y,生成的質量為z溶液種溶質質量分數為:答:溶液種溶質質量分數為10.4%;(3)反應后溶液質量為所得溶液中溶質質量分數為答:所得溶液中溶質質量分數為12.2%。【提分秘籍】在進行溶質質量分數的相關計算時,如果涉及到化學方程式,則需要先正確地寫出化學方程式,結合溶質的質量分數公式進行計算,解題時要注意解題步驟的規范性,其中反應后所得溶液的質量不包括產生的氣體、生成的沉淀及難溶性固體雜質的質量。計算方法:(1)計算反應后溶液的質量:反應后溶液的質量=反應前各物質的總質量一離開溶液的質量(包括生成的氣體、沉淀和不溶雜質),如果是以圖像或圖表的形式則需要從圖中讀出相關量在進行計算。(2)計算反應后所得溶質的質量:一般指溶于水的生成物,可根據化學方程式直接計算求出。【變式演練】【變式6-1】(2024·四川達州)化學興趣小組的同學做實驗時不慎把稀鹽酸灑在實驗室的磨石地板上,發現有氣泡冒出。查閱資料得知,磨石中含有碳酸鈣,同學們用同種磨石進行了如下實驗(假設磨石中的其它成分不參與反應,也不溶于水,生成的氣體全部逸出)。請完成下列問題:(1)生成二氧化碳的質量為g。(2)計算反應后燒杯內溶液的溶質質量分數(寫出計算過程)。【答案】(1)4.4(2)設:生成4.4g的二氧化碳需碳酸鈣的質量為x,同時生成氯化鈣質量為y。x=10g;y=11.1g;反應后燒杯內溶液的溶質質量分數=;或反應后燒杯內溶液的溶質質量分數=。答:反應后燒杯內溶液的溶質質量分數為10%。【解析】(1)稀鹽酸與碳酸鈣反應會生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應過程中二氧化碳逸出,根據質量守恒定律,生成二氧化碳的質量=12.5g+105.4g-113.5g=4.4g;(2)見答案。攻略07表格類計算【典例剖析】【例7-1】(2024·甘肅蘭州)興趣小組同學得知雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,就用它來測定某瓶標簽破損的稀鹽酸中溶質的質量分數。稱取5.5g干燥的雞蛋殼(雜質不參加反應)于燒杯中,再將75g該稀鹽酸分3次加入,充分反應后得到實驗數據如下:第一次第二次第三次稀鹽酸的質量/g252525剩余固體的質量/g30.50.5請計算:(1)雞蛋殼中碳酸鈣的質量為g。(2)該稀鹽酸中溶質的質量分數是多少?(結果精確到0.1%)【答案】(1)5(2)解:設稀鹽酸中鹽酸的質量為x。則稀鹽酸中溶質的質量分數為答:稀鹽酸中溶質的質量分數為7.3%。【解析】(1)雞蛋殼主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水,雜質不參與反應,則由表格數據可知,雞蛋殼中碳酸鈣的質量為;由表格數據可知,第一次加入25g稀鹽酸反應后剩余固體的質量為3g,則消耗碳酸鈣的質量為,第二次加入25g稀鹽酸反應后剩余固體的質量為0.5g,則消耗碳酸鈣的質量為,第三次加入25g稀鹽酸反應后剩余固體的質量仍為0.5g,說明第二次加入25g稀鹽酸時碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應,則共消耗稀鹽酸的質量為25g+25g=50g,計算過程見答案。【例7-2】(2024·山東濰坊)“金粉”(合金)是一種金屬顏料,可用于文物修復。某化學興趣小組通過實驗測定“金粉”中銅的含量:稱取25g“金粉”樣品放入錐形瓶中,將100g稀硫酸分5次加入,記錄每次反應后錐形瓶內物質的總質量。實驗過程和數據如下。加入次數第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸的質量/g2020202020反應后錐形瓶內物質總質量/g44.9464.8884.82a124.8回答下列問題。(1)a的數值為;第4次反應結束后,溶液中溶質的成分為(用化學式表示)。(2)計算樣品中銅的質量分數(寫出計算過程)。(3)測定實驗中,若將稀硫酸改為濃鹽酸,則銅的質量分數(填“偏大”“偏小”或“不變”)。【答案】(1)104.8ZnSO4、H2SO4(2)解:根據質量守恒定律,生成氫氣的總質量為25g+20g×5-124.8g=0.2g;設樣品中鋅的質量為x,x=6.5g則樣品中銅的質量分數為,答:樣品中銅的質量分數為74%。(3)偏小【解析】(1)鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,根據質量守恒定律,生成氫氣的總質量為25g+20g×5-124.8g=0.2g;第1次加入20g稀硫酸,錐形瓶內減少的質量為20g+25g-44.94g=0.06g;第2次加入20g稀硫酸,錐形瓶內減少的質量為20g+44.94g-64.88g=0.06g;第3次加入20g稀硫酸,錐形瓶內減少的質量為64.88g+20g-84.82g=0.06g;說明每20g稀硫酸完全反應,產生氫氣的質量為0.06g;第4次加入20g稀硫酸,產生氫氣的質量為0.2g-0.06g×3=0.02g<0.06g,則反應后錐形瓶內物質的總質量應該為20g+84.82g-0.02g=104.8g,則a的數值為104.8;第5次加入20g稀硫酸,錐形瓶內物質的總質量為104.8g+20g=124.8g,沒有產生氫氣,綜上說明第4次加入20g稀硫酸時,鋅反應完全,且硫酸有剩余;故第4次反應結束后,溶液中溶質的成分為硫酸鋅和硫酸,化學式為ZnSO4、H2SO4;(2)見答案;(3)濃鹽酸具有揮發性,若將稀硫酸換成濃鹽酸,會使反應后錐形瓶內物質總質量偏小,則氣體的質量偏大,從而使鋅的質量計算結果偏大,導致銅的質量分數計算結果偏小。【提分秘籍】表格數據型計算題中的數據通常分為一次實驗數據和多次實驗數據,一次實驗數據則為純文字型計算題的衍生模式之一,而多次實驗數據則往往和實驗次數(滴加試劑的量每次相同,或采用多組實驗)、實驗時間(相同時間內)等有關。解題實質依然是通過前后的質量差求生成的沉淀或者氣體的質量,進而進行相關解答。【變式演練】【變式7-1】(2024·甘肅白銀)生鐵一般用于鑄造或煉鋼。某煉鐵廠實驗室欲檢驗某批次的生鐵是否合格(含碳量在2%~6.69%之間為合格)。某校興趣小組的同學參與這次的檢驗,設計實驗如下:稱取生鐵樣品50g,把500g稀硫酸分5次加入樣品中,測得實驗數據如下表所示(雜質不溶于水,也不與稀硫酸反應):實驗序號加入稀硫酸的質量/g剩余固體的質量/g第1次10038.8第2次10027.6第3次100m第4次1005.2第5次1001.5(1)上表中m的數值是。(2)計算該稀硫酸中溶質的質量分數(寫出計算的過程)。(3)判斷這批生鐵是否合格(寫出計算的過程)。【答案】(1)16.4(2)解:設該稀硫酸中溶質的質量分數為x

x=19.6%答:該稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%(3)解:由表格數據可知,剩余固體的質量為生鐵中碳的質量,則50g生鐵樣品中的含碳量為,由于,因此這批生鐵是合格的。【解析】(1)生鐵是鐵的合金,其主要成分是鐵,鐵能與硫酸反應生成氫氣和硫酸亞鐵,由表格數據可知,第1次加入100g稀硫酸消耗鐵的質量是;第2次加入100g稀硫酸消耗鐵的質量是,說明100g稀硫酸能與11.2g鐵恰好完全反應;第5次加入100g稀硫酸消耗鐵的質量為,說明第5次加入稀硫酸時鐵完全反應,稀硫酸過量,則第3、4次分別加入100g稀硫酸都能消耗11.2g鐵,則;(2)計算過程見答案;(3)計算過程見答案。【變式7-2】(2024·山東濰坊·三模)化學興趣小組為測定某地石灰石中CaCO3的質量分數,進行了以下實驗,有關數據如表所示(石灰石中所含雜質不溶于水,也不參加反應)。各物質的質量第一個燒杯第二個燒杯石灰石樣品的質量/g1212稀鹽酸的質量/g50100燒杯中殘留物的質量/g59.8108.7產生CO2的質量/gab請回答下列問題。(1)兩個燒杯中產生CO2的質量a=,b=。(2)求所用稀鹽酸的質量分數(寫出計算過程,結果精確到0.1%,下同)。(3)計算石灰石樣品中CaCO3的質量分數。【答案】(1)2.23.3(2)7.3%(3)62.5%【解析】(1)根據質量守恒定律,第一個燒杯稀鹽酸完全反應,產生二氧化碳質量a=12g+50g?59.8g=2.2g;第二個燒杯石灰石樣品完全反應,產生二氧化碳質量b=12g+100g?108.7g=3.3g;(2)設稀鹽酸的質量分數為x。=x=7.3%答:稀鹽酸的溶質質量分數為7.3%。(3)設石灰石中CaCO3的質量分數為y。=y=62.5%答:石灰石中CaCO3的質量分數為62.5%。攻略08坐標圖像類計算【典例剖析】【例8-1】(2024·四川廣安)向含有9.5gMgCl2和3.65gHCl的混合溶液中,逐滴加入一定質量分數的NaOH溶液,溶液的pH隨加入NaOH溶液的體積變化曲線如圖所示,下列有關說法錯誤的是()A.若向a點對應溶液滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成B.a-b段與b-c段加入NaOH溶液的質量之比為1:1C.d點對應溶液中,氯元素的質量為10.65gD.b-c段的反應為:【答案】B【解析】由圖可知,向含有MgCl2和HCl的混合溶液中,逐滴加入一定質量分數的NaOH溶液,氫氧化鈉先與鹽酸發生中和反應生成氯化鈉和水,溶液酸性減弱pH值增大,因此a-b段表示氫氧化鈉先與鹽酸的反應;鹽酸完全反應后氫氧化鈉再與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,此時溶液呈中性pH等于7,因此b-c段表示氫氧化鈉與氯化鎂的反應;c-d段pH大于7溶液顯堿性,說明氫氧化鈉溶液過量;A、由圖可知,a點時溶液pH沒有發生變化,說明反應還未開始,則a點對應的溶液中含有氯化鎂和鹽酸,向a點對應溶液滴加AgNO3溶液,氯離子和銀離子結合生成氯化銀白色沉淀,因此能觀察到有白色沉淀生成,說法正確,不符合題意;B、由分析可知,a-b段發生的反應為鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水,設消耗氫氧化鈉的質量為x,b-c段發生的反應為氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,設消耗氫氧化鈉的質量為y,設氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為m,則a-b段與b-c段加入NaOH溶液的質量之比為,說法錯誤,符合題意;C、由圖可知,d點pH大于7,說明溶液顯堿性,氫氧化鈉溶液過量,則d點對應溶液中的溶質為氯化鈉和氫氧化鈉,由質量守恒定律可知,化學反應前后元素種類及質量不變,則d點對應溶液中氯元素的質量為氯化鎂、鹽酸中氯元素的質量總和,即,說法正確,不符合題意;D、由分析可知,b-c段發生的反應為氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,化學方程式為,說法正確,不符合題意。故選:B。【例8-2】(2024·四川廣元)小明為了測定某硫酸溶液中溶質的質量分數,如圖甲,向60g硫酸溶液中緩緩注入質量分數為10%的氫氧化鈉溶液,測得溶液的pH與氫氧化鈉溶液的質量對應關系如圖乙。請回答下列問題:(1)配制質量分數為10%的氫氧化鈉溶液,若量筒量取水時俯視讀數,會導致所配氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(2)圖乙中a點溶液含有的溶質是。(3)請計算硫酸溶液中溶質的質量分數(寫出計算過程,結果保留至0.1%)。【答案】(1)偏大(2)氫氧化鈉、硫酸鈉(3)由圖可知,加入氫氧化鈉溶液的質量為20g時,pH=7,此時氫氧化鈉和稀硫酸恰好完全反應解:設硫酸溶液中溶質的質量分數為x

x≈4.1%答:硫酸溶液中溶質的質量分數為4.1%【解析】(1)配制質量分數為10%的氫氧化鈉溶液,若量筒量取水時俯視讀數,讀取數值大于實際數值,會導致量取水的體積偏小,溶液質量偏小,會導致所配氫氧化鈉溶液的溶質質量分數偏大;(2)a點pH大于7,此時氫氧化鈉過量,氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水,故此時溶液中的溶質是:硫酸鈉、氫氧化鈉;(3)見答案。【提分秘籍】坐標圖像型計算題實質上是純文字敘述型的行生模式之一,將文字信息隱藏在曲線圖中,解題實質也是通過前后的質量差求生成的沉淀或者氣體的質量,進而進行相關解答。此外,對于中和反應,當pH為7時對應的點也往往是解題關鍵,該點對應橫坐標為所加酸或堿的質量通過物質純度相關的計算公式得到參與反應的酸或者堿的質量,進而解答相關問題。【變式演練】【變式8-1】(2024·山東菏澤)超市賣的純堿產品中,往往含有少量的。化學興趣小組的同學要通過實驗來測定某品牌純堿樣品中的質量分數。取12g純堿樣品放入燒杯中,加水完全溶解,逐滴加入一定溶質質量分數的溶液。產生沉淀的質量與加入溶液的質量關系如圖所示。(1)完全反應后,生成沉淀的質量為g。(2)計算純堿樣品中的質量分數。(精確到0.1%)【答案】(1)10(2)解:設該純堿樣品中碳酸鈉的質量為xx=10.6g則純堿樣品中的質量分數為答:純堿樣品中的質量分數為88.3%。【解析】(1)由圖可知,生成沉淀的質量為10g;(2)見答案。【變式8-2】(2024·山東臨沂)化學興趣小組利用某鈣片(有效成分為碳酸鈣,其他成分不參與反應)進行如下實驗:取10片鈣片,研碎后放入燒杯中,逐漸加入稀鹽酸,充分反應。實驗數據如圖所示,請回答:(1)完全反應后產生的二氧化碳質量為g。(2)10片鈣片中含碳酸鈣質量為g。(3)計算所用稀鹽酸的溶質質量分數。(寫出計算過程,結果精確到0.1%)【答案】(1)4.4(2)10(3)解設:稀鹽酸中鹽酸溶質的質量為x,則x=7.3g稀鹽酸的溶質質量分數為答:稀鹽酸的溶質質量分數為7.3%【解析】(1)由圖像可知,加入100g稀鹽酸后,氣體質量達到4.4g,并且再往燒杯中添加鹽酸,氣體質量不增加,說明在添加100g鹽酸的時候反應完全,生成二氧化碳的質量為4.4g(2)解設,鈣片中碳酸鈣的質量為y,則,故10片鈣片中,碳酸鈣為10g;過程和答案一樣,參考答案作答。類型01有關化學式的計算1.(2024·江蘇宿遷)中醫常用沒食子酸(化學式為)治療流感。下列有關沒食子酸的描述正確的是()A.沒食子酸的相對分子質量是170,是氧化物B.沒食子酸中氧元素的質量分數最大C.沒食子酸中碳、氫、氧元素的質量比為D.沒食子酸由7個碳原子、6個氫原子和5個氧原子構成【答案】C【解析】A、沒食子酸的相對分子質量是;氧化物是由兩種元素組成且其中一種元素為氧元素的化合物,沒食子酸由碳、氫、氧三種元素組成,不屬于氧化物,說法錯誤,不符合題意;B、沒食子酸中碳、氫、氧元素的質量比為,故沒食子酸中碳元素的質量分數最大,說法錯誤,不符合題意;C、沒食子酸中碳、氫、氧元素的質量比為,說法正確,符合題意;D、沒食子酸由沒食子酸分子構成,1個沒食子酸分子由7個碳原子、6個氫原子和5個氧原子構成,說法錯誤,不符合題意。故選:C。2.(2024·山東青島)如圖是某品牌維生素C泡騰片說明書的部分信息,已知檸檬酸具有酸的通性。下列說法不正確的是()A.該泡騰片可以預防壞血病B.該泡騰片溶于水產生二氧化碳氣體C.該泡騰片中維生素C的質量分數為25%D.用熱水溶解該泡騰片可能導致效用降低【答案】C【解析】A、該泡騰片含維生素C,維生素C可以預防壞血病,正確;B、該泡騰片中含有檸檬酸、碳酸氫鈉,檸檬酸具有酸的通性,檸檬酸中的氫離子和碳酸氫鈉中的碳酸氫根離子結合為碳酸,碳酸不穩定,易分解為水和二氧化碳,所以該泡騰片溶于水產生二氧化碳氣體,正確;C、100mg=100×10-3g=0.1g,該泡騰片中維生素C的質量分數為,錯誤;D、根據說明書可知,該泡騰片用冷水或溫開水溶解后飲用,該泡騰片含維生素C,說明維生素C在溫度高時可能容易被氧化分解,故用熱水溶解該泡騰片可能導致效用降低,正確;故選C。3.“新型冠狀病毒肺炎”曾嚴重威脅世界人民的健康。疫情期間為預防病毒,公共場所可用0.5%的過氧乙酸溶液來消毒,過氧乙酸的分子結構如圖所示。下列有關過氧乙酸說法正確的是①C、H、O三種元素的質量比為2:4:3②過氧乙酸是氧化物③過氧乙酸的化學式為C2H4O3④過氧乙酸由3種元素組成A.③④ B.②④ C.②③④ D.①②③【答案】A【解析】①由過氧乙酸的分子結構示意圖可知,過氧乙酸化學式是C2H4O3,故C、H、O三種元素的質量比為(12×2):(1×4):(16×3)=6:1:12,故錯誤;②氧化物是指由兩種元素組成,其中一種是氧元素的化合物,過氧乙酸是由碳、氫、氧三種元素組成的化合物,不屬于氧化物,故錯誤;③由過氧乙酸的分子結構示意圖可知,過氧乙酸化學式是C2H4O3,故正確;④過氧乙酸是由碳、氫、氧三種元素組成的,故正確;故選:A。4.(2024·黑龍江龍江地區)奧司他韋(化學式為)是目前治療和預防流感的藥物之一。請回答:(1)奧司他韋的相對分子質量是。(2)奧司他韋分子中碳、氧原子個數比為(最簡整數比)。(3)15.6g奧司他韋中氮元素的質量為g。【答案】(1)312(2)4:1(3)1.4【解析】(1)奧司他韋的相對分子質量=12×16+1×28+14×2+16×4=312,故填:312;(2)奧司他韋分子中碳、氧原子個數比為16:4=4:1,故填:4:1;(3)15.6g奧司他韋中氮元素的質量為15.6g=1.4g,故填:1.4。類型02根據計算判斷物質組成5.(2024·黑龍江牡丹江)將某合金樣品放入燒杯中,向其中加入稀鹽酸恰好完全反應,燒杯中剩余物的總質量是,該合金樣品可能是()A.、合金 B.、C合金C.、合金 D.、、合金【答案】BD【分析】將6g某合金樣品放入燒杯中,向其中加入100g稀鹽酸恰好完全反應,燒杯中剩余物的總質量是105.8g,則生成氫氣的質量為6g+100g-105.8g=0.2g。【解析】A、Cu、Zn合金,銅和稀鹽酸不反應,鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鋅的質量為6.5g>6g,故6gCu、Zn合金不可能生成0.2g氫氣,故A不符合題意;B、Fe、C合金,碳和稀鹽酸不反應,鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鐵的質量為5.6g<6g,故6gFe、C合金可能生成0.2g氫氣,故B符合題意;C、Mg、Al合金,鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鋁的質量為1.8g<6g;鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鎂的質量為2.4g<6g,故6gMg、Al合金生成氫氣的質量大于0.2g,故C不符合題意;D、Mg、Cu、Al合金,銅和稀鹽酸不反應;鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鋁的質量為1.8g<6g;鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣,則有,即生成0.2g氫氣需要鎂的質量為2.4g<6g,故6gMg、Cu、Al合金可能生成0.2g氫氣,故D符合題意;故選:BD。6.(2023·山東濟南)化學小組的同學取一定量CuO、Fe2O3的混合物樣品進行了一系列定量研究,實驗過程如下圖所述(設過程中所有發生的反應都恰好完全反應)。下列有關說法中,正確的是()

A.該混合物樣品的質量為5.6g B.該混合物樣品中CuO與的質量比為5:2C.該混合物樣品中氧元素的質量為1.28gD.實驗過程②中生成沉淀的總質量為7.4g【答案】AD【解析】A、氧化鐵和鹽酸反應產生氯化鐵和水,氧化銅和鹽酸反應產生氯化銅和水,所以溶液增加的質量即是混合物的質量,55.6g-50g=5.6g;正確;B、根據A的分析,混合物為5.6g,氧化鐵和鹽酸的反應是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,氧化銅和鹽酸的反應是CuO+2HCl=CuCl2+H2O,氯化鐵和氫氧化鈉的反應是3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl,氯化銅和氫氧化鈉的反應是2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl;設有氧化銅的質量為x,氧化鐵的質量為(5.6g-x),則有關系:,,則,解得x=0.8g,則氧化鐵質量是5.6g-0.8g=4.8g,樣品中CuO與Fe2O3的質量比為0.8g:4.8g=1:6;錯誤;C、根據B的分析,氧化銅0.8g,氧化鐵4.8g,則氧化銅中的氧:,氧化鐵中氧的質量:,樣品中氧元素的質量為0.16g+1.44g=1.6g;錯誤;D、根據B分析,氧化銅中的銅(根據C的分析,銅元素質量為0.8g-0.16g=0.64g)轉化成氫氧化銅,其質量為,氧化鐵中的鐵(根據C的分析,鐵元素的質量為4.8g-1.44g=3.36g)轉化成氫氧化鐵,其質量為,則過程②中生成沉淀的總質量為0.98g+6.42g=7.4g;正確;故選AD。7.(2024·黑龍江齊齊哈爾)現有一包白色粉末,可能含有碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、硫酸銅、氯化鈉中的一種或幾種。為確定其成分,某化學小組同學取該白色粉末于燒杯中,加入稀鹽酸,恰好完全反應,產生氣體,并得到無色溶液。下列說法正確的是A.該白色粉末中一定不含硫酸銅B.所用稀鹽酸中溶質的質量分數不小于C.該白色粉末可能由碳酸鈉、氯化鈉和碳酸鉀組成D.若該白色粉末中只含兩種物質,則該白色粉末的組成最多有兩種情況【答案】AD【解析】A、硫酸銅溶液顯藍色,最終溶液無色,則說明其中一定不含硫酸銅,該選項說法正確;B、根據、、,則生成4.4g二氧化碳時,分別需要碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀的質量為10.6g、8.4g、13.8g,白色粉末為10.6g,則白色粉末中可能只含碳酸鈉,也可能含有碳酸氫鈉和碳酸鉀,或碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鉀,或碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉,或碳酸氫鈉、碳酸鉀和氯化鈉,或碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀和氯化鈉,若只含碳酸鈉,則需要氯化氫的質量為7.3g,若白色粉末中含有碳酸氫鈉時,則所需氯化氫的質量為小于7.3g,則所用稀鹽酸中溶質的質量分數不大于,該選項說法不正確;C、結合前面分析可知,生成4.4g二氧化碳時,所需要的碳酸鈉為10.6g,碳酸鉀的質量大于10.6g,則該白色粉末不可能為碳酸鈉、氯化鈉和碳酸鉀,該選項說法不正確;D、若該白色粉末中只含兩種物質,可能為碳酸氫鈉和碳酸鉀,也可能為碳酸氫鈉和氯化鈉,則最多有兩種情況,該選項說法正確。故選AD。類型03文字敘述型8.(2024·海南)氮化硅是一種性能優異的無機非金屬材料。工業上可采用高純度硅與氮氣在1300℃反應制備,反應原理為3Si+2N2Si3N4。現需要制備70t的氮化硅,理論上至少需要硅的質量是多少?【答案】解:設理論上至少需要硅的質量為x,答:理論上至少需要硅的質量為42t。【解析】見答案9.(2024·北京)氫化鈦()作為儲氫材料備受關注。用鈦粉(Ti)生產的反應為。若制得,計算參加反應的的質量(寫出計算過程及結果)。【答案】設:參加反應的的質量為x。x=4kg;答:參加反應的的質量為4kg。【解析】見答案。類型04實物操作型10.(2024·山東濟寧)走進實驗室,小明同學發現了一瓶敞口放置的氫氧化鈣,對其成分產生興趣,進行了相關實驗并繪制圖像如下:根據實驗過程和圖像提供的信息,請回答:(1)完全反應后生成氣體的質量為g;(2)a點溶液中的溶質是(寫化學式);(3)通過計算:稀鹽酸的質量分數中的x數值為,樣品中氫氧化鈣的質量分數為(不要求計算過程,計算結果精確到0.1%)。【答案】(1)2.2(2)CaCl2(3)14.659.7%【解析】(1)由圖可知,完全反應后生成氣體的質量為2.2g;(2)氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,滴加稀鹽酸,一開始無氣體生成,后生成氣體的質量逐漸增大,故懸濁液中含氫氧化鈣和碳酸鈣,稀鹽酸先與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水,待氫氧化鈣完全反應后,碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水,a點時稀鹽酸與碳酸鈣恰好完全反應,此時的溶質只有氯化鈣,故填:CaCl2;(3)由圖可知,與碳酸鈣反應用到的稀鹽酸質量為75g-50g=25g;設稀鹽酸中溶質質量分數為設樣品中碳酸鈣的質量為y,氫氧化鈣的質量為z,樣品中氫氧化鈣的質量分數為:。11.(2024·黑龍江綏化)某畢業班同學去制純堿化工廠實習,對該廠生產的純堿產生興趣,于是取10.7g純堿樣品(含有少量的氯化鈉)進行如下探究,完成以下問題。(1)加入無色酚酞溶液的作用是。(2)該樣品中碳酸鈉的純度是(精確到0.1%)。(3)將反應后的溶液恒溫蒸發6.3g水,計算所得溶液中氯化鈉的質量分數(要寫出計算過程,結果精確到0.1%)。【答案】(1)檢驗碳酸鈉是否完全反應(2)99.1%(3)

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