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1、1 专题五化学计算 类型一有关化学式的计算 技巧点拨以 AmBn为例 设A B两种元素的相对原子质量分别为a b 则 AmBn的相对分子质量 ma nb A B元素的原子个数比 m n A B元素的质量比 ma nb A元素的质量分数 ma ma nb 100 例 1 2017齐齐哈尔 学生体育测试后 常会感到肌肉酸痛 这是因为运动后产生了 乳酸的原因 乳酸的化学式为C3H6O3 请回答 1 乳酸属于 填 有机 或 无机 化合物 2 乳酸的相对分子质量是 3 乳酸中碳 氢 氧三种元素的质量比是 4 180 g乳酸中含碳元素 g 例 2 丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一 如图是丙氨酸的分子结构
2、模型图 请 据图回答下列问题 1 丙氨酸分子的化学式是 按碳 氢 氧 氮的顺序书写 2 一 个 丙 氨 酸 分 子 中 含 有 个 原 子 其 中 碳 氢 氧 原 子 个 数 比 为 3 丙氨酸中氮元素的质量分数为 精确到 0 1 例 3 如图为某市加碘低钠盐的标签 请根据标签回答下列问题 1 根 据 标 签 上 所 要 求 的 食 用 和 储 存 方 法 可 以 推 测KIO3可 能 的 化 学 性 质 为 2 KIO3中钾 碘 氧三种元素的质量比为 3 KIO3中碘元素的质量分数为 结果精确到0 1 2 4 根据资料卡片 每千克食用盐中至少加了 mg 的KIO3 结果精确到0 1 mg 5
3、 若该加碘低钠盐中碘元素含量为25 mg kg 中国营养学会推荐成年人每天摄入碘 的量为 0 15 mg 若其中90 来源于食盐 则每天食用该加碘低钠盐的质量为 g 即 可满足需要 类型二有关化学方程式的综合计算 有关化学方程式的计算通常与图像 图表 实验或溶液中溶质质量分数的计算相结 合 题目较为综合 尤其需要注意的是 求反应后所得溶液中溶质的质量分数时 应先分 别求出溶质的质量和溶液的质量 计算溶质的质量时应注意分析原物质中是否含有该物 质 计算所得溶液的质量时应注意减去生成的沉淀 气体的质量和不溶性杂质的质量 即 反应后所得溶液的质量 加入容器中所有物质的质量 生成沉淀的质量 生成气体的
4、质量 不溶性杂质的质量 题型一文字叙述类 技巧点拨该类计算一般以文字叙述的形式给出发生的反应及反应物 生成物的质量 信息 答题时应注意读取 理解题目叙述中隐含的信息 找出反应物 生成物之间的质量 关系 然后按步骤答题 例 4 2017毕节 早在西汉时期的 淮南万毕术 中就记载着 曾青得铁则化为 铜 成为现代湿法冶金的先驱 现将2 8 g铁粉投入40 g 硫酸铜溶液中 充分搅拌后 两者恰好完全反应 请计算 1 反应后生成铜的质量是多少 2 反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少 3 反应后溶液中溶质的质量分数是多少 结果精确至0 1 题型二表格数据类 技巧点拨表格数据类计算题 一般有三种形式 1
5、 随着加入某一反应物的质量增 加 另一反应物的质量不断减少直至不再改变或某一产物的质量不断增大直至不再改变 2 随着时间的推移 某一反应物的质量不断减少或某一生成物的质量不断增大直至不再改 3 变 3 给出三组实验数据 其中两组中分别有一种反应物过量 一组恰好完全反应 答题 时要判断反应物的过量情况或加入一定量的某一反应物消耗另一种反应物的量 找出恰好 完全反应的点 分析时 注意利用质量守恒定律分析生成的沉淀 气体的质量 进而进行 计算 例 5 2017黔东南 某课外小组同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数 取某地石 灰石样品9 0 g于烧杯中 将50 g 稀盐酸分5 次加入烧杯中 充分反应后
6、 杂质不与稀盐 酸反应 测得剩余固体的质量并记录如下 次数 1 2 3 4 5 加入稀盐酸质量 g 10 10 10 10 10 剩余固体质量 g 7 0 5 0 3 0 1 5 x 请计算 1 x的值为 2 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 精确到 0 1 3 所用稀盐酸中溶质的质量分数 写出计算过程 例 6 2017泰安 现有一家庭使用纯碱样品 其中含杂质氯化钠 不含其他杂质 为 了测定样品中杂质氯化钠的质量分数 李明同学进行了三次实验 实验数据如表 编号第 1 次第 2 次第 3 次 所取固体样品的质量 g 15 12 12 加入氯化钙溶液的质量 g 100 100 150 反应后生成沉
7、淀的质量 g 10 10 10 完成下列计算 计算结果精确到0 1 1 样品中氯化钠的质量分数 2 加入氯化钙溶液的溶质质量分数 3 恰好完全反应时 反应后所得溶液中氯化钠的质量分数 4 题型三坐标图像类 技巧点拨坐标图像类计算题的主要特点是计算所需数据要结合数学知识 经过分析 坐标图像后才能获得 解题时要理清题目中涉及的化学反应 可能需要判断所涉及的反应 的先后顺序 再结合图像分析每段图像对应的化学反应 弄清楚 起点 转折点 终 点 的化学含义 确定相关物质的质量 例 7 2017安顺 某锥形瓶盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100 g 向其中逐滴加入溶 质质量分数为10 的氢氧化钠溶液 锥形瓶内
8、溶液质量与滴入的氢氧化钠溶液的质量的变 化关系如图所示 请计算 1 反应至 A点时加入氢氧化钠溶液的质量为 2 反应至 B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为多少 计算结果保留至0 1 5 例 8 2017烟台 某环保小组监测到一造纸厂排放的废水中含有碳酸钠和硫酸钠两种 物质 为测定废水中这两种物质的含量 环保小组的同学进行了以下实验 取该造纸厂排 放的废水200 g 先向其中加BaCl2溶液至n g 后停止 然后再滴加稀盐酸 反应过程中加 入溶液的质量与产生沉淀和气体的质量关系如图所示 假设废水中其他成分不参与反应 请根据图像与数据分析计算 1 a b c 三点对应的溶液中所含BaCl2的质
9、量关系是 用 或 表示 2 m值等于 3 该废水中硫酸钠的溶质质量分数 写出计算过程 题型四图表结合类 技巧点拨图表结合类计算题主要是在一道计算题中增加考查方式 要掌握解上述表 格和图像类计算题的方法技巧 值得注意的是该类题目在图表结合时 往往会有承上启下 的过程 需要考生有较强的分析能力 知道每一个环节研究的对象是原来样品中的某物质 还是经过反应后得到的产物 继续实验 否则很容易失分 例 9 在实验室中化学兴趣小组的同学发现了一瓶敞口放置的Ca OH 2粉末状试剂 他 们对该试剂进行了定量实验分析 称取试剂19 8 g放入锥形瓶中 加入30 2 g的水 充 6 分振荡 再向锥形瓶中依次滴加2
10、5 g 盐酸充分反应 测得部分数据与图像如下 请根据有 关信息回答问题 第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次第 6 次 加入盐酸的质量 g 25 25 25 25 25 25 锥形瓶中物质的质量 g 75 100 a150 172 8 197 8 1 a的数值为 兴趣小组的同学通过实验 得出该试剂已部分变质的结 论 其依据是 通过实验数据和图像作出你的分析 2 b的数值为 计算该试剂中氢氧化钙的质量分数 写出计算过程 结 果保留一位小数 例 10 某品牌洁厕灵的成分是H2SO4与 HCl 的混合溶液 某课外活动小组想测定该品 牌洁厕灵中HCl 的质量分数 进行了如下实验 取20
11、g 洁厕灵于烧杯中 不断滴加溶质质 量分数为17 1 的氢氧化钡溶液 烧杯中溶液pH 变化和产生沉淀质量的部分数据分别如图 表所示 已知 BaCl2溶液的 pH 7 滴加氢氧化钡溶液的质量 g 5 10 25 烧杯中产生沉淀的质量 g 1 165 2 33 4 66 7 请结合表格和图像回答下列问题 1 当氢氧化钡溶液滴加到 g 时 硫酸反应完全 2 当氢氧化钡溶液滴加到40 g 时溶液中的溶质为 填化学式 3 该品牌洁厕灵中HCl 的质量分数为多少 题型五综合类 技巧点拨该类题目的特点是在实验探究的基础上或结合题目给出的信息对某个化学 问题进行分析 通常需要结合数据 表格 图像进行更严谨 更
12、综合的定量分析 该类题 目要求认真审题 充分挖掘题目所给的信息 弄明白实验的目的 根据已知条件 找到解 题的突破口 再按照题目设问求解 充分利用质量守恒定律 尤其关注每一个等量关系 例 11 金属氢化物如氢化钙 CaH2 氢化钠 NaH 是重要的制氢剂 它们的化学性质相 似 已知氢化钠 NaH 与水发生反应 NaH H2O NaOH H2 1 若有纯度为60 的 NaH工业样品200 g 杂质不参与反应 则可制得氢气多少克 2 向 200 g 上述 NaH工业样品中逐滴加水至过量 在图中画出产生氢气的曲线图 3 登山运动员登山时也需利用金属氢化物与水反应获得氢气以提供必需的能量 除上 述 Na
13、H工业样品外 还有纯度为58 的 CaH2工业样品 试通过计算说明携带何种制氢剂更 有利于登山运动员减轻负担 8 例 12 现有 17 1 的 Al2 SO4 3溶液 请按要求回答 1 200 g上述溶液中所含溶质的质量为 g 2 已知 向Al2 SO4 3溶液中加入NaOH溶液时 反应分两步进行 第一步反应为 Al2 SO4 3 6NaOH 2Al OH 3 3Na2SO4 第二步反应为Al OH 3 NaOH NaAlO 2 偏铝酸 钠 2H2O 偏铝酸钠易溶于水 则200 g 上述溶液与10 的 NaOH 溶液反应 生成沉淀的质 量最大时 消耗NaOH 溶液的质量为多少 3 向 200
14、g 上述溶液中逐滴加入10 的氢氧化钠溶液并不断搅拌 请在下图中画出沉 淀质量的变化曲线 4 另取 17 1 的 Al2 SO4 3溶液边搅拌边加入10 的 NaOH溶液 有关反应物与生成物 的质量如下表 物质Al2 SO4 3NaOH Na2SO4X Al OH 3H2O 9 质量 g 34 2 28 0 42 6 8 2 a3 6 则a 该反应的化学方程式为 例 13 2017温州 实验室有一变质的氢氧化钠样品 样品中只含碳酸钠杂质 且成分 均匀 为测量样品中Na2CO3的质量分数 小明进行了如下实验 取质量 大小相同的3 个烧杯 分别加入一定质量分数的稀盐酸100 克 向上述 3 个烧杯
15、中分别加入3 份质量不同的样品 充分反应后 再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量 假设产生的气体完全逸 出 实验数据记录如下 实验一实验二实验三 反应前稀盐酸 烧杯质量 克 150 150 150 反应前固体样品质量 克 4 8 12 反应后烧杯内物质 烧杯质量 克 m155 8 158 7 1 分析表中数据 写出判断实验二中的样品已完全反应的理由 2 表中的m值为 3 根据实验二的数据计算样品中Na2CO3的质量分数 4 若实验三所得溶液中只含一种溶质 则其溶质质量分数为 精确到 0 1 10 专题五化学计算 例 1 1 有机 2 90 3 6 1 8 4 72 例 2 1 C3H7O2
16、N 2 13 3 7 2 3 15 7 例 3 1 受热易分解 2 39 127 48 3 59 3 4 30 3 5 5 4 例 4 解 设参与反应的硫酸铜的质量为x 生成硫酸亚铁的质量为y 生成铜的质量 为z Fe CuSO4 FeSO4 Cu 56 160 152 64 2 8 g xyz 56 160 2 8 g x 56 152 2 8 g y 56 64 2 8 g z x 8 g y 7 6 g z 3 2 g 反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是 8 g 40 g 100 20 反应后溶液中溶质的质量分数是 7 6 g 2 8 g 40 g 3 2 g 100 19 2 答 1 反应后生成铜的质量是3 2 g 2 反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是20 3 反应后溶液中溶质的质量分数是19 2 例 5 1 1 5 解析 前3 次每次加入10 g 稀盐酸固体都减少2 g 而第4 次减少 了 1 5 g 说明碳酸钙已经完全反应 剩余固体为杂质 所以第5 次依旧为 1 5 g 所以x 1 5 2 83 3 3 解 设 10 g 稀盐酸中 HCl 的质量为y CaCO3 2HCl
