2023年中考化学总复习课件 专题07　化学计算题(共41张PPT)（人教版、广西专用）

(共41张PPT)
专题拓展七　化学计算题
考点一　与化学式和化学方程式有关的计算题
1.化学式的简单计算
通过化学式了解物质的元素组成,掌握计算相对分子质量、元素的质量比以及计算某元素的质量分数的方法,并能运用逆向思维根据某元素的质量分数求一定质量物质中该元素的质量。
2.解答题
类型 题目特点 方法技巧
直观 文字 叙述式 　直接给出反应中消耗或生成的某物质质量 　解答时需先写出发生反应的化学方程式,然后明确已知量和未知量,最后代入化学方程式进行计算
图像 坐标 分析式 　将反应过程中量的变化以坐标曲线图的形式呈现 　解题时首先分析坐标曲线图中横坐标和纵坐标所表示的意义,然后结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义
(续表)
类型 题目特点 方法技巧
表格 数据式 　以表格的形式给出实验过程及结果的一系列数据记录 　首先明确表格中各栏表示的含义,然后比较分析数据的变化,在变化规律中找出实际参加反应的纯量,通常用差量法计算相关的量(一般能计算出生成的气体或沉淀的质量)
(续表)
类型 题目特点 方法技巧
图解 实验式 　以文字叙述和实物图的形式提供相关信息 　首先写出题中涉及的化学方程式,然后仔细分析图中反应前后有关数据的变化,一般可利用差量法计算出生成的某种气体的质量,或混合物中参加反应的某物质的质量
(续表)
类型 题目特点 方法技巧
标签式 　以文字叙述和标签图的形式提供相关信息 　首先根据题中信息写出化学方程式并进行计算,然后将计算结果与标签中的信息对比,确定产品是否与标签说明一致
考点二　技巧型方法的综合计算
　　此类计算题一般涉及的化学方程式在两个或两个以上,形式一般是选择题,难度较大,解决方法是首先根据题意写出有关反应的化学方程式,然后考虑利用一些特殊的计算方法,如极值法、关系式法、守恒法等进行计算。计算过程中不注重解题格式,注重计算结果的正确性。
类型一　常规计算
1.化学式有关的计算
宏观上化合物中某元素的质量分数等于微观上化合物的每个分子中该元素的原子的相对原子质量总和与化合物的相对分子质量之比。要认真分析该物质的化学式,从中找出各元素之间量的关系,列式计算。
例1 [2017·柳州节选]可燃冰主要为甲烷的水合物,是一种重要的能源,化学式为CH4·xH2O。已知可燃冰中碳元素的质量分数为7.5%,则氢元素的质量分数是　　　　。
12.5%
例2 [2019·苏州节选]维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片(以下称“本品”)的主要成分如图3-7-1所示。
(1)下列关于维生素C的说法正确的是
　　　　(填序号)。
a.维生素C由C、H、O三种元素组成
b.维生素C的相对分子质量为176 g
c.维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d.维生素C中碳、氢、氧元素的质量比为9∶1∶12
图3-7-1
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(2)阅读本品的营养成分表:每100 g维C泡腾片含钠5 750 mg
(1 mg=10-3 g)。已知本品其他成分不含钠元素,则本品中碳酸氢钠的质量分数为　　　　。
图3-7-1
21%
例3 [2019·柳州]我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到800 ℃左右,得到二氧化碳气体和一种外观似金子的铜锌合金。
(1)Cu2O由　　 　　　元素组成。
(2)ZnCO3中碳原子与氧原子的个数比为　　　　。
(3)CO2的相对分子质量为　　　　,其中碳元素的质量分数为　　　　(结果精确到0.1%)。
Cu、O(或两种)
1∶3
44
27.3%
(4)将90 g铜锌合金(只含Cu、Zn)放入足量稀硫酸中,充分反应,收集到0.8 g氢气。计算原混合物中炉甘石和赤铜的质量比。(要求写出计算过程)
(4)解:设生成0.8 g H2,需要Zn的质量为x。
H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.8 g
=　x=26 g
合金样品中Cu的质量为90 g-26 g=64 g。
设原混合物中炉甘石质量为y,赤铜的质量为z。
根据关系式:Zn ~ ZnCO3　2Cu~Cu2O
65 125 128 144
26 g y 64 g z
=　y=50 g =　z=72 g
则原混合物中炉甘石和赤铜的质量比为50 g∶72 g=25∶36。
答:原混合物中炉甘石和赤铜的质量比为25∶36。
2.溶质质量分数与化学方程式相结合的计算
例4 [2022·徐州] 某同学用溶质质量分数为15%的稀盐酸和大理石反应来制取二氧化碳气体。
(1)用20.3 g溶质质量分数为37%的浓盐酸能配制上述稀盐酸
　　　　g。(结果精确到1 g)
(2)若需收集10瓶(每瓶以125 mL计算)二氧化碳气体,则至少需要多少克上述稀盐酸与足量的大理石反应才能制得(实验条件下二氧化碳的密度为2 g/L) (写出计算过程,结果精确到0.01 g)
50
(2)解:10瓶CO2的质量为10×0.125 L×2 g/L=2.5 g。
设至少需要15%的稀盐酸的质量为x。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x×15% 2.5 g
=　x≈27.65 g
答:若需收集10瓶(每瓶以125 mL计算)二氧化碳气体,至少需要27.65 g 15%的稀盐酸与足量的大理石反应才能制得。
3.物质纯度有关的计算(固体混合物的相关计算)
例5 [2022·广西北部湾]现有一瓶部分变质为碳酸钠的氢氧化钠固体。某同学想了解其变质情况,称取10.00 g上述固体样品于烧杯中,加入足量水使之完全溶解,再向烧杯中缓缓加入过量的氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到3.94 g沉淀。求:
(1)样品中碳酸钠的质量分数为　　　　。
(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量。
21.2%
(2)解:设反应生成氢氧化钠的质量为x。
Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH
197 80
3.94 g x
=　x=1.6 g
反应后所得溶液中氢氧化钠的质量为10.00 g-2.12 g+1.6 g=
9.48 g。
答:反应后所得溶液中氢氧化钠的质量为9.48 g。
类型二　技巧型计算
　　化学学科核心素养强调“证据推理”,很多“证据推理”要通过化学计算来完成,随着高中新课改进行,化学计算在高中化学的学习中的重要性不断加强,因此在中考的选拔中对计算能力的要求也越来越高,所以化学计算题往往作为把关题出现,要想在化学中考中取得好成绩,掌握好化学计算的重要性就不言而喻。
1.守恒法
根据质量守恒定律,化学反应中原子的种类、数目、质量都不变,因此原子的质量在反应前后不变。
元素守恒即化学反应前后各元素种类不变,各元素原子的种类、数目、质量也不变。
Ⅰ.质量守恒定律应用
例6 [2022·郴州]取6 g某有机物X完全燃烧,生成13.2 g CO2和7.2 g H2O,则推出有机物X的化学式为 (　　)
A.C2H6O B.C3H8O
C.C3H8 D.C2H6
B
Ⅱ.反应物的量不同生成不同产物的计算
化学方程式是用化学式表示化学反应的式子,故化学方程式在质的方面,可表示哪些是反应物、哪些是生成物;在量的方面,宏观上表示反应物和生成物的质量关系,微观上表示反应物、生成物之间的微粒个数比,这是化学方程式计算的理论依据。在进行化学方程式计算时,需注意以下两点:
①对于某些化学反应,反应物的浓度改变,化学性质也随之改变,会有不同的生成物,如锌与稀硫酸反应的产物为硫酸锌和氢气,而锌与浓硫酸反应的产物为硫酸锌、二氧化硫和水。②对于某些化学反应,反应物的量不同,也会有不同的生成物,如碳在空气中点燃后,空气不足时,生成一氧化碳;空气充足时,生成二氧化碳。因此,化学方程式的合理叠加可以巧妙解决两种反应物在随着反应进行,生成不同产物的问题。
例7 12 g碳在24 g氧气中点燃后,恰好完全反应,生成一氧化碳和二氧化碳各多少克
生成一氧化碳为14 g,二氧化碳为22 g。
例8 [2019·柳州节选]金属与浓硝酸反应生成的气体是NO2,随着反应的进行,当浓硝酸变为稀硝酸时,生成的气体变成了NO。现有24 g镁与溶质质量为189 g的浓硝酸恰好完全反应,则反应后溶液中溶质的质量为　　　　g,生成气体的总质量为　　　　g。
148
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2.差量法
差量法是依据化学反应前后的质量或体积差,与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,然后根据比例式求解。 我们从一道古老的数学题来谈谈差量法。
题目:木马(3只脚)、板凳(4只脚)33张,共有100只脚,有多少张木马 多少张板凳
一般的计算都是解二元一次方程,但如果采用差量法就非常容易了。木马比板凳差一只脚,如果33张都是木马,则共99只脚,还差一只脚,所以差的这一只脚就由板凳顶上。答案很快就出来了,木马32张、板凳1张。这就是差量法,而化学计算各物质之间的质量差的计算就可以用差量法。例如,12 g碳在空气中不完全燃烧生成二氧化碳和一氧化碳的混合物为38 g,求生成的一氧化碳为多少克
分析:如果12 g碳全部生成二氧化碳是44 g,12 g碳全部生成一氧化碳是28 g,两者的差值是16,现在混合物为38 g。现设生成的一氧化碳是x g,则可列出比例式=,解得x=10.5。
物质发生化学反应,条件不同,生成的产物不同,最好用差量法。
Ⅰ.差值是一种纯净物质量
例9 用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10 g与50 g稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55.4 g,求此铁的纯度。
解:设此铁的纯度为x。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑　Δm(溶液增加的质量)
56 2 54
10 g·x 55.4 g-50 g=5.4 g
=　x=56%
答:此铁的纯度为56%。
Ⅱ.差值是两种物质质量和(混合物)
例10 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种用途广泛的物质,某硫代硫酸钠样品中含有少量的硫酸钠。现取16 g样品放入烧杯中,加入113.6 g一定质量分数的稀硫酸恰好完全反应,得到120 g硫酸钠不饱和溶液,反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=== Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑。请计算:
(1)样品中硫代硫酸钠与硫酸钠的质量比。
(2)计算所得溶液中溶质质量分数。
解:(1)设样品中硫代硫酸钠的质量为x,反应生成的硫酸钠的质量为y。
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+H2O + S↓+SO2↑　　Δm
158 142 32 64 96
x y 16 g+113.6 g-120 g=9.6 g
=　x=15.8 g
=　y=14.2 g
样品中m(硫代硫酸钠)∶m(硫酸钠)=15.8 g∶(16 g-15.8 g)=79∶1。
答:样品中硫代硫酸钠与硫酸钠的质量比为79∶1;
例10 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种用途广泛的物质,某硫代硫酸钠样品中含有少量的硫酸钠。现取16 g样品放入烧杯中,加入113.6 g一定质量分数的稀硫酸恰好完全反应,得到120 g硫酸钠不饱和溶液,反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=== Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑。请计算:
(2)计算所得溶液中溶质质量分数。
(2)硫酸钠溶液中溶质质量分数为×100%=12%。
答:所得溶液中溶质质量分数为12%。
Ⅲ.找两个物质的质量差(固体物质的变化量)
例11 [2020·海南]过氧化钠(Na2O2)可用作防毒面具和潜艇等的供氧剂,其反应的原理是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。为了模拟该过程,小丽将二氧化碳和氧气的混合气体34.4 g通过足量的过氧化钠吸收后,固体质量增加了5.6 g。
(1)写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)原混合气体中CO2和O2的质量比为　　　　。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
11∶32
3.关系法
关系法是初中化学计算题中最常用的方法。关系法就是利用化学反应方程式中的物质间的质量关系列出比例式,通过已知的量来求未知的量。用此法解化学计算题,关键是找出已知量和未知量之间的质量关系,还要善于挖掘已知的量和明确要求的量,找出它们的质量关系,再列出比例式,求解。
例12 铜元素的氧化物有CuO、Cu2O。称取14.4 g仅含Cu、O两种元素的固体样品,采用图3-7-2所示装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B质量增加4.4 g。通过计算后确定该固体样品是　　　　。
图3-7-2
Cu2O
4.极值法
也叫平均值法、极端假设法。依据两个(或两个以上)数x1、x2,平均后得到平均值x,则x1、x2一定满足:x1和x2中一个大于x,另一个小于x或x1、x2都等于x。x1、x2是决定x值大小的极值。
例13 现有锌粉和另一种金属组成的混合物,在6.5 g该混合物中加入100 g一定溶质质量分数的稀盐酸后,混合物与盐酸恰好完全反应,产生氢气的质量为m,下列说法正确的是 (　　)
A.若混合物为Zn、Mg,m可能是0.2 g
B.若混合物为Fe、Zn,m可能是0.2 g
C.若混合物为Fe、Zn,m可能是0.1 g,则该混合物中铁的质量分数为50%
D.若混合物为Zn、Mg,则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3%
D
例14 某碳酸钾样品中可能含有碳酸钠、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钡四种杂质中的一种或几种。将6.9 g样品加足量水,样品全部溶解,再加入过量的氯化钙溶液,得到4.5 g沉淀,则样品组成的成分组合情况为 (　　)
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
B
5.巧设数据法
例15 [2019·柳州]将一块铁铝合金(只含Fe、Al)和一块等质量的金属镁分别放入足量的盐酸中,两者产生的氢气质量相等,则合金中铁元素、铝元素的质量比为 (　　)
A.7∶12　　 B.28∶9
C.3∶16 D.56∶27
A