中考化学二轮复习
2023
专题04 化学技巧性计算
2
专题考点
有关化学式的计算
01
混合物成分的计算
02
有关溶液的计算
03
有关无数据计算
04
CONTENTS
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方法一:元素守恒法
解题思路:根据化学反应前后元素质量守恒,分析相关元素的来龙去脉,找出质量关系,列出关系式进行求解。
例1·有一包Mg和MgO的混合物共12.8 g,与一定量的稀硫酸恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量为48 g,则原混合物中氧元素的质量( )
A. 9.6 g B. 3.2 g C. 2.4 g D. 1.6 g
B
原混合物中氧元素的质量=12.8 g-9.6 g=3.2 g
【解析】Mg和MgO与稀硫酸反应都生成MgSO4,则MgSO4中镁元素的质量与原混合物中镁元素的质量相等。
MgSO4中镁元素的质量:
方法一:元素守恒法
例2·密闭容器中盛有CH4和O2的混合气体,点燃使其充分反应,CH4全部转化为CO、CO2和H2O,待容器恢复至室温,测得容器内混合气体中碳元素的质量分数为36%,则反应前CH4和O2的质量比为( )
A. 12∶13 B. 3∶10 C. 2∶7 D. 1∶4
B
【解析】反应物中氧气的质量等于反应后混合气体中氧元素的质量与水中氧元素的质量之和。设碳元素的质量为36g,则混合气体中氧元素质量为64g。根据剩余气体中碳元素质量与原CH4中碳元素的质量相等,
可求出CH4的质量为=
氢元素的质量=
水中氧元素的质量=12g×8=96g
则反应前CH4和O2的质量比为=48g:(64g+96g)=3:10,故选B。
1.在CO和CO2的混合气体中,含氧元素64%,将5g该混合气体通过足量灼热的氧化铜,完全反应后,气体再通入足量的澄清石灰水中,得到的白色沉淀质量是( )
A.5g B.10g C.15g D.20g
C
【解析】沉淀CaCO3中碳元素质量与原混合气体中碳元素质量相等。
5g该混合气体中碳元素的质量=5g×(1-64%)=1.8g
得到的白色沉淀CaCO3质量=
方法二:极值法
解题思路:根据题给信息,求出最大值和最小值,确定取值范围。
例1·有Mg、Al、Zn的混合物共7.2 g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是( )
A. 0.2 g B. 0.6 C. 0.8 g D. 0.9 g
B
【解析】根据产氢公式:m氢气=m金属×
等质量的三种金属分别于足量的酸反应,产生氢气最多的是铝,产生氢气最少的是锌。假设7.2g金属全部为铝,则m氢气=0.8g,假设7.2g金属全部为Zn,则m氢气>0.2g。所以取值范围:0.8g>m氢气>0.2g,故正确答案为B。
【技巧归纳】Al、Mg、Fe、Zn的单价原子量分别为9、12、28、32.5。等质量的几种金属的单价原子量越小,完全反应时产生氢气的质量越多。
价
量
方法二:极值法
解题思路:根据题给信息,求出最大值和最小值,确定取值范围。
例1·有Mg、Al、Zn的混合物共7.2 g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是( )
A. 0.2 g B. 0.6 C. 0.8 g D. 0.9 g
B
【解析】根据产氢公式:m氢气=m金属×
等质量的三种金属分别于足量的酸反应,产生氢气最多的是铝,产生氢气最少的是锌。假设7.2g金属全部为铝,则m氢气=0.8g,假设7.2g金属全部为Zn,则m氢气>0.2g。所以取值范围:0.8g>m氢气>0.2g,故正确答案为B。
【技巧归纳】Al、Mg、Fe、Zn的单价原子量分别为9、12、28、32.5。等质量的几种金属的单价原子量越小,完全反应时产生氢气的质量越多。
价
量
1.(2022·河南)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合物中一定不含有的金属是( )
A.Mg B.Al C.Zn D.Cu
C
【解析】假设6.5g金属全部为Zn,则恰好生成0.2g氢气。因为题意中该金属混合物由两种成分组成,所以,一定不含有的金属就是Zn。
2.(2022·信阳三模)一定量的酒精在氧气不足时燃烧.生成物只有CO、CO2和H2O,测得其CO2和H2O的质量分别为6.6g和10.8g,则生成的CO的质量为_____g。
7
【解析】水中H的质量等于酒精中H的质量,可求出酒精的质量。
mH=
m酒精=
酒精中C的质量等于CO和CO2中C元素质量之和,可求出CO中C的质量
mC总=
CO2中C元素质量=
CO中C元素质量=4.8g-1.8g=3g
CO的质量=
方法三:凑数法
例1. 工业锻烧石灰石可制得生石灰。现有CaCO3和CaO的固体混合物,其中Ca与C的质量比为10∶1,则该混合物中Ca与O的质量比为( )
A.2∶3 B.3∶2 C.1∶2 D.3∶1
【解析】Ca与C的质量比为10∶1,设C的质量为12,则m钙:m碳=120∶12=(40×3)∶(12∶1),即Ca与C的原子个数比为3∶1,只有CaCO3中含有碳元素,所以CaCO3的个数为1,CaO的个数为2,Ca与O的原子个数之比为3∶5,Ca与O的质量比为:(3×40)∶(16∶5)=120∶80=3∶2。
B
1.某CaO和 CaCO3的混合物中钙元素与氧元素的质量比为5:4,取39g该混合物高温煅烧至反应完全,生成二氧化碳的质量为( )
A. 6.6g B.13.2g C.44g D.11g
D
【解析】Ca与O的质量比为5∶4,设Ca原子的个数为x,氧原子的个数为y,则m钙:m氧=40x:16y=5∶4,即Ca与O的原子个数比为1∶2,所以CaCO3和CaO的个数为比1:1,Ca、O和C的质量比为:
(2×40):(16×4):12=20:16:3。故碳元素的质量为39g× 3g,生成CO2的质量为3g÷ 11g
1.(2022·河南)天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若16g甲烷燃烧生成CO2和CO 的质量比为11:7,则参加反应的O2的质量为( )
A.48g B.56g C.64g D.72g
B
【解析】甲烷中C的质量为 ,H的质量为 ,所得水中O的质量=4g×8=32g。CO2和CO 的质量比为11:7,设的CO2分子个数为a,CO的分子个数为b,44a:28b=11:7,得CO2和CO的分子个数比为1:1,所以CO2和CO中所含碳元素质量相等均为6g。所以CO中O的质量 ,CO2中O的质量 ,O2质量=32g+8g+16g=56g。
1.现有NaCl和NaBr的混合物共2.2g,溶于水并加入过量AgNO3溶液后,生成AgCl和AgBr沉淀共4.75g,则原混合物中含钠元素的质量为:_______。
【解题思路】分析反应前后物质质量变化的原因,找出微观质量与实际质量的差值,建立与所求量之间的质量关系。
【解析】反应后物质的质量增加,是因为反应前后氯化物中的金属离子由Na+(23)变成了Ag+(108)的缘故。
0.69g
Na ~ Ag ~ △m
23 108 85
x 4.75g-2.2g
23
85
=
x
2.55g
x =0.69g
方法四:差值法
1.碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑,充分加热24.8g含碳酸钠的碳酸氢钠固体,完全反应后剩余固体的质量为18.6g,则生成二氧化碳的质量为_____g。
4.4
【解析】根据化学方程式可知,反应后固体减少的质量等于生成的H2O和CO2的质量之和,利用质量差法:
2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑ ?m
18 44 62
x =4.4g 6.2g
1.在一定质量的某NaCl溶液中加入足量的AgNO3溶液,所得AgCl沉淀质量等于原NaCl溶液质量的1/4。则原NaCl溶液中溶质的质量分数约为( )
A. 40% B. 30% C. 20% D. 10%
D
【解题思路】通常设相关物质的质量与其相对分子质量数值相等。
【解析】根据反应的化学方程式,设原氯化钠溶液中溶质的质量为58.5,则生成氯化银的质量为143.5。
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
根据题意原氯化钠溶液的质量为143.5×4。则原NaCl溶液中溶质的质量分数为:
58.5
143.5×4
×100%≈10%
?
方法五:无数据计算(设值法)
1.若向相同质量的NaHCO3和MgCO3中加入足量的稀盐酸,下列说法正确的是( )
A.碳酸氢钠生成的CO2质量多 B.二者生成的CO2质量一样多
C.碳酸镁消耗稀盐酸的溶质少 D.二者消耗稀盐酸的溶质一样多
B
【解析】NaHCO3和MgCO3的相对分子质量均为84,设两者质量都为84g
根据关系式:NaHCO3~HCl~CO2 MgCO3~HCl~CO2
84 36.5 44 84 73 44
由此可知,相同质量的NaHCO3和MgCO3与足量的稀盐酸反应,二者生成的CO2质量一样多;碳酸镁消耗稀盐酸的溶质多。
【解题思路】多种物质与一种物质的反应,用图像法可以快速判断。
1.相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应,产生氢气质量(用各金属表示)大小关系有以下几种猜测:①Mg>Al>Zn;②Al>Mg>Zn;③Al=Mg=Zn; ④Al=Mg>Zn;⑤Al=Zn>Mg;⑥Al>Mg=Zn。其中合理的个数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【解析】相同质量的镁、铝、锌分别与足量的盐酸反应时,单价原子量越小,生成氢气的质量越多,生成氢气的质量Al>Mg>Zn。当盐酸的质量在0~M1之间时,产生氢气质量相等。当盐酸的质量在M1~M2之间,产生氢气质量铝=镁>锌。当盐酸的质量大于M2时,产生氢气质量铝>镁>锌。
C
Al=Mg=Zn
Al=Mg>Zn
Al>Mg>Zn
方法六:图像法
类型1.多种金属与酸反应比较生成氢气的质量
方法六:图像法
类型2.多种含氧化合物与酸反应比较生成水的质量
例.等质量的氧化镁、氧化铜、氧化锌分别与等质量的20%的盐酸充分反应,生成水的质量的大小关系不可能是( )
A.MgO> CuO >ZnO B.MgO=CuO=ZnO
C.MgO= CuO >ZnO D.MgO> CuO =ZnO
D
【解析】此问题的实质是比较氧化物中氧元素的质量分数,等质量的氧化物中氧元素的质量分数越大,生成的水的质量越多。
MgO> CuO> ZnO
24 64 65
稀盐酸的质量
水的质量
MgO
CuO
ZnO
MgO=CuO=ZnO
MgO= CuO >ZnO
MgO> CuO >ZnO
方法六:图像法
类型3.多种碳酸盐与酸反应比较生成二氧化碳的质量
例.相等质量的碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙固体与等质量等浓度的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳的质量大小关系有以下几种猜测,其中正确的是( )
①碳酸钾>碳酸钠>碳酸钙 ②碳酸钙>碳酸钠>碳酸钾 ③碳酸钾=碳酸钠=碳酸钙 ④碳酸钙=碳酸钠>碳酸钾 ⑤碳酸钠>碳酸钙>碳酸钾
A.①② B.①⑤ C.②③④ D.③④⑤
C
【解析】此问题的实质是比较碳酸盐中碳酸根的质量分数,等质量的氧化物中碳酸根的质量分数越大,生成CO2的质量越多。
CaCO3>Na2CO3> K2CO3
40 46 78
稀盐酸的质量
CO2的质量
CaCO3
Na2CO3
K2CO3
CaCO3> Na2CO3>K2CO3
CaCO3= Na2CO3>K2CO3
CaCO3= Na2CO3=K2CO3
方法六:图像法
类型4.多种氯化物与硝酸银反应比较生成氯化银的质量
例.等质量的NaC1、KCl、CaCl2分别与等质量、等溶质质量分数的AgNO3溶液反应,生成沉淀质量(用各物质化学式表示)的大小关系有下列几种猜测,其中正确的个数是( )
(1)NaCl=KCl=CaCl2 (2)CaCl2=NaCl>KCl(3)CaCl2>NaCl=KCl
(4)NaCl>CaCl2>KCl (5)CaCl2>NaCl>KCl
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
C
【解析】此问题的实质是比较氯化物中氯元素的质量分数,等质量的氯化物中氯元素的质量分数越大,生成氯化银质量越多。
CaCl2 Ca1/2Cl>NaCl>KCl
20 23 39
稀盐酸的质量
氯化银的质量
KCl
NaCl
CaCl2
CaCl2>NaCl>KCl
CaCl2=NaCl>KCl
CaCl2=NaCl=KCl
变形
方法七:转化关系法
例·现有Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混合物,经测定其中硫元素的质量分数为32%,则该混合物中氧元素的质量分数为( )
A. 16% B. 22% C. 32% D. 46%
【解题思路】找出化学式中固定的元素质量比,顺藤摸瓜,找到答案。
B
【解析】因为Na2S、Na2SO3、Na2SO4的组成中钠原子和硫原子的个数比均为2∶1,即三种物质无论以任意比例混合,钠元素和硫元素的质量之比不会改变。已知硫元素的质量分数为32%,所以钠元素的质量分数为 ,则混合物中氧元素的质量分数为1-32%-46%=22%;故选B。
1. 有C5H10、C3H6O、C6H12O6组成的混合物,经测定含氧元素的质量分数为30%,则碳元素的质量分数为( )
A. 60% B. 45% C. 30% D. 22.5%
A
【解析】通过观察,三种物质中碳原子和氢原子的个数比均为1:2,故三种物质中碳元素和氢元素的质量之比相等,均为6:1。该混合物中一共有三种元素,已知氧元素的质量分数为30%,则碳元素和氢元素共占70%。故碳元素的质量分数=70%× 。
2.(2020·河南)现有乙醇和乙醛(CH3CHO)的混合物共13.4g,完全燃烧后生成26.4gCO2,则生成水的质量为_____g。
12.6
【解析】C2H5OH、CH3CHO中碳、氧原子的个数比均为2∶1,所以两种物质中碳元素和氧元素的质量比相等,均为24:16。
m碳=26.4g× =7.2g m氧=7.2g × =4.8g
m氢=13.4g-7.2g-4.8g=1.4g m水=1.4g÷ =12.6g
方法八:变形法
例1·FeO、Fe3O4、Fe2O3中铁元素质量分数由大到小为________________。
【解析】将以上化学式变形为:
Fe6O6 Fe6O8 Fe6O9
或: FeO FeO4/3 FeO3/2
若三种物质中铁元素的质量相等,氧原子个数越多,铁元素的质量分数就越小,故三种物质中铁元素质量分数的大小为FeO>Fe3O4>Fe2O3
FeO>Fe3O4>Fe2O3
1.比较CuS、Cu2O、CuO中铜元素的质量分数大小 。
【解析】硫元素(32)与氧元素(16)的相对原子质量之比为2:1,
可将以上化学式变形为:CuO2、CuO1/2、CuO,若三种物质中铜元素质量相等,氧元素质量越大,铜元素的质量分数就越小。
故三种物质中铜元素质量分数的大小为Cu2O > CuO > CuS。
Cu2O > CuO > CuS
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