2024年新中考科学二轮复习 专题 06 化学计算专题(含解析)

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名称 2024年新中考科学二轮复习 专题 06 化学计算专题(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-03-12 20:23:11

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2024 新中考二轮复习 06 化学计算专题
模块一 图象类计算
1. 图象类化学计算的解题要点
(1)理解图象的横纵坐标、起点、拐点、终点的含义
(2)结合题目条件分析图象每段所对应的信息,正确书写化学方程式
(3)根据化学方程式,依据已知量与未知的应求量的关系进行求解计算
2. 典型图象问题举例
(1)溶液pH与所加入试剂质量的变化关系
① 向稀盐酸中不断滴加氢氧化钠溶液
② 向氢氧化钠溶液中不断滴加稀盐酸
③ 向稀盐酸中不断加入氢氧化镁固体
④ 向盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液
(2)生成的沉淀质量与加入试剂质量的变化关系
① 向氯化钙溶液中不断滴加碳酸钠溶液
② 向盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液
③ 向硫酸和硫酸镁的混合溶液中不断滴加氢氧化钡溶液
④ 向混有少量硝酸的硫酸镁溶液中不断滴加氢氧化钡溶液
(3)生成的气体质量与加入试剂质量的变化关系
① 向稀盐酸中不断滴加碳酸钠溶液
② 向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中不断滴加稀盐酸
(4)溶液总质量与加入试剂质量的变化关系
① 向氢氧化钠溶液中不断滴加稀盐酸
② 向氧化铜固体中不断的加入稀盐酸
③ 向稀盐酸中不断的加入碳酸钙固体
④ 向盐酸和氯化镁的混合溶液中不断的滴加氢氧化钠溶液
(5)金属与酸反应的图像
① 分别向盛有等质量的Al、Mg、Fe、Zn四种金属粉末的烧杯中加入足量的、等溶质质
量分数的稀硫酸
② 分别向盛有等质量、等溶质质量分数稀硫酸的烧杯中加入过量的Al、Mg、Fe、Zn四
种金属粉末
(6)金属与盐溶液反应的图像分析
① 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中不断加入铁粉,溶液质量与加入的铁粉质量的关系
② 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中不断加入铁粉,固体不溶物总质量与加入的铁粉质量
的关系
某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。
(1)生成CO2的质量为   g。
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为   g。
计算所得溶液中溶质的质量分数为  。(计算结果精确到0.1%)
将1.17 g氯化钠固体放入烧杯中,加入51.7g水充分溶解后得到常温下氯化钠的不饱和溶液,再向所得溶液中逐滴滴入100 g一定溶质质量分数的硝酸银溶液。实验过程中生成沉淀的质量与滴入硝酸银溶液的质量关系如图所示。
(1)B点时,溶液中所含硝酸银的质量为  g。
(2)A点时,所得溶液中溶质质量分数为  。(计算结果精确到0.1%)
取15g某铁样品(杂质不溶于水也不与酸反应)放入烧杯中,逐渐加入一定质量的稀盐酸至不再产生气泡,烧杯中固体的质量随反应时间的关系如图所示。过滤后向所得滤液中加入143.2g水,测得溶液的溶质质量分数为10%。
(1)该样品中铁的质量为   g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数为  。
现将19.9g含氢氧化钠的碳酸钠固体中加入100g水充分溶解,向该溶液中逐滴加入一定溶质质量分数的盐酸,生成气体的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。
(1)固体中碳酸钠的质量为   g,恰好完全反应时溶液中氯化钠的质量为   g。
(2)欲将恰好完全反应时所得溶液配制成20%的溶液需蒸发水的质量为   g。
向盛有Fe2O3粉末的烧杯中加入过量的稀H2SO4,充分搅拌,粉末完全溶解;再向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀与加入NaOH溶液之间的质量关系如图所示。
(1)加入NaOH溶液40 g时溶液中存在的溶质是  (写化学式)。
(2)计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为   。
往 80g 含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,加入的镁粉的质量与溶液质量变化如图所示。试分析计算:
(1)a→b 段表示镁粉与混合溶液中的    反应。(填化学式)
(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数为    。(精确到0.1%)
模块二 表格类计算
1. 表格类化学计算的解题要点
(1)理清楚题目中所涉及的化学反应并写出化学反应方程式
(2)根据反应事实以及表格中的质量变化,判断每一次的反应情况
(3)选用反应完的物质,根据化学方程式计算出固体物质的纯度、溶液溶质质量分数等
2. 典型表格问题举例
(1)题目情景:现有黄铜屑(由锌和铜形成的合金)样品,取四份样品分别加稀硫酸反应,其实验数据记录如下表,现要求解稀硫酸的溶质质量分数
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量(g) 50.0 50.0 50.0 50.0
取稀硫酸质量(g) 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量(g) 0.4 0.8 1.0 1.0
(2)基本思路
① 对于第1份实验数据,假设样品反应完,则加入更多的稀硫酸后产生的气体质量不会
增加,对比第2份,发现假设有误,则说明第1份反应结束后,硫酸反应完,样品过

② 用相同方法可判断出,第1份和第2份稀硫酸反应完,第3份和第4份稀硫酸过量,
则需要选用第1份或第2份的数据求解稀硫酸的溶质质量分数
为测定某氧化铜和铜的固体混合物中氧化铜的质量分数,小勇同学取20 g固体混合物置于烧杯中,将100 g 稀硫酸分为四等份依次加入其中进行实验,测得数据如下。
次序 ① ② ③ ④
加入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25
剩余固体的质量/g 16 a 10 10
(1)原固体混合物中,氧化铜的质量分数为   。
(2)上表中,a 的值为   。
(3)计算该实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为   。(结果精确到 0.1%)
取一定量氯化镁溶液于烧杯中,将100g的氢氧化钠溶液平均分成五次加入烧杯中。在化学反应过程中对烧杯中的溶液和沉淀进行了多次过滤并称量。加入的氢氧化钠溶液和生成沉淀的质量关系记录如下表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入的氢氧化钠溶液质量/g 20 20 20 20 20
沉淀总质量/g 2.9 5.8 8.7 11.6 11.6
分析上表中的数据,完成下列问题:
(1)第   次加完氢氧化钠溶液时,氯化镁和氢氧化钠恰好完全反应,此时生成沉淀质
量为   g。
(2)恰好完全反应时,称量所得氯化钠溶液质量为168.4g,求原氯化镁溶液中溶质的质量
分数为   。
有铁粉和铜粉的均匀混合物,甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应,所得数据如下表所示:
甲 乙 丙
取用金属混合物的质量/g 10 10 20
取用稀硫酸的质量/g 100 120 100
反应后过滤,得干燥固体的质量/g 4 4 13
请分析数据,回答下列问题:
(1)甲所得溶液中含有溶质的是  。
(2)根据实验数据分析,若取用金属混合物15g,加入到120g稀硫酸中,充分反应后最终
得到固体质量为    g。
(3)计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数为   。(结果精确到 0.1%)
模块三 文字叙述类计算
1. 文字叙述类化学计算的解题要点
(1)根据题目的描述,理解反应过程,写出相关的化学方程式
(2)从题目所给的数据中进行筛选,找到解题的关键性数据
(3)设未知量并根据化学方程式解题,注意差量法、守恒法的应用
2. 化学计算方法进阶
(1)元素守恒法
① 原理:同种元素在化学反应前后质量保持不变
② 思路:运用守恒法的解题关键在于找出等量关系,往往从元素质量守恒着手
③ 举例:一定量的CO与灼热的CuO反应,生成的CO2全部被澄清石灰水吸收,得到沉淀100克,求参加反应CO的质量
(2)差量法
① 定义:差量法是根据题中相关量或对应量的差值求解的方法,它把化学变化过程中引
起的一些物理量的增加或减少的量放在化学方程式的最右端,作为已知量或未知量,利用对应的比例关系求解
② 解题关键:弄清“差”是谁与谁之间的差,如何与化学方程式联系起来
③ 举例:一定量的铁粉与硫酸铜溶液反应,一段时间后固体质量增重8克,求参加反应的铁粉的质量
实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某同学想了解其变质情况,称取5g样品于烧杯中,加入30g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,完全反应后,生成沉淀1.97g。则样品中碳酸钠的质量分数为 ,反应后所得溶液中氢氧化钠的质量为 g。
氢氧化镁是一种固体阻燃剂,在加热条件下分解为氧化镁和水。
(1)5.8g氢氧化镁完全反应,理论上生成氧化镁的质量为 g。
(2)现将5.8g氢氧化镁加热一段时间后,测得剩余干燥的固体中氧元素的质量为2.4g,
则已反应的氢氧化镁的质量为 g。
用久的热水瓶内胆有一层水垢,其主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,科学兴趣小组的同学们为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数为268.4g。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为   (填化学式)。
(2)样品中CaCO3的质量分数为 。
(3)反应结束时溶液中MgCl2的质量分数为 。(精确到0.1%)。
例1.(1)8.8;(2)1.6;(3)14.7%
解:(1)由图象和质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为:178.8g﹣170.0g=8.8g;
(2)设碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 8.8g
解得:x=21.2g,y=23.4g,
22.8g样品中氯化钠的质量为:22.8g﹣21.2g=1.6g
(3)完全反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数=≈14.7%
故答为:(1)8.8;
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为1.6g;
(3)所得溶液中溶质的质量分数为14.7%。
练1.1.(1)3.4;(2)1.7%
解:设生成的氯化银的质量为x,生成的硝酸钠的质量为y,所消耗的硝酸银的质量为z
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
58.5 170 85 143.5
1.17g z y x
===
x=2.87g
y=1.7g
z=3.4g
由于到B点,实际有加入了50g 硝酸银溶液,所以硝酸银的质量为3.4g
A点时,所得溶液中溶质质量分数为×100%=1.7%
故答案为:
(1)3.4g;
(2)1.7%。
练1.2.(1)11.2;(2)14.6%
解:由图可知,铁的质量为15.0g﹣3.8g=11.2g
设氯化亚铁的质量为x,HCl的质量为y,氢气的质量为z
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 73 127 2
11.2g y x z
===
x=25.4g
y=14.6g
z=0.4g
所得溶液的质量为25.4g÷10%=254g
则反应后所得溶液的质量为254g﹣143.2g=110.8g
则盐酸溶液的质量为110.8g+0.4g﹣11.2g=100g
所用稀盐酸的溶质质量分数为×100%=14.6%
故答案为:
(1)11.2g;
(2)14.6%。
例2.(1)15.9,23.4(2)142.3
解:根据图示可知:完全反应生成6.6g二氧化碳气体
设碳酸钠质量为x,碳酸钠完全反应生成氯化钠的质量为y
(1)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117   44
x y    6.6g
x=15.9g
y=17.55 g
(2)设氢氧化钠完全反应生成氯化钠的质量为z
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40      58.5
19.9g﹣15.9g  z
z=5.85g
所以恰好完全反应时溶液中氯化钠的质量为:17.55g+5.85g=23.4g
(3)恰好完全反应时所得溶液质量为:19.9g+100g+146g﹣6.6g=259.3g
设蒸发水的质量为m
(259.3g﹣m)×20%=23.4g
m=142.3g
答案:
(1)固体中碳酸钠的质量为15.9g
(2)恰好完全反应时溶液中氯化钠的质量为23.4g
(3)需蒸发水的质量为142.3g
练2.1.(1)Na2SO4、Fe2(SO4)3;(2)15%
解:
(1)硫酸铁和硫酸的混合物中加入氢氧化钠,氢氧化钠先与硫酸反应,硫酸反应完全后,氢氧化钠与硫酸铁反应,所以AB段内反应的化学方程式:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(2)加入NaOH溶液40 g时,此时硫酸恰好完全反应,而硫酸铁没有开始反应,溶液中存在的溶质是生成的硫酸钠和尚未反应的硫酸铁,对应的化学式为 Na2SO4、Fe2(SO4)3。
(3)设与Fe2(SO4)3反应的NaOH的质量为x
6NaOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
240 214
x 10.7 g
=
x=12g
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为×100%=15%
答:NaOH溶液的溶质质量分数为15%。
故答案为:
(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)Na2SO4、Fe2(SO4)3;
(3)15%。
练2.2.(1)AgNO3;(2)23.5%
解:(1)由于金属活动性顺序可知活动性:镁>铜>银,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银反应生成了硝酸镁和银,硝酸银反应完全后,镁再与硝酸铜反应生成了硝酸镁和铜,所以a→b 段表示镁粉与混合溶液中的AgNO3反应。
(2)设硝酸铜的质量为x
Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu 溶液减量
24 188 64 64﹣24=40
x 60.8g﹣56.8g=4g
解得x=18.8g
原混合溶液中硝酸铜的质量分数是:=23.5%。
故答为:(1)AgNO3;(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数是23.5%。
例3.(1)50%;(2)12;(3)19.6%
解:根据第一次固体减少4g,而第三次后质量不变,说明第二次也减少4g,所以a=12,第三次氧化铜完全反应,剩余的10g为铜单质,所以氧化铜的质量为10g,原固体混合物中,氧化铜的质量分数为×100%=50%,
设该实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为x
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80 98
4g 25gx
=
x=19.6%
故答案为:(1)50%;
(2)12;
(3)19.6%。
练3.1.(1)4;11.6g(2)19%
练3.2.(1)H2SO4、FeSO4;(2)6.6;(3)17.8%
解:用甲和丙作比较,甲中100g硫酸反应6g铁,丙中100g却反应了7g铁. 所以说明硫酸剩余,故甲所得溶液中含有溶质是反应生成的硫酸亚铁和过量的硫酸;故答案为:H2SO4、FeSO4
(2)10g混合物中含有10g﹣4g=6g铁,故15g混合物中含有9g铁,100g稀硫酸完全反应能反应掉20g﹣13g=7g铁,假设120g硫酸对应的铁为a.则有
,即a=8.4g,故120g稀硫酸能反应8.4g铁,取用金属混合物15g,加入到120g稀硫酸中,充分反应后最终得到固体质量为:15g﹣8.4g=6.6g
故答案为:6.6g
(3)设生成硫酸亚铁的质量为x,生成氢气的质量为y
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
7g x y
x=19g
y=0.25 g
反应后溶液质量为:20g﹣13g+100g﹣0.25g=106.75 g
反应后溶液中硫酸亚铁的质量分数为:×100%=17.8%
答:丙同学所得溶液中硫酸亚铁的质量分数为17.8%
例4.(1)21.2%;(2)4.74g
(1)设样品中碳酸钠的质量为x,生成的氢氧化钠的质量为y
Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH
106 197 80
x 1.97g y
解得:x=1.06g,y=0.8g
样品中碳酸钠的质量分数是:=21.2%
(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量是:5g﹣1.06g+0.8g=4.74g
答案:(1)样品中碳酸钠的质量分数是21.2%;
(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量是4.74g。
练4.1.(1)4;(2)2.9
解:(1)设生成氧化镁的质量为x
Mg(OH)2MgO+H2O。
58 40
5.8g x
x=4g
(2)原氢氧化镁中氧元素的质量为5.8g××100%=3.2g
生成水中氧元素的质量为3.2g﹣2.4g=0.8g
已反应的氢氧化镁质量为=2.9g
答:生成氧化镁的质量为4g;已反应的氢氧化镁质量为2.9g。
练4.2.(1)CaCl2和MgCl2(2)60%;(3)5.8%
解:恰好完全反应时,碳酸钙转化为氯化钙,氢氧化镁转化为氯化镁,所以对应的溶质的化学式为 CaCl2和MgCl2。
根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为25g+100g+150g﹣268.4g=6.6g
设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g

x=15g
样品中CaCO3的质量分数为×100%=60%
则样品中氢氧化镁的质量为25g﹣15g﹣4.2g=5.8g
设生成的氯化镁的质量为y
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
58 95
5.8g y

y=9.5g
反应结束时溶液中MgCl2的质量分数为×100%=5.8%
故答案为:
(1)CaCl2和MgCl2。
(2)60%。
(3)5.8%。
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