【特色专题专训】题型六 计算与分析题 2025年中考化学总复习（陕西专版）（含解析）

题型六　计算与分析题
题型分析 —— 陕西中考特色题型分析
　　计算与分析题是陕西中考化学的最后一道大题,近十年里在理化分卷前后都设置为一道小题,包含两问,第一问是分析类填空,占1分,第二问是涉及化学方程式的计算,占4分,共计5分。旨在考查学生的初中化学基础计算能力,要求考生熟练掌握相对分子质量的计算、溶质的质量分数或物质的质量分数的计算,根据化学方程式列出已知物与所求物之间的质量比关系。试题呈现方式主要有四种:文字叙述类、实验分析类、图像曲线类、数据表格类。设问方式主要有计算某溶液溶质的质量分数、某物质的质量或质量分数等,涉及的化学反应原理主要有金属与酸的反应、实验室制取氧气或二氧化碳的原理、酸碱中和反应、酸碱盐之间的复分解反应等。是对考生审题能力、分析能力、计算能力和表达能力的综合考查。
举例精讲 —— 陕西中考特色题型突破
为了节约林木资源,近几年兴起了一种含碳酸钙的“石头纸”,这种纸是用沿海水产养殖中大量废弃贝壳制得的。某化学兴趣小组的同学取20 g “石头纸”样品,粉碎后放入烧杯中,加入一定量的稀盐酸,所加稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示(“石头纸”的其他成分均不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(1)将“石头纸”粉碎的目的是　 　。
(2)求所加稀盐酸中溶质的质量分数。
[思维破冰]　本题属于“图像曲线类”计算题,要求学会看懂图像含义,合理选取数据。
(1)固体物质反应的快慢与表面积有关,表面积越大,反应速率越快,将“石头纸”粉碎的目的是增大与溶液的接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
(2)“石头纸”的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应,生成可溶的氯化钙,同时生成水和二氧化碳,固体质量减小,由于其他成分不溶于水,也不与稀盐酸反应,结合图像可知,参加反应的碳酸钙的质量为20 g-5 g=15 g,作为已知量代入化学方程式求稀盐酸中溶质氯化氢的质量。
题中求的是稀盐酸中溶质的质量分数,还要注意分析图中给出的两个稀盐酸质量,拐点对应的稀盐酸质量为100 g,是恰好完全反应时的质量,不能用125 g计算,因为此时的稀盐酸已过量。
【方法点拨】
第一步:审题。将题中文字信息或图像、实验过程图示转化为反应原理,明确已知物和所求物,找准对应物质的质量比例关系。
第二步:解题。按照“设、写、找、列、解、答”六个步骤完成计算,注意格式要求,以及题中是否有计算结果保留位数的要求,比例式中必须是纯净物的质量,已知量和所求量都必须是全部参加反应的量。
第三步:答题。对于有分析判断要求的问题,要写出判断过程,并在作答时给出相应结论。
基本计算解题格式如下:
①设未知量。表述为“设某物质的质量为x”,x后面不带单位。
②写化学方程式。必须配平,注意标条件、箭头。
③找相关量。理论质量为化学式的相对分子质量(或相对原子质量)与化学计量数(即化学式前面的系数)的乘积,实际质量中的已知量要带单位,上下对齐相应物质的化学式。
④列比例式。可以上比下列比例式,也可以左比右列比例式,往往理论量与已知的实际质量有简单倍数关系,便于计算。
⑤求解。准确计算,算出的质量要带单位。需要求质量分数时,列式中要写“×100%”,结果写作百分数。
⑥作答。按给出的题干作答。
【题型专训】
类型1 文字叙述类
1.某兴趣小组同学在做“二氧化碳的实验室制取”实验活动产生的废液中含稀盐酸,需先测定其溶质的质量分数后进行处理(杂质不参加反应)。取50 g实验后的废液样品于烧杯中,向其中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,共消耗氢氧化钠溶液40 g。回答下列问题:
(1)恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系:Na+　　　(选填“>”“=”或“<”)Cl-。
(2)计算废液中盐酸的溶质质量分数。
2.(2024·遂宁)我国力争在2060年前实现碳中和,实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙(CaH2)是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质M反应生成氢气,反应的化学方程式为CaH2+2MCa(OH)2+2H2↑,请回答下列各题:
(1)CaH2中钙元素和氢元素的质量之比为　　　　　　(填最简整数比)。
(2)M的化学式为　　　　。
(3)若制取8 kg氢气,计算理论上需要CaH2的质量。(写出计算过程)
3.(改编)现有溶质的质量分数为20%的稀硫酸245 g,向其中加入32 g废铁屑(杂质不溶于水,也不参加反应),恰好完全反应。计算:
(1)废铁屑中铁的质量分数。
(2)生成硫酸亚铁的质量为　　　　g。
(3)配制245 g溶质质量分数为20%的稀硫酸,需要40%的硫酸(密度为1.3 g/cm3)　　　　(结果精确到0.1)mL。
类型2 实验分析类
4.为测定某碳酸钠溶液中溶质的质量分数,某兴趣小组进行了如下实验。请完成下列分析及计算:
(1)过滤所用的仪器有铁架台、烧杯、　　　　　　　　。
(2)计算该碳酸钠溶液中溶质的质量分数。
5.(2024·陕西模拟)某实验小组将10 g废旧氧化铜粉加入100 g稀硫酸中(杂质不溶于水,也不与酸反应,杂质中不含铜元素)制取硫酸铜溶液,恰好完全反应,实验过程测得数据如图,请回答问题:
(1)10 g废旧氧化铜粉中氧化铜的质量为　　　g。
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数为多少
6.(2024·延安模拟)实验小组欲测定一份部分被氧化的镁粉中镁的质量分数,实验过程及数据如图所示。
(1)生成氢气的质量为　　　　　g。
(2)计算样品中镁的质量分数。
(3)所取样品中氧化镁的质量为　　　g。
类型3 图像曲线类
7.(2024·陕西模拟)为测定某敞口放置的硫酸溶液中溶质的质量分数,取49.0 g该硫酸溶液置于锥形瓶中,然后滴入质量分数为4.0%的氢氧化钠溶液,同时用pH计测定并记录反应过程中混合溶液pH变化情况(如图所示)。请回答下列问题:
(1)H2SO4中硫元素与氧元素的质量之比为　　　　　(填最简整数比)。
(2)m点溶液中溶质是　 。
(3)计算硫酸溶液中溶质的质量分数。
8.(改编)某氢氧化钠样品中含有硫酸钠。室温下,实验小组的同学取100 g该氢氧化钠样品置于烧杯中,加足量水将其溶解,再逐滴加入溶质质量分数为10%的BaCl2溶液,反应生成沉淀的质量与加入BaCl2溶液的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)图中A点所示溶液呈　　　(选填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)根据化学方程式,计算该氢氧化钠样品中硫酸钠的质量分数。(计算结果精确至0.1%)
9.某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中CaCO3的含量(假定石灰石中只含有CaCO3以及不与稀盐酸反应的杂质)。将50 g石灰石加入过量的稀盐酸中,同时把产生的CO2气体通入足量的NaOH溶液中,测量NaOH溶液增加的质量(如图所示)。请回答下列问题:
(1)从上图中可以看出,50 g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成CO2气体的质量为　　g(假定CO2全部被NaOH溶液吸收)。
(2)计算石灰石中CaCO3的质量分数。(写出详细的计算过程)
　(3)有同学认为反应的时间t2=2t1,请分析,该结论　　　　　(选填“正确”或“不正确”)。
类型4 数据表格类
10.(2023·西安模拟)为测定某氯化钙溶液中溶质的质量分数,实验小组取了100 g氯化钙溶液,不断加入一定质量分数的碳酸钾溶液,所得实验数据如下表所示:
加入碳酸钾溶液质量/g 20 40 60 80
生成沉淀的质量/g 4.0 8.0 10.0 x
(1)x的数值为　　　　　　。
(2)根据上述数据计算该氯化钙溶液的溶质质量分数。
11.学习小组同学用稀硫酸和锌粒制取氢气。向气体发生装置中加入一定量锌粒,将150 g稀硫酸分三次加入,每次生成气体的质量如表所示。
加稀硫酸的次数 第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸的质量/g 50 50 50
生成气体的质量/g 0.2 0.2 0.1
(1)共制得氢气的质量是　　　　　g。
(2)计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。
答案
例题　(1)增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)解:设所加稀盐酸中溶质的质量为x。 ①
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ ②
100　　　73
20 g-5 g x③
= ④
x=10.95 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%=10.95% ⑤
答:所加稀盐酸中溶质的质量分数为10.95%。 ⑥
题型专训
1.(1)<
(2)解:40 g 10%的氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量为40 g×10%=4 g。
设50 g废液样品中含氯化氢的质量为x。
NaOH+HClNaCl+H2O
40 36.5
4 g x
=
x=3.65 g
废液中盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%
答:废液中盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【解析】(1)恰好完全反应时,烧杯内溶液中的溶质为氯化钙和氯化钠两种物质,氯化钙是由钙离子与氯离子构成的,氯化钠是由钠离子与氯离子构成的,由氯化钠电离产生的钠离子与氯离子的个数相等,氯化钙电离产生钙离子和氯离子,所以恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系:Na+2.(1)20∶1　(2)H2O
(3)解:设理论上需要CaH2的质量为x。
CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑
42 4
x 8 kg
=
x=84 kg
答:若制取8 kg氢气,理论上需要CaH2的质量为84 kg。
3.(1)解:稀硫酸中溶质的质量为245 g×20%=49 g,设废铁屑中铁的质量为x。
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
56 98
x 49 g
=
x=28 g
所以废铁屑中铁的质量分数为×100%=87.5%
答:废铁屑中铁的质量分数为87.5%。
(2)76　(3)94.2
【解析】(2)稀硫酸中溶质的质量为245 g×20%=49 g,设生成硫酸亚铁的质量为y。
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
98 152
49 g y
=
y=76 g
(3)配制245 g溶质质量分数为20%的稀硫酸,需要40%的硫酸质量为=122.5 g
根据密度公式,需要40%的硫酸体积:122.5 g÷1.3 g/cm3≈94.2 cm3≈94.2 mL。
4.(1)漏斗和玻璃棒
(2)解:CaCO3的质量为100 g+201.5 g-296.5 g=5 g,
设该碳酸钠溶液中溶质的质量分数为x。
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
106　　　　　　　　100
100 g×x　　　　　5 g
=
x=5.3%
答:该碳酸钠溶液中溶质的质量分数为5.3%。
【解析】(1)过滤需要的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台,题中还缺少的仪器有漏斗和玻璃棒。
(2)根据质量守恒定律得出产生碳酸钙的质量,利用碳酸钙的质量结合化学方程式算出碳酸钠的质量,进而计算碳酸钠溶液中溶质的质量分数;也可以直接设溶质的质量分数进行计算。
5.(1)8
(2)解:设该稀硫酸中溶质的质量分数为x。
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
80 98
8 g 100 g×x
=
x=9.8%
答:该稀硫酸中溶质的质量分数是9.8%。
6.(1)0.5
(2)解:设参加反应的镁的质量为x。
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
24 2
x 0.5 g
=
x=6.0 g
样品的质量为88.0 g-80.0 g=8.0 g
样品中镁的质量分数为×100%=75%
答:样品中镁的质量分数为75%。
(3)2
7.(1)1∶2　(2)NaOH、Na2SO4
(3)解:设硫酸溶液中溶质的质量为x。
2NaOH　+　H2SO4Na2SO4+2H2O
80 98
20 g×4.0% x
=
x=0.98 g
硫酸溶液中溶质的质量分数为×100%=2.0%
答:硫酸溶液中溶质的质量分数为2.0%。
8.(1)碱
(2)解:由图像可知,恰好完全反应时消耗氯化钡的质量为104 g×10%=10.4 g
设样品中硫酸钠的质量为x。
BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
208 　142
10.4 g 　x
=
x=7.1 g
该氢氧化钠样品中硫酸钠的质量分数为×100%=7.1%
答:该氢氧化钠样品中硫酸钠的质量分数为7.1%。
9.(1)17.6
(2)解:设50 g石灰石中CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
　　100 44
x 17.6 g
=
x=40 g
则石灰石中CaCO3的质量分数为×100%=80%
答:石灰石中CaCO3的质量分数为80%。
(3)不正确
【解析】(1)从上图中可以看出,50 g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成CO2气体的质量为17.6 g。
(3)随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率变慢,则t2>2t1。
10.(1)10.0
(2)解:设参加反应的氯化钙质量为x。
CaCl2+K2CO3CaCO3↓+2KCl
111 100
x 10.0 g
=
x=11.1 g
则氯化钙溶液中溶质的质量分数为×100%=11.1%
答:氯化钙溶液的溶质质量分数为11.1%。
【解析】(1)根据表格数据可知,当加入20 g碳酸钾溶液时,生成沉淀的质量为4.0 g,当加入40 g碳酸钾溶液时,生成沉淀的质量为8.0 g,即每增加20 g碳酸钾溶液,可生成4.0 g沉淀,当加入60 g碳酸钾溶液时,生成沉淀的质量为10.0 g,说明当加入60.0 g碳酸钾溶液时,氯化钙反应完全,故加入80.0 g碳酸钾溶液,产生沉淀的质量还是10.0 g,故x的数值为10.0。
11.(1)0.5
(2)解:设50 g稀硫酸中溶质的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
　　　98　　　　　　　2
　　　x　　　　　　　 　0.2 g
=
x=9.8 g
所用稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=19.6%
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【解析】(1)共制得氢气的质量是0.2 g+0.2 g+0.1 g=0.5 g。