【特色专题专训】专题六 技巧性计算 2025年中考化学总复习（河南专版）（含解析）

专题六　技巧性计算
题型分析 —— 河南中考特色题型分析
　　化学计算是中考化学的重要组成部分,化学计算中的技巧性计算是对初中化学知识的综合考查,每年的中考化学都有涉及,牢记各种计算步骤并与质量守恒定律相结合是解决这类题目的关键。此类题难度偏大,常以选择题和填空题的形式出现,涉及分值约5分。此类题变化多样,综合性强,常用的解题方法有极值法、守恒法、差量法和转化关系法等。此类题型通过化学反应中物质质量关系的计算和分析,体现了化学学科的变化观和守恒观。
举例精讲 ——河南中考特色题型突破
类型1 元素守恒(守恒法)
(2021·河南节选)某有机物与N2O4反应释放能量,可作高能能源。该有机物18 g与一定质量的N2O4恰好完全反应,可生成26.4 g CO2、21.6 g H2O和25.2 g N2,实验测得其相对分子质量为60,该有机物的化学式为　　　　　。
[思维破冰]　根据质量守恒定律可知,参与反应的N2O4的质量为26.4 g+21.6 g+25.2 g-18 g=55.2 g,则N2O4中氮元素的质量为55.2 g××100%=16.8 g,氧元素的质量为55.2 g-16.8 g=38.4 g;生成物二氧化碳中碳元素的质量为26.4 g××100%=7.2 g,氧元素的质量为26.4 g-7.2 g=19.2 g;生成物水中氢元素的质量为21.6 g××100%=2.4 g,氧元素的质量为21.6 g-2.4 g=19.2 g;生成物N2的质量为25.2 g。化学反应前后元素的质量不变,反应物N2O4中氮元素质量为16.8 g,小于生成物N2的质量25.2 g,说明有机物中含有氮元素的质量为25.2 g-16.8 g=8.4 g;反应物N2O4中氧元素的质量为38.4 g,生成物中氧元素的总质量为19.2 g+19.2 g=38.4 g,质量相等,说明有机物中不含氧元素;反应前N2O4中不含氢元素,反应后生成物中氢元素的质量为2.4 g,说明有机物中含有2.4 g的氢元素;反应物N2O4中不含碳元素,反应后生成物中碳元素的质量为7.2 g,说明有机物中含有碳元素7.2 g。所以有机物中含有碳、氢、氮三种元素,且三种元素的质量依次为7.2 g、2.4 g、8.4 g,则该有机物中碳、氢、氮的原子个数之比为∶∶=1∶4∶1,又由于该有机物的相对分子质量为60,可求出该有机物的化学式为C2H8N2。
类型2 确定混合物的成分(极值法)
(2021·河南)现将含有某一种氯化物杂质的95 g MgCl2粉末溶于水后,与足量的AgNO3溶液反应,可生成290 g AgCl沉淀,则MgCl2中含有的杂质可能是 (　　)
A.NaCl　　　　　　B.CaCl2
C.AlCl3 D.KCl
[思维破冰]　若考虑极限情况,即氯化镁中不含杂质,则95 g氯化镁可生成287 g AgCl沉淀,现生成290 g AgCl沉淀,说明杂质是含氯量大于MgCl2中含氯量的物质,氯化镁中Cl的含量为×100%≈74.7%。A项,氯化钠中Cl的含量为×100%=60.7%,小于氯化镁中Cl的含量,错误;B项,氯化钙中Cl的含量为×100%=64%,小于氯化镁中Cl的含量,错误;C项,氯化铝中Cl的含量为×100%=79.8%,大于氯化镁中Cl的含量,正确;D项,氯化钾中Cl的含量为×100%=47.7%,小于氯化镁中Cl的含量,错误。
类型3 质量变化(差量法)
碳酸氢钠固体受热易分解生成一种盐和两种氧化物,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;将10 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分加热至固体的质量不再改变,冷却,称量剩余固体的质量为6.9 g,则原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量之比为　　　　　　。
[思维破冰]　在反应前后有物质状态改变的计算中,差量法有化难为易的效果。解题的关键是找到反应前后固体、液体、气体质量的理论变化差值,再根据题目所提供的实际差值,列出正确的比例式进行解答。反应前后固体减小的质量即为碳酸氢钠分解生成水和二氧化碳的总质量。根据差量法可计算,设原混合物中碳酸氢钠的质量为x,则有
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　　Δm
168 18 44 62
x10 g-6.9 g=3.1 g
=
解得x=8.4 g,即原混合物中碳酸氢钠的质量为8.4 g,碳酸钠的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,则碳酸钠与碳酸氢钠的质量之比为4∶21。
将一定量铁粉和铜粉分别加入质量相等且足量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,所得两种溶液的质量相等,则加入的铁粉和铜粉的质量之比为　　　　　　　　　。
[思维破冰]　将铁粉和铜粉分别加入硝酸银溶液中,发生如下两个反应:Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag、Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。这两个反应都会导致溶液质量减小,由题意可知,开始时硝酸银溶液的质量是相等的,最终所得溶液的质量还是相等的,说明两个反应中溶液减小的质量是相等的,假设溶液减小的质量都为a,加入的铁粉和铜粉的质量分别为x和y,则可用差量法求:
Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag　　　Δm
56　　 216 216-56=160
x 　　　　　　a
可求得x=
Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag　　　Δm
64 216 216-64=152
y 　　　　　　a
可求得y=
则加入的铁粉和铜粉的质量之比为
x∶y=∶=133∶160。
题型专训
【基础作业】
1.(2024·河南)镁与某金属的混合物共m g,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2m g。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是 (　　)
A.Be(BeO) B.Cu(CuO)
C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
2.已知镁和铝的相对原子质量之比为8∶9。若镁和铝分别与足量盐酸反应,生成氢气的质量相等,则参加反应的镁和铝的质量之比为 (　　)
A.3∶2 B.4∶3
C.1∶1 D.1∶2
3.向某氯化钡溶液中加入一定质量的硫酸溶液,二者恰好完全反应,过滤,所得溶液质量与原氯化钡溶液的质量相等。则所加硫酸溶液中溶质质量分数的计算式为 (　　)
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
4.将20 g镁、铁的金属混合物加入一定质量的稀硫酸中,恰好完全反应后,经测定溶液质量增加了19 g,将反应后的溶液蒸干,得到固体的质量为 (　　)
A.39 g B.60 g
C.68 g D.73 g
5.实验室欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(假设样品中只含铜和锌),取50 g黄铜样品粉末于烧杯中,先加入100 g稀硫酸,充分反应后得到固液混合物149.8 g,再继续加入200 g相同浓度的稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤液312.6 g,则黄铜样品中锌的质量分数为 (　　)
A.39% B.74%
C.61% D.26%
6.某同学取8 g ZnO、Al2O3、Cu的混合固体与73 g 20%的稀盐酸混合后恰好完全反应,则该混合固体中金属元素的百分含量为 (　　)
A.70% B.40%
C.30% D.60%
7.向10.7 g Mg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4至恰好完全反应,反应后的溶液质量增加了10.1 g,将反应后溶液蒸发结晶,干燥。获得的固体质量为 (　　)
A.15.5 g B.25.1 g
C.39.5 g D.20.3 g
8.由C5H10、C3H6O、C6H12O6组成的混合物,经测定含氧元素的质量分数为30%,则含碳元素的质量分数为 (　　)
A.60% B.45%
C.30% D.22.5%
9.碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为50%,将30 g该混合物高温煅烧至质量不再改变,则生成二氧化碳的质量为 (　　)
A.15 g B.13.2 g
C.9 g D.6.6 g
10.现有Na2CO3和Na2SO4的混合物共12.4 g,溶于水并加入过量的BaCl2溶液后,生成沉淀共21.5 g,则原混合物中含钠元素的质量为 (　　)
A.2.3 g B.4.6 g
C.6.9 g D.9.2 g
11.由两种金属组成的混合物5.6 g 与足量的稀盐酸反应,产生0.2 g氢气,则金属混合物的组成可能是 (　　)
A.Al和Mg B.Fe和Cu
C.Al和Zn D.Fe和C
12.现有碳酸钙和X的固体混合物9 g,向其中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生4.4 g二氧化碳,则X可能是 (　　)
A.碳酸氢钠 B.碳酸钾
C.碳酸钠 D.碳酸钡
13.某溶液中大量存在四种离子,其个数之比为Fe3+∶S∶Cl-∶X=1∶2∶3∶4,则 X 为 (　　)
A.K+ B.Ba2+
C.Cu2+ D.Ag+
14.(2024·安阳二模)一定质量的Al2O3和Fe2O3的混合物与100 g 14.6%的盐酸恰好完全反应,将反应后的溶液蒸干,得到19 g固体,则原固体混合物的质量为 (　　)
A.4.8 g B.8 g
C.8.4 g D.14.2 g
15.将MgCO3和MgO的混合物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24 g,则反应生成水的质量为 (　　)
A.1.6 g B.3.6 g
C.3.2 g D.2.4 g
16.将25 g镁粉和氧化镁的混合物与一定量的稀硫酸恰好完全反应得到溶液,所得溶液中溶质的质量为60 g,则原混合物中氧元素的质量为 (　　)
A.8 g B.10 g
C.12 g D.13 g
17.(2024·洛阳一模)将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应,生成0.3 g 氢气,则金属混合物的质量不可能为 (　　)
A.3.6 g B.4.8 g
C.5.6 g D.8.4 g
【素养作业】
18.取部分变质的氢氧化钙样品2.48 g,加入足量的水中充分搅拌后,向其中加入30 g质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,恰好完全反应后过滤,得到固体3 g,则原氢氧化钙样品中氢氧化钙的变质程度约为 (　　)
A.40.3% B.66.7%
C.33.3% D.6.5%
19.将10 g含有Al2O3、Fe3O4、CuO三种氧化物的混合物放入烧杯中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,生成水的质量为3.6 g,则固体混合物中氧元素的质量为 (　　)
A.5 g B.1.6 g
C.3.2 g D.10 g
20.向4.8 g锌、铁、镁三种金属的混合粉末中,加入一定质量的稀硫酸,恰好完全反应,蒸发溶剂,得到14.4 g固体,则这几种金属和稀硫酸反应共产生氢气的质量是 (　　)
A.0.1 g B.0.2 g
C.0.3 g D.0.4 g
21.取已部分变质的氢氧化钠溶液100 g,向其中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100 g,恰好完全反应得到中性溶液。蒸干该中性溶液可得到的固体的质量是 (　　)
A.17.55 g B.11.7 g
C.11.0 g D.58.5 g
22.(2024·南阳二模)实验室常用燃烧法测定有机物的组成。某3 g有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,则此过程消耗氧气的质量为　　　　　　g;若进一步测定该有机物的相对分子质量为30,则该有机物的化学式为　　　　　。
23.(2024·濮阳三模)天然气是家庭常用的燃料,其主要成分是甲烷(CH4)。甲烷完全燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。若一定质量的甲烷和16 g氧气的混合气体在密闭容器中充分燃烧后,生成CO、CO2和10.8 g H2O,则CO和CO2的化学计量数之比为　　　　　。
答案
例题1
C2H8N2
例题2
C
例题3
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　4∶21
例题4
133∶160
题型专训
1.A
2.B　【解析】设镁的相对原子质量为 8x,则铝的相对原子质量为 9x,根据反应Mg+2HClMgCl2+H2↑可知,参加反应的镁与生成氢气的质量之比为 8x∶2=4x∶1,根据反应 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑可知,参加反应的铝与生成氢气的质量之比为 18x∶6=3x∶1,所以产生等质量的氢气,参加反应的镁与铝的质量之比为 4x∶3x=4∶3,B项正确。
3.B　【解析】H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl
　98 233
M×x M
根据题意,反应后所得溶液的质量与原氯化钡溶液质量相等,则加入的硫酸溶液的质量等于生成的硫酸钡沉淀的质量,即硫酸钡的质量为M , 则硫酸溶液中溶质质量分数计算式为×100%。
4.C　【解析】根据质量守恒定律,溶液增加的质量为金属混合物与反应生成氢气的质量差,则反应生成的氢气的质量为20 g-19 g=1 g。根据质量守恒定律,反应前后元素的质量保持不变,生成氢气的质量就是反应前硫酸中氢元素的质量,则参与反应的硫酸的质量为1 g÷=49 g。则硫酸中硫酸根的质量为49 g-1 g=48 g。因此反应生成的硫酸镁与硫酸亚铁中硫酸根的质量也为48 g,因此生成的硫酸镁与硫酸亚铁的质量应为48 g+20 g=68 g。
5.D　【解析】设样品中锌的质量为x,生成氢气的质量为y,铜的质量就是(50 g-x),可得:
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65　　　　　　　　　　2
x　　　　　　　　　　y
=
y=
第二次加入稀硫酸,充分反应后过滤,减小的质量包括氢气的质量和铜的质量,可得:
+50 kg-x=50 g+300 g-312.6 g
x=13 g
所以黄铜样品中锌的质量分数为×100%=26%。
6.D　【解析】氧化锌、氧化铝和稀盐酸反应生成盐和水,生成的水中的氧元素来自氧化锌、氧化铝,氧化锌和氧化铝中氧元素的质量为73 g×20%×÷×=3.2 g,则该混合固体中金属元素的百分含量为×100%=60%。
7.C　【解析】生成氢气的质量:10.7 g-10.1 g=0.6 g,
则在硫酸中氢原子与硫酸根离子的关系:
　~
　
=
x=28.8 g
所以将反应后的溶液蒸干,得到固体的质量为28.8 g+10.7 g=39.5 g。
8.A　【解析】在C5H10、C3H6O、C6H12O6的组成中,碳原子和氢原子的个数之比均为1∶2,氧元素的质量分数为30%,所以碳元素的质量分数为(1-30%)××100%=60%。
9.C　【解析】30 g该混合物中钙元素的质量为30 g×50%=15 g。反应前后钙元素的质量不发生改变,则反应后的氧化钙的质量:15 g÷×100%=21 g。则生成的二氧化碳的质量为30 g-21 g=9 g。
10.B　【解析】Na2CO3和Na2SO4分别和BaCl2反应,生成了BaCO3和BaSO4沉淀,即Na2CO3→BaCO3,Na2SO4→BaSO4,则固体增加的质量为钡元素与钠元素的质量差,故此题应采用差量法,设混合物中含钠元素的质量为x。
　~
　　
=
x=4.6 g
11.C　【解析】根据金属与稀盐酸反应的化学方程式可知,生成0.2 g氢气需要金属铁的质量为0.2 g÷×100%=5.6 g,需要金属锌的质量为0.2 g÷×100%=6.5 g,需要金属铝的质量为0.2 g÷×100%=1.8 g,需要金属镁的质量为0.2 g÷×100%=2.4 g,铜、碳不与稀硫酸反应。A项,铝和镁的质量都小于 5.6 g时就可以产生0.2 g氢气,此时混合物质量为5.6 g,产生氢气质量大于0.2 g,不符合题意;B项,铁正好为5.6 g时才可以产生0.2 g氢气,而此时铜不参与反应,所以产生的氢气质量小于0.2 g,不符合题意;C项,铝小于5.6 g,锌大于5.6 g时才可以产生0.2 g氢气,两种金属混合物,可以出现5.6 g时,产生0.2 g氢气,符合题意;D项,铁正好为5.6 g时才可以产生0.2 g 氢气,而此时碳不参与反应,所以产生的氢气质量小于0.2 g,不符合题意。
12.A　【解析】假设4.4 g的二氧化碳全部由一种物质生成,分别需要碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡的质量为x、y、z、m、n,
CaCO3~ CO2
100 44
x 4.4 g
=
x=10 g
NaHCO3~ CO2
84 44
y 4.4 g
=
y=8.4 g
K2CO3~ CO2
138 44
z 4.4 g
=
z=13.8 g
Na2CO3~ CO2
106 44
m 4.4 g
=
m=10.6 g
BaCO3~ CO2
197 44
n 4.4 g
=　n=19.7 g
10 g碳酸钙完全反应可生成二氧化碳4.4 g,固体混合物为9 g,则X为碳酸氢钠。
13.A　【解析】其混合溶液中大量存在四种离子,其个数之比为Fe3+∶S∶Cl-∶X=1∶2∶3∶4,溶液不显电性,阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,设铁离子的个数为1,则正电荷总数为3×1,负电荷总数为1×3+2×2,则X应带正电荷,设一个离子所带的电荷数为a,则3×1+4a=1×3+2×2,解得a=1。因为银离子不能与氯离子共存,则X为K+。
14.B　【解析】HCl 的质量为 100 g×14.6%=14.6 g;HCl 中氯元素的质量为14.6 g××100%=14.2 g。盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,与氧化铁反应生成氯化铁和水,将反应后的溶液蒸干,得到的固体为氯化铝和氯化铁的混合物,由于反应前后氯元素的质量不变,则金属氯化物中金属元素的质量=19 g-14.2 g=4.8 g。盐酸中的氢元素与氧化物中的氧元素结合成水,根据质量守恒定律可知,水中氢元素的质量=14.6 g-14.2 g=0.4 g,氢元素与氧元素结合生成水,氧化物中氧元素的质量=0.4 g÷=3.2 g,则原固体混合物的质量=4.8 g+3.2 g=8 g。
15.B　【解析】稀硫酸和碳酸镁反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,和氧化镁反应生成硫酸镁和水,再联系上述所发生的反应的化学方程式可知存在关系:
H2SO4MgSO4H2O,若设生成水的质量为x,则:
MgSO4H2O
　120　　　18
　24 g　　 x
=
x=3.6 g
16.D　【解析】稀硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气,稀硫酸和氧化镁反应生成硫酸镁和水,反应所得溶液中溶质为硫酸镁,则硫酸镁中镁元素的质量为60 g×=12 g,则原混合物中氧元素的质量为25 g-12 g=13 g。
17.D　【解析】本题用极值法进行解答,即求出产生0.3 g氢气,需要其中某一种金属的质量各是多少。下面为各反应的化学方程式及所用金属及产生氢气的质量关系:
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
24 2
3.6 g 0.3 g
2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
2.7 g 0.3 g
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
56 2
8.4 g 0.3 g
产生等量的氢气所需三种金属质量由大到小的顺序为铝、镁、铁。产生0.3 g氢气,最少需要金属铝的质量为2.7 g,如果有其他一种金属或两种金属混合,由于等量的镁和铁完全反应产生的氢气都比铝产生的少,则所需要金属混合物的质量要比铝单质的质量多,即大于2.7 g。
产生0.3 g氢气需要金属质量最大的是铁,需要铁8.4 g,但由于等质量的镁和铝完全反应产生的氢气都比铁的多,所以当有这两种金属混合时,所需金属混合物的质量就比铁单质的少,即小于8.4 g,所以所需金属混合物的质量范围为2.7~8.4 g。
18.C　【解析】设氢氧化钙样品中氢氧化钙的质量为x,则:
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH Δm
　　　　　74　　　　　100 100-74=26
　　　　　x 3 g-2.48 g=0.52 g
=　x=1.48 g
样品中碳酸钙的质量为2.48 g-1.48 g=1 g。
设变质的氢氧化钙的质量为y。
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
　　74　　　　　　　100
　　y　　　　　　　1 g
=　y=0.74 g
氢氧化钙样品中氢氧化钙的变质程度约为×100%≈33.3%。
19.C　【解析】酸和金属氧化物反应生成盐和水,所以金属氧化物中氧元素的质量和生成物水中氧元素的质量相等,根据化学反应前后元素质量守恒,可设混合物中氧元素的质量为x,
H2O　　~　　O
18 16
3.6 g x
=　x=3.2 g
20.B　【解析】向4.8 g锌、铁、镁三种金属的混合粉末中,加入一定质量的稀硫酸,恰好完全反应,蒸发溶剂,得到14.4 g固体,则固体中硫酸根的质量为14.4 g-4.8 g=9.6 g,则硫酸中氢元素的质量为9.6 g÷(×100%)×(×100%)=0.2 g。反应前后氢元素的质量不变,则共产生氢气的质量是0.2 g。
21.B　【解析】根据元素质量守恒可知,氯化氢中氯元素的质量等于生成的氯化钠中氯元素的质量。设蒸干该溶液可得到固体的质量是x,则100 g×7.3%××100%=x××100%,解得x=11.7 g。
22.11.2　C2H6　
【解析】8.8 g二氧化碳中碳元素的质量为8.8 g××100%=2.4 g,5.4 g水中氢元素的质量为5.4 g××100%=0.6 g,二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素的质量和为2.4 g+0.6 g=3 g,即该有机物的质量,根据质量守恒定律可知,化学反应前后反应物质量总和=生成物质量总和,所以此过程消耗氧气的质量=8.8 g+5.4 g-3 g=11.2 g。
碳、氢元素的原子个数之比为∶=1∶3
设有机物的化学式为CxH3x
因为该有机物的相对分子质量为30,所以12x+3x=30,x=2。
所以该有机物的化学式为C2H6。
23.CH4+2O2CO2 +2H2O　2∶1
【解析】甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2 CO2 +2H2O;根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量均不变,甲烷中氢元素的质量与生成物水中氢元素的质量相等,甲烷中碳元素的质量与生成物二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量相等,则甲烷的质量为10.8 g××100%÷×100%=4.8 g,甲烷中碳元素的质量为4.8 g××100%=3.6 g,根据质量守恒定律可知,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成物二氧化碳和一氧化碳的质量和为4.8 g+16 g-10.8 g=10 g,设生成二氧化碳的质量为x,则生成一氧化碳的质量为10 g-x,则x××100%+(10 g-x)××100%=3.6 g,x=4.4 g,则生成一氧化碳的质量为10 g-4.4 g=5.6 g,则一氧化碳和 二氧化碳的化学计量数之比为∶=2∶1。