(共37张PPT)
专题五 涉及实验和流程等的分析、判断和计算
广东近三年考点及分值统计 年份 考点 分值
2023年 计算海绵铁可制备Fe(CO)5的质量 约10分
2024年 计算赤泥理论上可提取铁的质量 约10分
2025年 计算生产CH3OH,需消耗CO2的质量 约10分
备考建议 近六年的广东省中考综合分析计算题中涉及化学方程式的计算,呈现较为稳定的趋势,计算要求相对直观简单。2020年考查了H2O2分解的计算,2021 年考查了实验分析计算(属于热重实验分析),2022年考查了流程题中的相关计算。2023年、2024年及2025年的试题则依托情境背景,重点突出科技在国防及生产生活中的应用价值,更加注重考查学生借助图表信息,运用比较、分析、综合等科学方法推测物质及其变化的科学素养。考生应重视对图、表和流程的整体理解
1.简单比较判断:4分左右(较为基础)。
2.涉及化学方程式的计算:4分左右。
3.涉及数据分析方面的逻辑判断或计算:2分左右,2020年考查溶液配制的计算,2021年至2025年均考查了元素质量分数(2021年是元素质量分数的比较,2022年和2023年是元素质量分数的计算,2024年考查物质中元素的质量比和元素质量分数的转化;2025年基于混合物质量和质量分数求某种特定物质的质量)。
结合实验、图像和表格的计算(6年4考)
1.(2021·广东节选)胆矾(CuSO4·5H2O,相对分子质量为250)广泛应用于生产生活中。将25.0 g胆矾
放在坩埚内加热,固体质量与成分随
温度变化的曲线如图。(Cu-64 H-
1 S-32 O-16)
(1)加热至_______℃时,CuSO4开始分解。
(2)加热至1 000 ℃时,CuO开始分解,生成Cu2O与一种能使带火星的木条复燃的气体,该气体为_______(写化学式),CuO完全分解时产生该气体的质量为______g。
650
O2
0.8
[解]设:完全分解生成硫酸铜的质量为x。
250 160
25 g x
解得x=16 g
答:图中x的值为16。
(4)下列物质均可作为炼铜的原料,理论上,冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是______(填字母)。
a.CuSO4·5H2O b.CuSO4
c.CuO d.Cu2O
d
2.(2025·东莞模拟)(科学态度与责任)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中Na2CO3的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:(Ca-40 Na-23 C-12 O-16 Cl-35.5)
(1)Na2CO3中钠离子和碳酸根离子个数比为__________;钠元素的质量分数为___________(结果精确到0.1%)。
(2)实验中加入“过量”CaCl2溶液,目的是________________ ________________。
(3)若取用样品的质量为2.2 g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2 g。计算2.2 g纯碱样品中含Na2CO3的质量。(写出计算过程)
2∶1
43.4%
使样品中的碳酸钠完全反应
[解]设:2.2 g纯碱样品中含Na2CO3的质量为x,
CaCl2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 2 g
解得x=2.12 g
答:2.2 g纯碱样品中含Na2CO3的质量为2.12 g。
(4)无水碳酸钠合格品等级规定如表所示,该品牌食用纯碱等级为__________。
等级 碳酸钠含量(≥) 氯化钠含量(≤) 水不溶物含量(≤)
优等品 99.2% 0.7% 0.04%
一等品 98.8% 0.9% 0.10%
合格品 98.0% 1.2% 0.15%
不合格
3.(2025·汕尾模拟)(科学思维)水垢的成分是氢氧化镁和碳酸钙,某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12.9 g混合物样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。(Ca-40 Mg-24 C-12 O-16 H-1)
(1)碳酸钙中钙元素的质量分数为_______。
(2)在________(填“t1~t4”中对应时间点,下同)时,Mg(OH)2恰好完全分解;_______时,CaCO3恰好完全分解。
(3)12.9 g水垢样品中碳酸钙的质量为多少 (写出计算过程)
40%
t2
t4
[解]由图可知,氢氧化镁受热分解,生成水的质量为12.9 g-12.0 g=0.9 g。设:12.9 g水垢样品中氢氧化镁的质量为x。
58 18
x 0.9 g
解得x=2.9 g
则12.9 g水垢样品中碳酸钙的质量为12.9 g-2.9 g=10 g。
答:12.9 g水垢样品中碳酸钙的质量为10 g。
(4)某时刻,测得剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则此时剩余固体的成分为________________________(填化学式)。
CaO、CaCO3、MgO
4.(原创)为了早日实现“碳中和”,工厂逐步采用氢气替代一氧化碳炼铁,该技术可有效降低二氧化碳的排放。某兴趣小组在实验室模拟了氢气炼铁的过程,如图1所示,并利用热重分析仪收集了氢气逐步将4.8 g氧化铁还原成铁的有关数据,得到了固体残留率与反应温度的关系曲线,如图2所示。
图1
图2
(1)氢气能替代一氧化碳炼铁,是因为氢气具有_______性,反应前先通入一段时间氮气的目的是____________________________ _______________________。
(2)加热一段时间后,装置A玻璃管内的现象是____________ __________;反应结束后,根据装置______(填“B”或“C”)的增重也可计算出固体残留率。
还原
排尽装置内的空气,避免加热不纯的氢气发生爆炸
固体由红色变黑色
B
(3)请计算利用氢气替代一氧化碳冶炼870 kg磁铁矿(纯度为50%)时,可减少多少千克二氧化碳产生。(写出计算过程)(已知氢气的氧化产物是水,C-12,O-16,Fe-56)
[解]设:一氧化碳冶炼870 kg磁铁矿会生成二氧化碳的质量为x。
232 176
870 kg×50% x
= 解得x=330 kg
答:可减少二氧化碳的排放量为330 kg。
(4)反应至________℃时,氧化铁开始分解;加热至650 ℃时,c点固体的化学式为________。
550
FeO
结合工艺流程的化学方程式计算(6年2考)
1.(2022·广东)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图1所示。(Fe-56 Cu-64 S-32 O-16)
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的_____ (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是___________(写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1 000 g铁铜双
金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数
为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还
原铁粉的质量(写出计算过程)。
强
FeSO4
[解]1 000 g铁铜双金属粉末中铜的质量为1 000 g×19.2%=192 g,设:需还原铁粉的质量为x。
Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu
56 64
x 192 g
解得x=168 g
答:需还原铁粉的质量为168 g。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧元素的质量分数随温度的变化如图2所示。若(3)中产品是在500 ℃时干燥还原后得到的,则其中最多含Fe元素__________g(产品中只含三种元素)。
804
2.(中华优秀传统文化)《石灰吟》是明朝文学家于谦创作的一首七言绝句,全诗内容是“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。”相关的化学反应可用图1表示:(Ca-40 Na-23 C-12 O-16 H-1)
(1)过程②所发生的反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
放热
(2)过程③所发生反应的化学方程式为______________________ ________________。
(3)上述过程所涉及的物质中常用作干燥剂的是__________(填化学式)。
(4)为制取氢氧化钠,取一定质量的步骤②所得石灰乳,向其中逐滴加入质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,使其充分反应。滴入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀的质量之间的关系如图2所示。
CO2+Ca(OH)2=== CaCO3+H2O
CaO
①当滴入10.6%的Na2CO3溶液至图中B点时,溶液中的溶质有____________________(填化学式)。
②计算恰好完全反应时(即图中A点)所得氢氧化钠的质量。(写出计算过程)
Na2CO3、NaOH
[解]参加反应的Na2CO3的质量为200 g×10.6%=21.2 g。
设:反应生成的NaOH的质量为x。
Na2CO3+Ca(OH)2=== 2NaOH+CaCO3↓
106 80
21.2 g x
解得x=16 g
答:恰好完全反应时所得氢氧化钠的质量为16 g。
3.(2025·清远模拟)镁砂是重要的耐火材料。某小组查阅资料后设计两种制备镁砂的方案(如图1所示),请结合信息回答问题。(H-1 O-16 Mg-24)
(1)从能源利用或原料角度分析,两种方案中更优的是方案___ (填“1”或“2”),理由是___________________________。
原料来源广泛,节约能源
1
[解]设:若需制备400 kg MgO,理论上需要原料的质量为x。
58 40
80%x 400 kg
解得x=725 kg
答:若需制备400 kg MgO,理论上需要原料的质量为725 kg。
(3)煅烧温度会影响镁砂颗粒密度,颗
粒密度越大代表镁砂颗粒越致密,其耐火
性能会更好。据图2分析,煅烧温度最好控
制在__________℃。
(4)理论上116 g Mg(OH)2参加反应,
最终可得到镁的质量为______g。
1 700
48
4.(2025·深圳改编)铜具有重要战略价值。古代以黄铜矿(其主要成分为CuFeS2)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。永浩同学对比二者原理如图:(Cu-64 S-32 O-16 H-1)
(1)“闪速炼铜”速率远快于“火法炼铜”,科科同学由此推测,________(“火法”或“闪速”)炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。
闪速
吸收
[解]设:该反应过程中炼出64 kg铜的同时产生二氧化硫的质量为x。
128 64
64 kg x
解得x=32 kg
答:该反应过程中炼出64 kg铜的同时产生二氧化硫的质量为32 kg。
(3)反应生成的SO2可被石灰乳吸收,请说明其吸收效果优于石灰水的原因:______________________________________________ __________。
(4)火法炼铜中,炉渣FeSiO3是由两种物质化合生成的,请帮助俊基同学写出沙子提供的物质________(填化学式)。
(5)对比火法炼铜,怡妍同学发现闪速炼铜的优势有________ (多选,填字母)。
a.高温更少,节约能源 b.原料更少,节省成本
c.无污染
石灰乳中氢氧化钙的含量比石灰水高,能吸收更多的SO2
SiO2
ab
【解析】(3)石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,石灰水是氢氧化钙的稀溶液,石灰乳中氢氧化钙的含量比石灰水高,所以吸收二氧化硫的效果更好。(4)在火法炼铜中,炉渣FeSiO3是由氧化亚铁和沙子中的二氧化硅化合生成的,所以沙子提供的物质是SiO2。(5)从流程图可以看出,闪速炼铜高温步骤相对火法炼铜更少,能够节约能源,a项正确;从流程图可以看出,火法炼铜需要使用沙子而闪速炼铜不需要,所以闪速炼铜使用的原料更少,b项正确;闪速炼铜过程中也会产生二氧化硫,还是有污染的,c项错误。故选ab。