化学计算综合、应 用 篇[下学期]

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名称 化学计算综合、应 用 篇[下学期]
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 科学
更新时间 2007-04-21 21:20:00

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课件33张PPT。化学计算综合、应 用 篇金华九中 陈惠琴 近年来,各地中考卷中的化学计算已逐步
走出人为编制、无实际价值的“偏、难、怪”
误区,在检查学生的科学计算能力时,更重
视与生产、生活实际相联系,出现了新的命
题走向,主要有以下几个方面:
例1:“骨质疏松症”是人体缺钙引起的,可服用补钙剂
来治疗。乳酸钙(CaC6H10O3·5H2O)是一种常用
的补钙剂,市售乳酸钙片剂每片含乳酸钙200mg,
一个成年缺钙病人每天服用20片乳酸钙片剂可以达
到补钙的目的。计算:
(1)乳酸钙中各元素的质量比;
(2)该成年缺钙病人改用喝牛奶(每100ml牛奶中
含 钙≤ 0.104克)来补钙,每天至少需喝多少
毫升牛奶?
一、注重与日常生活相联系 解析:本题结合“乳酸钙”保健品命题,与日常生活相
联系,立意较新,但实质考查的知识点较简单。第
(1)小题考查组成物质中各元素的质量比的计算,
第(2)小题考查的是物质中某元素的质量分数,
本题中提取的关键信息是乳酸钙的化学式。
解:(1) mCa : mc : mH : mo = 10 : 18 : 5 : 44
(2) 设每天至少需喝χ毫升牛奶
20片× 200mg× = χ×
χ=500ml
答:略.Ca
CaC6H10O3·5H2O0.104× 1000mg
100ml例2:如图是给患者输液用的氯化钠注射溶液的标鉴(部分文字)。
(1)要配制1000毫升这种注射溶液(密度为1克/厘 米3)。需
氯化钠多少克?
(2)小明同学从某医院取来了氯化钠注射溶液65克,滴入足
量的AgNO3溶液,充分反应后得到沉泻1.435克。通过计
算,判断取来的注射液中氯化钠的含量是否达到要求。 氯化钠注射溶液
[规格]500ml:4.5g
[适应症]:各种原因所到的失水等
[用法]:静脉滴注
0.9% 500ml解析:本题选择学生熟悉的输液为题干命题,立意新颖、亲切,
考查的知识点不难,主要考查溶液中溶质、溶剂、质量分
数的计算,以及根据化学方程式的简单计算,关键从注射
溶液的标鉴上提取相关有用信息:质量分数为0.9%
解:(1) 1000毫升×1克/厘米3 ×0.9%=9克
(2) 设小明取来的氯化钠注射液中氯化钠的质量分数为χ
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
58.5 143.5
65 χ 1.435
58.5 : 143.5 = 65χ : 1.435
χ=0.9%
∴取来的注射液中氯化钠的含量达到要求。
答:略.例3:2004年春季,我国某地区发生了震惊全国的“毒奶粉”事件。
劣质奶粉制造商为谋取暴利,大大降低了奶粉中蛋白质含量,
导致食用这种奶粉的众多婴幼儿严重营养不良乃至死亡。奶
粉中蛋白质含量的国家标准为:每100g婴幼儿奶粉中含12g—
25g。其测定方法是:奶粉经系列反应生成氨,由氨计算出
氮,再由氮求出蛋白质的质量(蛋白质中含氮按16%计算)。
今有一袋从农村市场查获的奶粉,取样品100g,反应后生成
的NH3和7.5克19.6%的稀硫酸恰好完全反应
[2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4],试通过计算判断这袋奶粉是否属
于劣质奶粉。解析:本题用社会的新闻热点作为命题的载体,考查根据化学
式求不纯物中元素质量分数的计算、化学方程式的计算
及学生在阅读中获取有用信息的综合能力,本题的关键
要根据给予的反应式,求出奶粉中含氮元素的质量。
解:设100g样品中含蛋白质为χ克,则含氮元素的质量为
χ·16%,用关系量法:
2NH3 + H2SO4 =(NH4)2SO4 ~ 2N
98 28
7.5 ·19.6% χ·16%
98 : 28 = 7.5 ·19.6% :χ·16%
Χ=2.625g< 12g
∴ 这袋奶粉属于劣质奶粉
答:略。小结:
近年中考化学计算中的与日常生活相联系的题
目较多,这类题目往往以学生日常生活中熟悉的事
物(新闻热点,如印度洋海啸、氯气泄漏事件、非
典、禽流感、矿难事件、苏丹红一号等;熟悉的事
件,如食品营养、医疗药品等)为题目的主干,因而
往往题目较长,有一定的阅读量,实质上考查的知
识点的要求并不高,关键在于能够在众多的信息中
提取有用的信息。二、注重与探究性实验相结合 例4:小华想测定Cu - Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。
(2)小华取该合金的粉末32.5g,与足量该盐酸充分反应,经测定,产生了0.4g气体,请求出该合金中铜的质量分数。
(3)若想测出该盐酸的质量分数,你认为实验时必须提供和测出的数据是 (选填序号)。
A.参加反应的合金质量
B.参加反应的稀盐酸的质量
C.参加反应的稀盐酸的体积和密度
D.产生气体的质量解析:该题把化学计算和实验探究结合在一起,对计算本身
的要求并不高,但要求学生对实验的原理要有深刻的
理解。不但要知道置换反应的条件,对给予的条件作
出选择,还要学生有一定的分析问题的能力。由于铜
和银都不会与稀盐酸反应,因而:
(1)能测出其铜的质量分数的是 Cu - Zn 合金。
(2)设该合金中铜的质量分数为x,
Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2
65 2
32.5g ·(1- x) 0.4g
65 : 2 = 32.5g ·(1- x) : 0.4g x =60%
(3)B、D 或 C、D
例5:小明、小强和小红三位同学一起对碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]受热完全分解后,黑色固体产物的成分进行探究,他们称取5.0g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解,冷却至室温,称量黑色固体产物的质量为 3.6g,他们根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物作出以下猜测:①可能是氧化铜; ②可能是单质碳; ③ 可能是单质碳和氧化铜的混合物,他们作出以上猜想的依据是: .
(1)小明设计的实验方案是:向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,充分振荡,静置后观察现象。如果猜想①正确,现象应是 ;如果猜想③正确,现象应是 。
(2)小强进一步思考后,根据碳的化学性质,认为猜想③可以排除,他的理由是 。 (3)小红通过对得到的实验数据进行计算,排除猜想 ② ,她的理由是: .
(4)科学家探究的方法和途径有多种,若证明某黑色粉末确由氧化铜和单质碳组成,你还可用什么方法?

解析:本题是一道综合性较强的探究题,选取的题目材料新颖,而涉及的化学计算比较简单,学生在解题的过程中,了解科学家对未知物质进行探究的一般方法和历程,在解题过程中学到探究的相关方法。答案:化学变化过程中元素不变,且氧化铜和单质碳都
是黑色固体。
(1)试管中溶液变成蓝色,黑色固体消失;
试管中溶液变成蓝色,仍有黑色固体剩余。
(2)在加热条件下,氧化铜和碳会发生反应。
(3)5.0g碱式碳酸铜中含有碳:
×5.0g = 0.27g < 3.6g

(4)将混合物在大试管中加热,并将生成的气体通入澄清的石灰水,观察现象。(其他合理等答案均可)12
222 例6:某课外兴趣小组对一批铁样品(含有杂质,杂质不溶于
水,也不与稀硫酸反应)进行分析。甲、乙、丙三位同
学分别进行实验,其中只有一位同学所取用的稀硫酸与
铁样品恰好完全反应,实验数据如下: 请你认真分析数据,回答下列问题:
(1)哪位同学所取的稀硫酸与铁样品恰好完全反应?
(2)计算样品中铁的质量分数;
(3)计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。(烧杯
的质量为25.4g,结果精确到1%)甲 乙 丙烧杯+稀硫酸 200g 150g 150g加入的铁样品 9g 9g 14g充分反应后烧杯+剩余物 208.7g 158.7g 163.7g解析:本题为一道结合探究性学习的综合计算。目的在于探究
某批铁样品中铁的含量,不但考查学生的实验探究能力,
更考查了学生对实验数据的处理能力。分析三组实验数
据会发现,反应物与生成物的质量差均为0.3克,即三位
同学的实验中,产生的氢气都是0.3克,则耗用稀硫酸和
铁样品最少的乙组恰好完全反应,计算以2组数据为突
破口。
(1)乙
(2)设样品中铁的质量为χ克,生成FeSO4的质量为y克,
生成氢气的质量为:150g+9g-158.7g =0.3g
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 152 2
χ y 0.3g
χ=8.4g样品中铁的质量分数为: ×100%=93%
y = 22.8g
反应后所得溶液的质量分数为:
答:略。8.4
922.8
158.7-25.4-(9-8.4)×100% = 17%例7:我省盛产石灰石,其中含有的杂质为二氧化硅(不溶于水、高温下难以分解的酸性氧化物)。S中学初三化学研究性学习小组的同学为了测定某矿山石灰石的纯度,取2.0g该矿山石灰石样品,将20.0g盐酸平均分成4份,分4次加入到样品中,充分反应后测定剩余固体的质量,数据见下表。 试求:该实验中盐酸完全反应的有 ,盐酸有剩余的有 。
(1)2.0g石灰石样品中杂质的质量。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(3)加入的盐酸中溶质的质量分数是多少?次数 1 2 3 4 加入盐酸质量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体质量/g 1.3 0.6 0.2 0.2 三、注重与数据处理相联系解析:该题数据多,重点考查对数据的处理能力,找出真正参
加化学反应的物质质量或生成物质的质量。分析第3、
4组数据,在2.0克石灰石样品中再加盐酸,剩余固体质
量已不再改变(0.2克),说明这0.2克已全部是杂质,
不再参与反应,第4组的盐酸一定过量(那么CaCO3完全参
加反应),而第1、2组,随着盐酸的增加,剩余固体在
减少,则说明反应再继续进行,即两次实验中的盐酸都
完全反应(CaCO3过量),要判断第3组是否完全反应,
   可用比例法。
(第1组) (第2组)
则第3组中盐酸过量。反应的CaCO3完全反应的盐酸2-1.3 2-0.6 2-0.2
5 10 15= = ≠ 该实验中盐酸完全反应的有 第1组和第2组 ,盐酸
有剩余的有 第3组和第4组 。
(1)2.0g石灰石样品中杂质的质量为0.2 克。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:
×100% = 90%
(3)要计算盐酸的质量分数只能用第1组或第2组数据。
设加入盐酸的质量分数为x
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2
100 73
2.0- 1.3 5 x
100:73 =(2.0- 1.3 ):5 x
x = 10.2%
2.0- 0.2
2.0 例8:某同学为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,取2.5g样品与0.5g二氧化锰混合,加热t1.t2.t3.t4时间后,剩余固体的质量记录数据如下表(假设杂质不参加反应),则样品中氯酸钾的质量分数是多少? 解析:分析表中数据,加热t3.t4后,固体质量不再改变,则表明
氯酸钾已完全被分解,且生成的氧气质量为:
3-2.04 = 0.96(克)
设样品中有氯酸钾χ克
2KClO3 2KCl + 3O2
245 96
χ 0.96
Χ=2.45g
KClO3% = ×100%=98% 答:略。 加热时间 t0 t1 t2 t3 t4剩余固体/g 3 2.12 2.08 2.04 2.042.45
2.5MnO2
加热小结:无论以何种形式出现有数据分析计算题,一
般其特点是题中给出的数据多,其中就包含
着有些物质并没有完全反应(即过量反应),
因而这类题目无论最终要求什么,判断哪些
数据可用于计算(即真正参加反应或生成的
物质质量)是解题的突破口,判断的方法有 :
(1)几组数据中,反应物的量是最小量时,一般
都是充分反应完全的,(可用于计算)
(2)参加反应的物质与生成物质的质量比,在同
一反应中都是相等的。
以下就判断方法举例:练习1:某同学前往当地矿区进行调查,他取回若干小块矿石样品,对其中的CaCO3的质量分数进行检测,采用以下方法:取用8g这种石灰石样品,把40g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据如下(样品中杂质不溶于水,不与酸反应)
计算:(1)8g样品中含杂质多少克?
(2)样品中的CaCO3的质量分数?
(3)下表中m的数值应为多少?序号 加稀盐酸质量(g) 剩余固体质量(g)1 10 5.52 10 m3 10 1.24 10 1.2 分析:根据题意把此表改为序号 碳石样品质量 盐酸质量 剩余固体质量 反应掉CaCO31 8 10 5.5 8-5.5=2.52 8 20 m 8 - m3 8 30 1.2 8 – 1.2=6.84 8 40 1.2 8 – 1.2=6.8 判断盐酸是否反应完
第1组盐酸的质量最小,一定反应完
则 = = ≠ =
因而盐酸没有剩余的是第1、2组
盐酸有剩余的是第3、4组
样品中CaCO3中有剩余的是1、2组
CaCO3中没有剩余的是3、4组
(本题答案:(1)1.2g(2)85%(3)3g) 盐酸 10 20 30 40
反应掉CaCO3 2.5 5 6.8 6.8 练习2:为了对氯化钾样品(含少量KNO3)进行成份分
析,甲、乙、丙三位同学分别进行实验,他们的
实验数据如下表,请仔细观察和分析数据,回答
下列问题。 (1)样品中氯化钾的质量分数是多少?
(2)三位同学分别把反应后的溶液过滤,哪一位同学所得的滤液是中含有一种溶质的溶液?此溶液的质量分数是多少?甲 乙 丙所取固体样品的质量/g 20 10 10加入AgNO3溶液的质量/g 100 100 150反应后所得沉淀的质量/g 14.35 14.35 14.35分析:不管要求什么,先判断参加反应的量是否过量
(1)固体的最小量为10
则其中反应物都反应完的固体与生成的AgCl的质量比应为
(乙)(丙) (甲)
所以固体内KCl有剩余的是 甲
固体内KCl已反应的是 乙、丙
(2)AgNO3溶液的最小量为100
则AgNO3已反应的溶液与生成的AgCl的质量比为
(甲) (乙) (丙)
所以AgNO3完全反应的是 甲、乙
AgNO3有剩余的是 丙。
答案:(1)74.5%。(2)乙:13.2%。 10 10 20
14.35 14.35 14.35= ≠ 100 100 150
14.35 14.35 14.35= ≠ 四、注重与图像分析相联系
例9:向盛有12.60克NaHCO3固体的烧杯中加入100.5克硫酸溶液恰好完全反应,反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量(m)与反应时间(t)的关系,如下图所示。烧杯连同药品的起始质量为200.0g。反应方程式为:
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2 ↑ ,
回答下列问题:
(1)当NaHCO3和硫酸溶液恰
好反应时,所需时间约为 。
(2)当NaHCO3与硫酸溶液恰
好反应时,所产生的CO2质量为 。
(3)反应后,所得硫酸钠溶液
的质量分数为多少?193.4
193.9
194.6
196.7
200 1 2 3 4 5 6m/gt/s解析:该题的曲线上隐藏了不少信息数据,读图时先要分析坐标,横坐标表示时间,单位为秒;纵坐标表示质量,单位为克。纵坐标表示的质量为烧杯连同药品的质量,即排放CO2后的质量,与坐标的习惯表示方法有所不同。
分析曲线发现,当反应时间为5秒时,质量m不再改变,说明此刻NaHCO3和H2SO4恰好完全反应,产生的CO2质量为200g-193.4g=6.6g
设所得溶液中Na2SO4的质量为χ克
2NaSO4+ H2SO4= Na2SO4+2H2O+2CO2 ↑
142 88
χ 6.6
Χ=10.65(g)

Na2SO4%= ×100%= ×100%=10%

答:略。 10.65 10.65
12.60+100.5-6.6 106.5 例10:在一定质量的稀硫酸中加入足量的锌粒,下列图像中正确的是( )

解析:向稀H2SO4中加入锌粒,反应后溶液中H+逐渐减少,其PH应升高,因锌过量且生成物是ZnSO4,故最后溶液PH应等于7,A错。根据反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑可知,当加入65份质量的锌完全反应后,只产生2份质量的氢气,溶液质量净增加63份,因而反应后溶液质量应增加,B错。当一定质量的稀H2SO4被完全反应后,则不再产生氢气,C正确。反应前的溶液中无ZnSO4,其溶质质量分数为零,故D也错。本题答案为C。PH
7
锌的质量/g 锌的质量/g 锌的质量/g 锌的质量/g溶液的质量/g产生 的质量/gH2ZnSO4的质量分数A B C D 例11:已知H2能在O2、Cl2中燃烧,右图中横坐标表示完全燃烧时消耗气体X(X=A,B,C)的分子数n(X),纵坐标表示消耗H2的分了数n(H2)已知A、B是纯净物,C是由A和B组成的混合物,则C中的n(A):n(B)为( )
A.2:1 B.2:3 C.2:5 D.1:1
6543210 1 2 3 3.5 4 5 6B C A解析:H2在O2、Cl2中燃烧的化学方程式分别为:
2H2O+O2 2H2O,H2+Cl2 2HCl。由图像可知,6分子数的A与3分子数的B完全反应时均分别消耗6分子数的H2。结合方程式可,A为Cl2,B为O2。设混合气体C中有Cl2的分子数为χA,O2的分子数为χB,根据反应:
H2 + Cl2 2HCl 2H2 + O2 2H2O
1 1 2 1
ΧA ΧA 2χB χB
结合图像有: ΧA +χB=3:5
ΧA +2χB=6
解得: ΧA =1 χB =2.5 所以n(A):n(B)=1:2.5=2:5
答案:C。点燃点燃小结:
化学计算是自然科学知识的重要组成部分,是从
量的角度来理解物质及其变化的规律,它必须在理解
有关化学概念、原理和元素化合物知识的基础上进行
。无论计算题型怎样变化,化学的概念、原理不变。
无论计算的方法如何变化,化学的原理、知识不变。
在解题过程中注意仔细审题、规范解题格式和步骤、
准确计算。祝同学们心想事成,在中考中取得好成绩!