新课标RJ2020中考化学复习方案题型突破07综合计算题课件 36页

题型突破 ( 七 ) 综合计算题 题型解读 近年中考化学题中 , 有关计算的内容正趋向于实际化、生活化、综合化。很多中考计算题中 , 题目涉及面广 , 包括了多种计算甚至实验 , 此类计算主要包括以下几种题型 : (1) 与化学式有关的计算 ;(2) 与化学方程式有关的综合计算。 突破方法 : 解决综合计算题时 , 应注意审题是解题的关键 , 要尽力做到 : 认真阅读全题 , 仔细分析题意 , 反复推敲关键性的语句 , 找出它们的内在联系 , 探寻解题的突破口 , 挖掘隐含条件 , 并充分利用 , 以确定解题的思路、方案和途径。同时 , 我们在计算的时候要特别细致 , 步骤要完整 , 解题过程要规范 , 千万不要出现因粗心而导致丢分的现象。 类型一　与化学式有关的计算题 例 1 [2019 · 重庆 A] 高铁酸钠 (Na 2 FeO 4 ) 是一种新型绿色消毒剂 , 主要用于饮用水处理。某工厂以 22.35 kg NaClO 固体、若干 Fe 2 (SO 4 ) 3 固体和质量分数为 20% 的 NaOH 溶液为原料生产 Na 2 FeO 4 , 反应原理为 3NaClO+Fe 2 (SO 4 ) 3 +10NaOH 2Na 2 FeO 4 +3NaCl+3Na 2 SO 4 +5H 2 O, 假设反应物均恰好完全反应。试计算 : [ 已知 : 相对分子质量为 NaClO — 74.5;Fe 2 (SO 4 ) 3 — 400;Na 2 FeO 4 — 166] (1)Na 2 FeO 4 中质量分数最大的元素是 　 。   氧元素 例 1 [2019 · 重庆 A] 高铁酸钠 (Na 2 FeO 4 ) 是一种新型绿色消毒剂 , 主要用于饮用水处理。某工厂以 22.35 kg NaClO 固体、若干 Fe 2 (SO 4 ) 3 固体和质量分数为 20% 的 NaOH 溶液为原料生产 Na 2 FeO 4 , 反应原理为 3NaClO+Fe 2 (SO 4 ) 3 +10NaOH 2Na 2 FeO 4 +3NaCl+3Na 2 SO 4 +5H 2 O, 假设反应物均恰好完全反应。试计算 : [ 已知 : 相对分子质量为 NaClO — 74.5;Fe 2 (SO 4 ) 3 — 400;Na 2 FeO 4 — 166]  (2) 制备过程中需加入 20% 的 NaOH 溶液的质量是多少 ? 解 :(2) 设制备过程中需加入 NaOH 的质量为 x, 参加反应的 Fe 2 (SO 4 ) 3 固体的质量为 y, 生成 Na 2 FeO 4 的质量为 z 。 3NaClO~Fe 2 (SO 4 ) 3 ~10NaOH~2Na 2 FeO 4 223.5 400 400 332 22.35 kg y x z x=40 kg y=40 kg z=33.2 kg NaOH 溶液的质量是 =200 kg 。 答 : 制备过程中需加入 20% 的 NaOH 溶液的质量为 200 kg; 例 1 [2019 · 重庆 A] 高铁酸钠 (Na 2 FeO 4 ) 是一种新型绿色消毒剂 , 主要用于饮用水处理。某工厂以 22.35 kg NaClO 固体、若干 Fe 2 (SO 4 ) 3 固体和质量分数为 20% 的 NaOH 溶液为原料生产 Na 2 FeO 4 , 反应原理为 3NaClO+Fe 2 (SO 4 ) 3 +10NaOH 2Na 2 FeO 4 +3NaCl+3Na 2 SO 4 +5H 2 O, 假设反应物均恰好完全反应。试计算 : [ 已知 : 相对分子质量为 NaClO — 74.5;Fe 2 (SO 4 ) 3 — 400;Na 2 FeO 4 — 166]  (3) 最后所得溶液中 Na 2 FeO 4 的质量分数是多少 ?( 计算结果精确到 0.1%) (3) Na 2 FeO 4 溶液的质量为 40 kg+22.35 kg+200 kg=262.35 kg 。 Na 2 FeO 4 的质量分数是 ×100% ≈ 12.7% 。 答 : 最后所得溶液中 Na 2 FeO 4 的质量分数是 12.7% 。 类型二　与化学方程式有关的综合计算 例 2 [2019 · 郴州 ] 一定质量的 CaCO 3 样品高温煅烧 , 若样品分解了 75.0%, 则剩余固体中含 Ca 元素的质量分数为 ( 　　 ) A.53.3% B.71.4% C.59.7% D.34.6% 角度 1 　文字叙述型 [ 答案 ] C [ 解析 ] 假设样品的质量为 100 g, 则样品中 Ca 元素的质量为 100 g × × 100%=40 g, 分解的碳酸钙的质量为 100 g×75.0%=75.0 g, 设生成的二氧化碳的质量为 x 。 CaCO 3 CaO+CO 2 ↑ 100 44 75.0 g x x=33.0 g 则剩余固体中含 Ca 元素的质量分数为 ×100% ≈ 59.7% 。 例 3 [2019 · 攀枝花 ] 电解法是工业上制铜的主要方法 , 控制一定条件 , 电解硫酸铜溶液 , 析出的铜附着在阴极板上 , 化学方程式为 :2CuSO 4 +2H 2 O 2Cu ↓ +O 2 ↑ +2H 2 SO 4 。取一定质量的硫酸铜溶液 , 在实验室中 , 模拟工业条件进行电解 , 当硫酸铜恰好完全反应时 , 得到 488.0 g 溶液和 9.6 g 铜 ( 不考虑气体在溶液中的溶解 ) 。回答下列问题。 (1) 原硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少 ?( 写出解题过程 ) (1) 解 : 设生成 9.6 g 铜的同时生成氧气的质量为 x, 参加反应的硫酸铜的质量为 y 。 2CuSO 4 +2H 2 O 2Cu ↓ +O 2 ↑ +2H 2 SO 4 320 128 32 y 9.6 g x x=2.4 g y=24.0 g 则原硫酸铜溶液的质量为 488.0 g+9.6 g+2.4 g=500.0 g 。 原硫酸铜溶液中溶质的质量分数为 ×100%=4.8% 。 答 : 原硫酸铜溶液中溶质的质量分数为 4.8% 。 例 3 [2019 · 攀枝花 ] 电解法是工业上制铜的主要方法 , 控制一定条件 , 电解硫酸铜溶液 , 析出的铜附着在阴极板上 , 化学方程式为 :2CuSO 4 +2H 2 O 2Cu ↓ +O 2 ↑ +2H 2 SO 4 。取一定质量的硫酸铜溶液 , 在实验室中 , 模拟工业条件进行电解 , 当硫酸铜恰好完全反应时 , 得到 488.0 g 溶液和 9.6 g 铜 ( 不考虑气体在溶液中的溶解 ) 。回答下列问题。 (2) 向电解后得到的 488.0 g 溶液中加入一定量的某物质 , 充分反应后 , 所得溶液的质量、溶质质量分数均与原硫酸铜溶液相同 , 则这种物质可能是下列物质中的 ________( 填序号 ) 。   A.Cu B.CuO C.Cu(OH) 2 D.CuCO 3 [ 答案 ] (2)BD [ 解析 ] (2) 由分析可知 , 电解后得到的溶液中溶质为硫酸 , 因为铜不与硫酸发生反应 ,A 错误 ; 氧化铜能与稀硫酸发生反应生成硫酸铜和水 , 且其中铜、氧元素质量比与电解硫酸铜溶液生成铜和氧气的质量比相同 ,B 正确 ; 氢氧化铜能与稀硫酸发生反应生成硫酸铜和水 , 但其中铜、氧元素质量比与电解硫酸铜溶液生成铜、氧气的质量比不同 ,C 错误 ; 碳酸铜能与稀硫酸发生反应生成硫酸铜、水和二氧化碳气体 , 生成的二氧化碳气体逸出 , 纯增加的铜、氧元素质量比与电解硫酸铜溶液生成铜、氧气的质量比相同 ,D 正确。 例 4 [2019 · 宜昌 ] 实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳 , 现取 25 g 含碳酸钙的大理石于烧杯中 , 缓慢加入稀盐酸 ( 大理石中的杂质不溶于水 , 也不与稀盐酸反应 ), 剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图 T7-1 。求 : (1)25 g 大理石中碳酸钙的质量。 (2) 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。 角度 2 　坐标图像型 图 T7-1 解 :(1)25 g 大理石中碳酸钙的质量为 25 g-5 g=20 g 。 答 :(1)25 g 大理石中碳酸钙的质量为 20 g; 例 4 [2019 · 宜昌 ] 实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳 , 现取 25 g 含碳酸钙的大理石于烧杯中 , 缓慢加入稀盐酸 ( 大理石中的杂质不溶于水 , 也不与稀盐酸反应 ), 剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图 T7-1 。求 : (2) 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。 图 T7-1 解 : (2) 设恰好完全反应时生成 CaCl 2 的质量为 x, 生成 CO 2 的质量为 y 。 CaCO 3 +2HCl CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ 100 111 44 20 g x y x=22.2 g y=8.8 g 所得溶液中溶质的质量分数为 ×100%=11.1% 。 答 :(2) 恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为 11.1% 。 例 5 [2018 · 烟台 ] 欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数 , 进行了如下实验 : 取混合溶液 100 g 于锥形瓶中 , 向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液 ( 如图 T7-2 甲 ), 并不断测定锥形瓶中溶液的 pH 。反应过程中所得溶液的 pH 与锥形瓶中物质的总质量的关系如图乙所示。其中 , 当锥形瓶中溶液的质量增加至 147.8 g 时 , 共消耗碳酸钠溶液的质量为 50 g 。 ( 忽略二氧化碳在水中溶解的量 ; 氯化钙溶液显中性 ) (1) m 点的数值是 　　 。   (2) a → b 段表示碳酸钠与混合 溶液中的 　　 　 反应。   图 T7-2 7 盐酸 例 5 [2018 · 烟台 ] 欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数 , 进行了如下实验 : 取混合溶液 100 g 于锥形瓶中 , 向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液 ( 如图 T7-2 甲 ), 并不断测定锥形瓶中溶液的 pH 。反应过程中所得溶液的 pH 与锥形瓶中物质的总质量的关系如图乙所示。其中 , 当锥形瓶中溶液的质量增加至 147.8 g 时 , 共消耗碳酸钠溶液的质量为 50 g 。 ( 忽略二氧化碳在水中溶解的量 ; 氯化钙溶液显中性 ) (3) 参加反应的碳酸钠溶液的溶 质质量分数是 　　 　 。   图 T7-2 [ 答案 ] (3)10.6% [ 解析 ] (3)a → b 段发生的反应为盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳 , 所以生成的二氧化碳的质量为 100 g+50 g-147.8 g=2.2 g 。 设与盐酸反应的碳酸钠的质量为 y 。 Na 2 CO 3 +2HCl 2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑ 106 44 y 2.2 g y=5.3 g 参加反应的碳酸钠溶液的溶质质量分数为 ×100%=10.6% 。 例 5 [2018 · 烟台 ] 欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数 , 进行了如下实验 : 取混合溶液 100 g 于锥形瓶中 , 向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液 ( 如图 T7-2 甲 ), 并不断测定锥形瓶中溶液的 pH 。反应过程中所得溶液的 pH 与锥形瓶中物质的总质量的关系如图乙所示。其中 , 当锥形瓶中溶液的质量增加至 147.8 g 时 , 共消耗碳酸钠溶液的质量为 50 g 。 ( 忽略二氧化碳在水中溶解的量 ; 氯化钙溶液显中性 ) (4) 请计算原混合溶液中 CaCl 2 的 质量分数。 ( 写出计算过程 ) 图 T7-2 (4) 解 : 设原混合溶液中 CaCl 2 的质量为 x 。 CaCl 2 +Na 2 CO 3 CaCO 3 ↓ +2NaCl 111 106 x 100 g×10.6% x=11.1 g 原混合溶液中 CaCl 2 的质量分数为 ×100%=11.1% 。 答 : 原混合溶液中 CaCl 2 的质量分数为 11.1% 。 例 6 [2019 · 乐山 ] 生铁和钢都是由铁和碳组成的合金 , 生铁中碳的含量为 2%~4.3%, 钢中碳的含量为 0.03%~2% 。为测定某种铁合金中碳的含量 , 小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中 , 并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应 , 实验数据如下表所示 : 注 : 碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。 请根据相关信息完成下列计算 : (1) 恰好完全反应时 , 生成氢气的质量为 　　　 g 。   角度 3 　表格数据型 烧杯质量 样品的质量 稀盐酸的 质量 烧杯 + 剩余物 的总质量 50 g 5.8 g 94.6 g 150.2 g 0.2 例 6 [2019 · 乐山 ] 生铁和钢都是由铁和碳组成的合金 , 生铁中碳的含量为 2%~4.3%, 钢中碳的含量为 0.03%~2% 。为测定某种铁合金中碳的含量 , 小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中 , 并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应 , 实验数据如下表所示 : 注 : 碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。 请根据相关信息完成下列计算 :  (2) 样品中碳的质量分数。 ( 计算结果保留到 0.1%) 烧杯质量 样品的质量 稀盐酸的 质量 烧杯 + 剩余物 的总质量 50 g 5.8 g 94.6 g 150.2 g 解 :(2) 设样品中铁的质量为 x, 生成 FeCl 2 的质量为 y 。 Fe+2HCl FeCl 2 +H 2 ↑ 56 127 2 x y 0.2 g x=5.6 g y=12.7 g 样品中碳的质量分数为 ×100% ≈ 3.4% 。 答 :(2) 样品中碳的质量分数为 3.4%; 例 6 [2019 · 乐山 ] 生铁和钢都是由铁和碳组成的合金 , 生铁中碳的含量为 2%~4.3%, 钢中碳的含量为 0.03%~2% 。为测定某种铁合金中碳的含量 , 小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中 , 并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应 , 实验数据如下表所示 : 注 : 碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。 请根据相关信息完成下列计算 :  (3) 反应后得到的溶液中溶质的质量分数。 ( 计算结果保留到 0.1%) 烧杯质量 样品的质量 稀盐酸的 质量 烧杯 + 剩余物 的总质量 50 g 5.8 g 94.6 g 150.2 g (3) 反应后所得溶液中溶质 FeCl 2 的质量分数为 ×100% =12.7% 。 答 :(3) 反应后得到的溶液中溶质的质量分数为 12.7% 。 例 7 [2019 · 呼和浩特 ] 根据如图 T7-3 所示的实验过程和提供的数据进行计算 : (1) 原混合物中 NaCl 的质量。 ( 要求写出计算过程 ) 角度 4 　图解实验型 图 T7-3 (1) 解 : 设原混合物中氯化钠的质量为 x 。 AgNO 3 +NaCl AgCl ↓ +NaNO 3 58.5 143.5 x 28.7 g x=11.7 g 答 : 原混合物中氯化钠的质量为 11.7 g 。 例 7 [2019 · 呼和浩特 ] 根据如图 T7-3 所示的实验过程和提供的数据进行计算 : (2)AgNO 3 溶液溶质质量分数为 　　　　 ( 精确到 0.1%) 。   图 T7-3 [ 答案 ] (2)28.3% [ 解析 ] (2) 设参加反应的硝酸银的质量为 y 。 AgNO 3 +NaCl AgCl ↓ +NaNO 3 170 143.5 y 28.7 g y=34 g 最终所得 170 g 20% 的硝酸钠溶液中水的质量为 170 g×(1-20%)=136 g, 其中参加反应的硝酸银溶液中水的质量为 136 g-50 g=86 g, 则参加反应的硝酸银溶液中溶质质量分数为 ×100% ≈ 28.3% 。 例 8 [2018 · 济宁 ] 长期使用的热水壶底部有一层水垢 , 水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数 , 利用图 T7-4 中 Ⅰ 装置将足量的盐酸加入到 10.0 g 水垢中。随着 反应的进行 , 装置 C 质量的变化如图 Ⅱ 所示。请回答 : (1) 向图 Ⅰ 装置 A 中不断通入氮气的目的是 ________ __________________ 。   图 T7-4 [ 答案 ] (1) 确保产生的二氧化碳全部被装置 C 吸收 [ 解析 ] (1) 不断通入氮气是保证产生的二氧化碳全部进入 C 装置 , 保证实验的准确性。 例 8 [2018 · 济宁 ] 长期使用的热水壶底部有一层水垢 , 水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数 , 利用图 T7-4 中 Ⅰ 装置将足量的盐酸加入到 10.0 g 水垢中。随着 反应的进行 , 装置 C 质量的变化如图 Ⅱ 所示。请回答 : (2) 若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分 , 请 根据图 Ⅱ 数据计算 : 水垢中碳酸钙的质量是 　　　 , 水垢中氢氧化镁的 质量分数是 　　　 。 ( 不要求计算过程 , 精确到 0.1)  图 T7-4 [ 答案 ] (2)7.5 g　25%　 [ 解析 ] (2) 由图像可得 : 氢氧化钠溶液增加的质量 3.3 g 就是稀盐酸与碳酸钙反应产生的二氧化碳的质量。 设 10.0 g 水垢中碳酸钙的质量为 x 。 CaCO 3 +2HCl CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ 100 44 x 3.3 g 　 x=7.5 g 水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁 , 则氢氧化镁的质量为 10.0 g-7.5 g=2.5 g 。 水垢中氢氧化镁的质量分数为 ×100%=25% 。 例 8 [2018 · 济宁 ] 长期使用的热水壶底部有一层水垢 , 水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数 , 利用图 T7-4 中 Ⅰ 装置将足量的盐酸加入到 10.0 g 水垢中。随着反应的进行 , 装置 C 质量的变化如图 Ⅱ 所示。请回答 : (3) 若考虑盐酸的挥发 , 会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果 　 　 ( 填“增大”“减小”或“不变” ) 。   图 T7-4 [ 答案 ] (3) 增大 [ 解析 ] (3) 盐酸挥发出来的氯化氢气体 , 能够与氢氧化钠发生反应使装置 C 的质量增加 , 计算出的碳酸钙的质量就会偏大 , 碳酸钙质量分数的测量结果就增大。