中考化学有关化学方程式的计算专题突破

中考化学有关化学方程式的计算专题突破

‎2019年中考化学《有关化学方程式的计算》专题突破 ‎【考纲要求】‎ ‎1．掌握化学方程式计算的方法、格式和步骤。 ‎ ‎2．能利用方程式的计算解答一些常见题型。‎ ‎【知识网络】 ‎ 设未知数 写出化学方程式并配平 化学方程式计算基本步骤 写出有关物质的相对分子质量和已知量、未知量 列出比例式，求解 答题 ‎【考点梳理】‎ 考点一、化学方程式计算的方法、格式和步骤 ‎1.化学方程式的一般解题步骤：‎ ‎（1）根据题意设未知数。‎ ‎（2）根据题意正确书写有关的化学方程式。‎ ‎（3）根据题意找出有关物质的相对分子质量、已知量和未知量。‎ ‎（4）按正确比例关系，列出比例式，计算未知数的值。‎ ‎（5）检验答案是否正确后，简明地写出答案。‎ ‎2. 化学方程式计算基本格式： ‎ 要制取4克氢气，需要多少克锌？‎ 解：设需要锌的质量为x。‎ Zn   +   H2SO4 ====  ZnSO4  +  H2 ↑‎ ‎ 65                                 2‎ x                                  4g ‎ x =130 g 答：需要锌130克。‎ ‎【要点诠释】‎ 根据化学方程式计算注意的问题： 1.计算过程必须规范，步骤可概括为“一设、二写、三列、四解、五答”。 2.设未知数X时，不能在X后面带上单位。 3.只写出已知条件和未知量相关的物质的质量比。 4.计算过程中已知量一定要带上单位。 5.一定要将化学方程式配平后才能进行化学计算。 6.计算出的结果一定要带上单位。 7.不纯物质的质量不能代入化学方程式进行计算。‎ 考点二、利用方程式的计算解答一些常见题型 根据化学方程式计算的常见题型：‎ ‎1.有关纯净物的化学方程式的计算。‎ ‎2.反应物或生成物含杂质的计算。‎ ‎3.有关数据分析的化学方程式的计算。‎ ‎4.标签型的化学方程式的计算等等。‎ ‎【要点诠释】‎ 考试特点、方向：‎ ‎1.淡化数学计算，突出化学特点。‎ ‎2.趋向于实际型、开放型、智能型。‎ ‎3.标签、表格、图像中数据处理的计算是考查的热点，具有灵活性、技巧性的特点。‎ ‎4.将计算融合到探究或其他题型中一并考查，不独立命题。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、考查化学方程式的计算 ‎1．用不纯的锌与稀硫酸反应能加快产生氢气的速率，实验室用13g 锌粉和2g 铜粉的混合物与足量的稀硫酸反应，可生成多少克氢气?‎ ‎【思路点拨】锌能与硫酸反应，而铜不能与硫酸反应。‎ ‎【答案】 ‎ 解：设生成氢气质量为x。‎ 铜不能与硫酸反应，能产生氢气的只有锌粉与稀硫酸的反应。根据化学方程式 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑‎ ‎65 2‎ ‎13g x ‎ 即有： ‎ 解得x = 0.4g ‎ 答：可生成氢气0.4g。‎ ‎【解析】根据金属活动性顺序可知锌能与硫酸反应，而铜不能与硫酸反应，而后根据方程式计算的一般步骤进行计算（详见答案）。‎ ‎【总结升华】在计算时一定要将参与反应的纯物质带入方程式进行计算。‎ ‎2．实验室测定某铝样中铝的含量时，取6g含杂质的铝样（杂质不溶于水也不与酸反应）加入到300g稀盐酸中，恰好完全反应，过滤得滤液304.8g，则该铝样中铝的质量分数为（　　）‎ A．75% B．80%‎ C．85% D．90%‎ ‎【思路点拨】根据铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，依据题中的数据进行计算。‎ ‎【答案】 D ‎【解析】设参加反应的铝的质量为x，生成氢气的质量为y。 ‎ 所以得到溶液的质量为： x=5.4g 所以该铝样中铝的质量分数为：‎ ‎3．将100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品（杂质不发生反应，也不含钙元素），高温煅烧一段时间后，冷却，测得剩余固体中含钙元素的质量分数为41%，则生成的CaO的质量约为（　　）‎ A．28.0g B．44.8g C．56.0g D．78.0g ‎【思路点拨】碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，根据质量守恒定律可判断，反应前后钙元素质量不变；利用极值假设，计算不分解及完全分解所剩余固体物质中钙元素的质量分数，与所测得钙元素的质量分数比较，判断高温一段时间后，生成氧化钙的可能值。‎ ‎【答案】 A ‎【解析】100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品中钙元素的质量分数==32%＜41%；‎ 假设碳酸钙完全分解，设反应放出二氧化碳的质量为x。‎ CaCO3CaO+CO2↑‎ ‎100 44‎ ‎100g×80% x 解得：x=35.2g。‎ 反应后剩余固体中钙元素的质量分数=≈49%＞41%‎ 所以碳酸钙并未完全分解，只有部分碳酸钙分解生成氧化钙；则生成氧化钙的质量＜100g×80%﹣35. 2g=44.8g，只有A为28.0g＜44.8g。‎ ‎【总结升华】不能具体确定物质的质量量，可使用极端数假设的方法，利用有关数据确定待求物质质量的范围。‎ ‎4．将29.1 g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2 mL水中(ρ水=1 g/cm3)，向所得溶液中滴加质量分数为14.2％的Na2SO4溶液，至恰好完全反应。如图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图。计算：‎ ‎(1)生成沉淀的质量是多少?‎ ‎(2)所得溶液中溶质的质量分数为多少?‎ ‎【思路点拨】分析曲线的变化规律，尤其是关键点(起点、拐点和终点)物质的质量以及化学反应的具体发生情况。‎ ‎【答案】 (1)由图可知，生成BaSO4沉淀的质量为23.3g。‎ ‎(2)设BaCl2的质量为x，生成NaCl的质量为y。‎ BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl ‎208 233 117‎ x 23.3g y = x =20.8g = y =11.7g 溶液的总质量=29.1 g+94.2g+100g－23.3g=200g 溶质的总质量=11.7 g+(29.1 g－20.8g)=20g ×100％=10％‎ 答：生成沉淀23.3g，所得NaCl溶液的质量分数为10％。‎ ‎【解析】由题意知：在NaCl和BaCl2组成的混合溶液中滴加Na2SO4溶液，至恰好完全反应，只发生Na2SO4+ BaCl2 == 2NaCl+BaSO4↓，即图象中OA段表示的反应过程，A点表示：Na2SO4和+ BaCl2恰好完全反应，产生沉淀达到了最大值；溶液中溶质只有NaCl，且其质量为反应生成的NaCl和原混合物中含有的NaCl质量之和。‎ ‎【总结升华】反应后溶液质量的求算：（1）守恒法：加入的物质总质量—沉淀（或气体）质量 ‎ （2）组成法：溶质质量+溶剂质量 ‎5．某同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了三次实验，实验数据如下表：‎ 实验次数 第一次 第二次 第三次 所取合金的质量/g ‎20‎ ‎20‎ ‎40‎ 所加稀硫酸的质量/g ‎100‎ ‎120‎ ‎80‎ 生成氢气的质量/g ‎0.4‎ ‎0.4‎ ‎0.4‎ 根据该同学的实验．试回答以下问题：21世纪1‎ ‎(1)上表三次实验中，合金里的铁恰好完全反应时，消耗稀硫酸溶液的质量是 g。‎ ‎(2)该铜铁合金中铁的质量分数是多少?‎ ‎(3)第三次实验所得溶液溶质质量分数为 。 (结果保留至0.1％)‎ ‎【思路点拨】解题的关键是通过比较图表数据所表达的物质质量的变化规律，从中选取关键的数据(一般是恰好完全反应的数据或完全反应的物质)，再利用其质量来进行解答。‎ ‎【答案】 (1)80 ‎ ‎(2)解：设20 g合金中含铁的质量为x，其恰好完全反应后生成硫酸亚铁的质量为y。‎ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑‎ ‎56 152 2‎ x y 0.4 g x=11.2 g y =30.4 g 该铜铁合金中铁的质量分数为：11.2 g÷20 g×100％=56％‎ ‎(3)第三次实验所得溶液溶质质量分数为30.4 g÷(11.2 g+80g-0.4 g)×100％=33.5％‎ 答：该铜铁合金中铁的质量分数为56％，第三次实验所得溶液溶质质量分数为33.5％。‎ ‎【解析】比较第一次和第二次实验数据可以得出“第二次所用的稀硫酸过量，即合金完全反应”，比较第一次和第三次实验数据可以得出“第三次所用的合金过量，即稀硫酸完全反应”，因此得出关键的数据“20 g合金和80 g稀硫酸恰好完全反应”。‎ ‎【总结升华】同学们在解答时容易出现的问题：‎ 问题(1)：有的同学数据分析出错，认为恰好完全反应的数据应该是同一次实验的数据，所以错选100 g，其实本题中出现的恰好完全反应的数据不是来自同一次实验，即三次实验没有一次是恰好完全反应的。问题(2)：计算铜铁合金中铁的质量分数时，延用了第三次的数据，把合金质量当成了40g，没有注意到40 g合金中的铁并没有完全反应。‎ 问题(3)：计算第三次实验所得溶液的质量时，将40 g合金的质量都加在了溶液中，没有注意到合金中未溶解的部分不属于溶液的成分。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】在AlCl3溶液中逐渐加入NaOH溶液，现象是先产生沉淀，后沉淀逐渐消失．反应过程为AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl，Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O．现取13.35%的AlCl3溶液100g，在其中加入15%的NaOH溶液100g，反应后溶液的溶质为（　　）‎ A．AlCl3 B．NaCl C．NaAlO2 D．NaOH ‎【答案】 BC ‎【解析】根据题给信息结合化学方程式可以判断出氢氧化钠和氯化铝反应的质量关系，然后判断可能的产物即反应后溶液的溶质即可完成解答。‎ 解：100g13.35%的AlCl3溶液中含氯化铝的质量为：100g×13.35%=13.35g。‎ 设13.35g氯化铝可以消耗氢氧化钠的质量为x。‎ AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl ‎133.5 120‎ ‎13.35g x 解得：x=12g 而题中所给氢氧化钠的质量为：100g×15%=15g，即反应后氢氧化钠有剩余，所以氢氧化钠要继续发生反应而生成NaAlO2。根据 AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl ‎133.5 78‎ ‎13.35g 7.8g 可知反应后生成了氢氧化铝的质量为7.8g，所以 Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O ‎78 40‎ ‎7.8g 4.0g ‎ 而第一步反应中剩余氢氧化钠的质量为15g-12g=3g，即在进行第二步反应时Al（OH）3过量，所以可以判断在第二步充分反应后，氢氧化铝有剩余，由于氢氧化铝难溶于水，所以所得的溶液中溶质含有NaAlO2．由于在第一步反应中还产生了氯化钠，而后续反应中没有涉及氯化钠的反应，所以在滤液中还存在着氯化钠，因此正确选项为BC。‎ ‎【变式2】张玉同学在实验室发现了一瓶敞口放置的过氧化氢溶液，他主为该溶液中溶质质量分数减小了，需要重新测定其质量分数并更换试剂瓶的标签。他做了如下实验：称量该溶液34.0g倒入烧杯中，然后向其中加入少量二氧化锰，至不再产放出气体后，再称量烧杯中混合物的质量，称量结果是33.7g。‎ ‎（1）该溶液溶质质量分数减小的理由是 ；‎ ‎（2）若二氧化锰的质量为0.5g，则生成气体的质量为 g；‎ ‎（3）计算该瓶溶液中溶质的质量分数。‎ ‎【答案】 （1）溶液中过氧化氢在常温下能缓慢分解成水和氧气 ‎（2）0.8‎ ‎（3）解：设产生0.8g氧气需要过氧化氢的质量为x。‎ ‎2H2O2 2H2O+ O2↑‎ ‎68 32‎ x 0.8g 解得：x=1.7g 此过氧化氢溶液的溶质质量分数为×100％=5％。‎ 答：该过氧化氢溶液的溶质质量分数为5％。‎ ‎【解析】（1）溶液中过氧化氢在常温下也能缓慢分解成水和氧气故质量分数会减小。‎ ‎（2）涉及到的化学方程式为：2H2O22H2O+ O2↑二氧化锰在此反应中是催化剂，反应前后质量保持不变，减少的质量是生成的氧气的质量，34-（33.7-0.5）=0.8g（3）根据题意和提供的化学方程式找到O2的质量0.8和H2O2的质量比（化学方程式中各物质的质量比等于各相对分子质量乘以前面的反应系数），列出对应的比例式，求解既得。‎ ‎【变式3】为了测定某品牌小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数，兴趣小组进行了如图所示的实验（假设该样品中只含有氯化钠一种杂质）。请计算： （1）生成CO2气体的质量。 （2）样品中碳酸氢钠的质量分数。‎ ‎【答案】（1）生成二氧化碳的质量4.4g 。       （2）样品中碳酸氢钠的质量分数84%。‎ ‎【解析】（1）生成二氧化碳的质量为：10g+100g+100g-205.6g=4.4g 。       （2）解：设碳酸氢钠的质量为x。 ‎ 样品中碳酸氢钠的质量分数为：‎ 答：生成二氧化碳的质量4.4g ，样品中碳酸氢钠的质量分数84%。‎