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yxf专题三化学计算
初中化学复习专题三
化学计算
第一部分
化学计算题解题方法
解计算题一般都要用到以下三个知识点：
一、质量守恒定律
1.理解质量守恒定律抓住“五个不变”、“两个一定改变”及“一个可能改变”，即：
2.运用质量守恒定律解释实验现象的一般步骤为：
（1）说明化学反应的反应物、生成物；
（2）根据质量守恒定律，应该是参加化学反应的各物质质量总和等于各生成物质量总和；
（3）与题目中实验现象相联系，说明原因。
3.应用质量守恒定律时应注意：
（1）质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化；
（2）质量守恒只强调“质量守恒”不包括分子个数、体积等方面的守恒；
（3）“质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和和生成物的各物质质量总和相等，不包括未参加反应的物质的质量，也不包括杂质。
二、化学方程式
1.化学方程式的书写步骤
（1）写：
正确写出反应物、生成物的化学式
（2）配：
配平化学方程式
（3）注：
注明反应条件
（4）标：
如果反应物中无气体（或固体）参加，反应后生成物中有气体（或固体），在气体（或固体）物质的化学式右边要标出“↑”（或“↓”）.
若有气体（或固体）参加反应，则此时生成的气体（或固体）均不标箭头，即有气生气不标“↑”，有固生固不标“↓”。
2.根据化学方程式进行计算的步骤
（1）设：
根据题意设未知量
（2）方：
正确书写有关化学反应方程式
（3）关：
找出已知物、待求物的质量关系
（4）比：
列出比例式，求解
（5）答：
简要的写出答案
3、有关化学方程式计算的常用公式
（1）气体密度（标准状况下）的计算式
（2）不纯物质中某纯物质的质量的计算式
某纯物质的质量（g）=不纯物质的质量（g）×该物质的质量分数
（3）由纯物质的质量求不纯物质的质量的计算式
（4）某物质纯度的计算式
（5）混合物中表示组分质量分数的计算式
（6）产率、利用率的计算式
原料损耗率％=1-原料利用率（转化率）
4、化学方程式计算的解题要领可以归纳为：
化学方程式要配平，需将纯量代方程；
量的单位可直接用，上下单位应相同；
遇到有两个已知量，应找不足来进行；
遇到多步的反应时，关系式法有捷径。
三、有关溶液的计算
1.应熟练掌握本部分常用的计算公式和方法
溶质质量
公式一：
溶质的质量分数=—————————×100％
溶液质量
溶质质量
=—————————×100％
溶质质量﹢溶剂质量
公式二:
溶质的质量分数与溶液密度、体积的有关换算
溶质质量
溶质的质量分数=—————————————×100％
溶液体积（V）×溶液密度（p）
公式三：
溶液稀释的计算
m1×w1=m2×w2
m1、m2——稀释前后溶液质量；
w1、w2——稀释前后溶液中溶质的质量分数。
技巧计算
初中化学技巧试题中常设置新颖、灵活的计算题，借以考查学生的灵活性和创造性。
为了提高解题速率，提高学生的逻辑、抽象思维能力和分析、解决问题的能力，掌握化学计算的基本技巧非常必要。
现将化学竞计算题的解题方法和技巧归纳如下，供参考。
1.守恒法
例1某种含有MgBr2和MgO的混合物，经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%，求溴（Br）元素的质量分数。
解析：
在混合物中，元素的正价总数=元素的负价总数，因此，Mg原子数×Mg元素的化合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值。
设混合物的质量为100克，其中Br元素的质量为a克，则
38.4／24×2=a／80×1+（100-38.4-a）／16×2 a=40（克）
故Br%=40%。
2.巧设数据法
例2将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热，排出气体后质量变为w/2克，求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比。
解析：
由2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑和NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑可知，残留固体仅为Na2CO3，可巧设残留固体的质量为106克，则原混合物的质量为106克×2=212克，故mNaHCO3=168克，mNH4HCO3=212克-168克=44克。
3.极植法
例3取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。
该金属的相对原子质量为（）A.24 B.40 C.56D.65
解析：
盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.125克，9.125克盐酸溶质最多产生H2的质量为=0.25克。
由题意知，产生1克H2需金属的平均质量小于
3.5克×4=14克，大于2.5克×4=10克，又知该金属为二价金属，故该金属的相对原子质量小于28，大于20。
答案选A。
4.十字交叉法
例4取100克胆矾，需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液?
解析：
结晶水合物（CuSO4*5H2O）可看成CuSO4的溶液，其溶质质量分数为
160／250×100%=64%。
设加水（溶质质量分数可看成0%）的质量为x，则
64%40%
（100+x）100
x=60克
5.估算法
例5将13.2克可能混有下列物质的（NH4）2SO4样品，在加热的条件下，与过量的NaOH反应，可收集到4.3升NH3（密度为17克/22.4升），则样品中不可能含有的物质是（）
A.NH4HCO3、NH4NO3B.（NH4）2CO3、NH4NO3
C.NH4HCO3、NH4Cl D.NH4Cl、（NH4）2CO3
解析：
假设样品为纯（NH4）2SO4，则由（NH4）2SO4→2NH3可知，能产生4.48升NH3，大于4.3升。
因此样品中的杂质造成样品NH4+的含量小于纯（NH4）2SO4中NH4+的含量。
这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH4+含量小于（NH4）2SO4中NH4+的含量，都大于是不可能的。
可将备选答案化学是变形后进行估算：
NH4HCO3→（NH4）2（HCO3）2,NH4NO3→（NH4）2（NO3）2，NH4Cl→（NH4）2Cl2.部分“式量”：
（HCO3）=122,（NO3）2=124,Cl2=71,CO3=60，而（NH4）2SO4中，SO4=96，故答案选D。
6.差量法
例64.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后，完全转化为氯化物，测得氯化物的质量为9.5克，通过计算指出该金属的名称。
解析：
反应后物质质量增加是由于参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量。
设金属氧化物化学式为RO，式量为m，
则RO→RCl2质量增加
m 55
4.0克 （9.5-4.0）克
m=40。
故金属的相对原子质量为40-16=24，属于镁元素。
第二部分
化学计算题分类
初中化学计算题的类型有多种，其中包括化学式计算、化合价计算、化学方程式计算、溶液计算、化学方程式和溶液简单综合计算、应用质量守恒定律计算等，下面对计算题进行归类：
（一）有关化学式计算题类型：
第一种类型：
标签型化学式计算题：
1、锌是人体健康必需的元素，锌缺乏容易造成发育障碍，易患异食癖等病症，使人体免疫功能低下。
市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏病具有较好的疗效。
下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签，请根据标签信息回答：
××牌口服液
主要成分：
葡萄糖酸锌
化学是：
C12H22O14Zn
每只口服液含葡萄糖酸锌45.5mg
××制药厂
（1）葡萄糖酸锌中各元素的质量比；
（2）葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数。
（精确到0.01%）
（3）某患者除正常饮食吸锌元素外，还需服用该品牌葡萄糖酸锌口服液。
若治疗一个疗程需补充104mg锌元素，而这些锌有75%来自该口服液，则患者共需服用支葡萄糖酸锌口服液？
（简写出解题过程）
2、在现代生活中，人们越来越注重微量元素的摄取。
碘元素对人体健康有至关重要的作用。
下表是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分说明。
配料
氯化钠、碘酸钾（KIO3）
含碘量
（20mg~30mg）/kg
保质期
18个月
食用方法
勿长时间炖炒
贮存方法
避光、避热、蜜蜂、防潮
请回答下列问题：
（1）由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾（KIO3）的化学性质之一是；
（2）计算碘酸钾（KIO3）中，钾元素、碘元素、氧元素的质量比；
（3）计算碘酸钾（KIO3）中，碘元素的质量分数是多少？
；
（计算结果精确到0.01，下同）
（4）计算1kg这样的食盐中，应加入g碘酸钾（用最高含碘量计算）
第二种类型：
叙述型化学式计算题：
1、蛋白质是由多种氨基酸[丙氨酸：
CH3CH（NH2）COOH等]构成的极为复杂的化合物，人体通过食物获得蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸，试计算：
（1）丙氨酸分子中氮原子与氧原子的个数比。
（2）丙氨酸的相对分子质量。
（3）丙氨酸中碳、氢、氧、氮元素的质量比。
2、用于汶川震后防疫的众多消毒剂中，有一种高效消毒剂的主要成分为三氯异氰尿酸（C3O3N3Cl3），又称高氯精。
下列有关高氯精的说法不正确的是（）
A．高氯精由4种元素组成
B．高氰精中C、O、N、Cl的原子个数比为1∶1∶1∶1
C．高氯精中C、N两种元索的质量比为12∶14
D．高氯精中氯元素的质量分数为25％
第三种类型：
综合型化学式计算题：
1、青少年正处于生长发育时期，每天需要摄取足量的蛋白质，蛋白质的代谢产物主要是尿素[CO（NH2）2]。
若从食物中摄取的蛋白质经体内新陈代谢后完全转化为尿素排出体外，每人每天相当于排出尿素30g。
（1）30g尿素中含氮元素多少克?
（2）已知蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％，则每人每天至少应从食物里摄取的蛋白质为多少克?
（3）请你根据下表中几种常见食物的蛋白质含量，计算出每天至少应摄人多少克下列食物才能满足你对蛋白质的需求（可以只摄取一种食物，也可同时摄取几种食物）。
食物
白面
鸡蛋
瘦猪肉
牛奶
蛋白质含量
10％
14％
20％
3％
（二）有关化合价的计算：
1、据报道，“第三代”瓷珠圆珠笔问世，该圆珠笔的球珠有氧化锆陶瓷材料制成，这种材料的应用使球珠的耐腐蚀性，耐磨性得到了提高，从而填补了国内空白，氧化锆的化学式为ZrO2，在氧化锆中锆元素的化合价为：
A．+2B．+3C．+4D．+5
2、世界卫生组织（WHO）将ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜，饮用水消毒等方面都有广泛应用，ClO2分子中氯元素的化合价为：
A． －1B．+2C．+3D．+4
（三）有关化学方程式的计算题：
（1）有关反应物和生成物的计算
1、工业上使用一种“渗铬（Cr）技术”可以大大提高钢铁制品的抗腐蚀能力。
其中一个主要反应的化学方程式为
。
已知参加反应铁的质量为28g，则生成铬的质量为多少克？
（2）含有杂质的反应物和生成物的计算
1、某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁。
若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？
2、将100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品（杂质不发生化学反应也不含钙），高温灼烧一段时间后，冷却，测得剩余固体中含钙元素的质量分数为41%，则生成CaO的质量约为
（3）和实验相结合的计算题
石灰石是我市主要矿产之一，小江同学为了寻找纯度超过85%的石灰石，对一样品进行了如下定量实验。
实验步骤
①称取烧杯的质量
②将适量盐酸加入烧杯中并称重
③称取少量石灰石样品加入烧杯中，使之与过量稀盐酸反应
④待反应完全后，称重
实验图示
实验数据
烧杯的质量为50.0g
烧杯和盐酸的质量为100.0g
石灰石样品样品的质量为12.0g
烧杯和其中混合物的质量为107.6g
试通过分析计算：
（1）该实验中生成的二氧化碳的质量是多少克？
（2）该石灰石样品的纯度是否符合要求？
（假设石灰石样品中的杂质不与盐酸反应也不溶于水）
（4）标签型化学方程式的计算
1、消化药片所含的物质能中和胃里过多的胃酸。
某种消化药品的标签如图4所示。
医生给某胃酸过多的患者开出服用此药的处方为：
每日3次，每次2片。
试计算，患者按此处方服用该药一天，理论上可中和HCl多少毫克？
（计算结果取整数）
过氧化氢溶液
主要成分H2O2
质量分数30%
净重500g
2、过氧化氢溶液在存放过程中会缓慢分解。
右图为实验室保存的一瓶过氧化氢溶液的标签。
某小组同学为了解过氧化氢的分解情况，取5g该溶液共制得0.64g氧气。
试分析计算这瓶过氧化氢溶液在保存过程中已经分解的过氧化氢的质量。
（5）有关混合原料参加反应的化学方程式的计算
1、将26g某金属混合物投入到足量的稀硫酸中，共收集到2g氢气，该金属混合物的组成可能是（）
A、Mg和ZnB、Fe和ZnC、Zn和CuD、Cu和Fe
（6）有关字母型化学反应方程式计算题
1、A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成30g新物质D。
若增加10gA，则反应停止后，原反应物中只余C。
根据上述条件推断下列说法中正确的是
A．第一次反应停止后，B剩余9gB．第二次反应后，D的质量为50g
C．反应中A和B的质量比是3∶2D．反应中A和C的质量比是5∶2
2、在反应2A+5B=2C+4D中，C、D的相对分子质量之比为9∶22．若2.6gA与B完全反应后．生成8.8gD。
则在此反应中B与D的质量比为（）
A．4∶9B．8∶1C．10∶11D．31∶44
（7）有关表格型化学方程式计算题
在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量／g
5
2
20
22
反应后质量／g
待测
11
28
5
下列说法错误的是：
（）
A该反应是分解反应B甲可能是该反应的催化剂
C乙、丙变化的质量比为9：
8D反应后甲的质量为0g
（四）有关溶液的计算题：
（1）直接使用公式计算：
1、将100g10%的某固体物质M的溶液，分别进行下述操作，所得溶液中溶质的质量分数最小的是（）
A.蒸发掉10g水，无晶体析出B.加入10g10%的M的溶液
C.加入10g固体M，并使之完全溶解D.加入10g水
2、无土栽培所用的某种营养液中，含硝酸钾的质量分数为7％，某蔬菜生产基地欲配制该营养液200kg，需要硝酸钾的质量是
A．7kgB．14kgC．70kgD．140kg
（2）溶质、溶剂的变化对质量分数的影响：
①增加溶剂（加水稀释）
1、如要将100g溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液，需加入水的质量为
A．50gB．90gC．100gD．200g
2、化学实验室现有98%的浓硫酸，但在实验中常用到较稀的硫酸。
要把50g质量分数98%的浓硫酸，稀释为质量分数20%的硫酸。
（1）稀释后硫酸溶液溶质的质量为g，
（2）稀释时所需水的质量为g。
②溶液增浓问题：
（蒸发溶剂法增加溶质法增加浓溶液法）
1、现有8%的铝化钠溶液50g，若是其溶质质量分数增达到16%，可采用的方法是：
①需要蒸发多少克水？
②需要加入多少g氯化钠？
③需要加入多少克40%的铝化钠溶液？
2、电解水时，常常要加入少量氢氧化钠使反应容易进行。
现将加有氢氧化钠的水通电一段时间后，产生lg氢气，其中氢氧化钠的质量分数也由4．8％变为5％。
计算：
（1）生成氧气的质量。
（2）电解后剩余水的质量。
（3）配制溶液问题：
①计算类：
1、欲配制溶质质量分数为5%的葡萄糖溶液100g。
下列说法正确的是（）
A、只需要托盘天平和量筒两种仪器B、配制时要用葡萄糖作溶质
C、用托盘天平称取5g葡萄糖D、用量筒量取100ml水
②实验类：
1、下图是小明配制100g溶质质量分数为12%的NaCl溶液的有关实验操作示意图。
（1）配制过程中使用的四种玻璃仪器，分别是广口瓶、________、_________、量筒。
（2）请你指出图中一处错误操作，并分析该操作可能造成的后果。
____________________________________________________。
（3）图②、图③表示的操作步骤分别是________________。
（4）配制时需称量氯化钠_______g，如果氯化钠中含有少量不溶的杂质，溶质的质量分数会__________（填“偏大”或“偏小”）；量取水最好选择____________的量筒（填序号①10mL②50mL③100mL）。
（水的密度为1g/cm3）
2、在实验室配制溶液时，常涉及以下过程：
①溶解②称量③计算④装瓶存放。
请按要求回答问题：
现欲配制50g5％氯化钠溶液，配制过程的先后顺序是（填序号）。
用已调节平衡的天平称取氯化钠固体时，发现指针偏右，接下来的操作是。
在量取蒸馏水体积时，若仰视读数，则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数（填“＜”或“＞”）5％。
在溶解步骤中需要的仪器有、。
（四）有关溶液和化学方程式的简单综合计算：
（1）叙述型计算题：
①涉及沉淀的叙述型计算题：
1、家里蒸馒头用的纯碱中含有少量的氯化钠，课外探究小组的同学欲测定纯碱中碳酸钠的含量。
他们取该纯碱样品11.0g，全部溶解在100.0g水中，再加入氯化钙溶液141.0g，恰好完全反应。
过滤干燥后，称得沉淀质量为10.0g。
请计算：
（1）纯碱样品中碳酸钠的质量；
（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数。
2、50gCa（NO3）2溶液与50gK2CO3溶液混合后，恰好完全反应。
经过滤、干燥、称量，得到5g沉淀。
反应的化学方程式是：
K2CO3+Ca（NO3）2==CaCO3↓+2KNO3。
请计算：
（1）参加反应的K2CO3的质量。
（2）过滤后所得溶液的溶质质量分数。
②涉及气体的叙述型计算题：
1、将10g不纯的锌粒（杂质不容与水也不与酸反应）投入到100g稀硫酸中，恰好完全反应，得到0.2气体，试计算：
（1）锌粒中纯锌的质量；
（2）稀硫酸中溶质的质量分数。
2、我国化工专家侯得榜的“侯是制碱法”为世界制碱工业做出了杰出贡献。
工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中含有一定量的氯化钠杂质。
现称取只含氯化钠的纯碱样品11g,全部溶解在50g水中，当加入稀盐酸64.4g时，恰好完全反应，所得溶液质量为121g，试求：
（1）该纯碱样品的纯度（计算结果精确到0.1%）
（2）所的溶液中溶质的质量分数。
③由溶液质量和质量分数进行计算：
1、现有Na2CO3和Na2SO4的固体混合物共12g，将它放入98g20%的H2SO4溶液中，充分反应后溶液呈酸性；在此酸性溶液中再加入80g10%的NaOH溶液，恰好完全中和。
计算:
（1）恰好完全中和后，所得溶液中溶质的质量分数。
（计算结果精确到0.1%）
（2）样品中碳酸钙的质量分数是。
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
2、南充市名优特产阆中保宁醋，是中国四大名醋之一，其主要成分是醋酸，化学式为：
CH3COOH。
测定保宁醋醋酸含量的原理是：
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O。
化学课外活动小组中和30g保宁醋，用去质量分数为5%的NaOH溶液20g。
请你计算：
（1）30g保宁醋中含醋酸的质量；
（2）该保宁醋中醋酸的质量分数。
（2）标签型计算题：
（2007德阳市）某校化学实验室有一瓶标签残缺的过氧化氢溶液（如图所示）。
该校化学课外兴趣小组的同学为了测定其中溶质的质量分数，他们取出该溶液34g，加入适量催化剂，待完全反应后，共收集到0.32g氧气。
试计算该溶液中溶质的质量分数。
（3）图像型计算题：
1、小红同学在某化工厂进行社会实践，技术员与小红一起分析由氯化钡和氯化钠组成的产品中氯化钠的质量分数。
取16.25g固体样品，全部溶于143.6mL水中，向所得到的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，记录了如图所示的曲线关系。
技术员给小红的提示：
反应的化学方程式
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
⑴当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时，消耗10.6%的碳酸钠溶液的质量是g。
⑵产品中氯化钠的质量分数是多少？
⑶当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液中溶质的质量分数是多少？
2、为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成，某研究性学习小组称取该样品10g，向其中逐滴加入9．8％的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。
反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示。
试计算：
（1）样品中铜的质量分数；
（2）反应所消耗的硫酸溶液质量；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
3、某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：
取40mL该溶液于烧杯中，滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液。
滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。
求：
（1）所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量。
（2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到固体的质量。
（4）表格型计算题：
1、南充市（课改实验区）石灰厂为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用4g石灰石样品，把20g稀盐酸分4次加人样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下表：
稀盐酸的用量
第一次加入5g
第二次加入5g
第三次加入5g
第四次加人5g
剩余固体的质量
3g
2g
lg
1g
（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是；
（2）计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1％）
2、某汽车配件厂新购进了一批黄铜（铜锌合金）。
为了测定这批黄铜中铜的质量分数，化验人员将取来的样品先加工成粉末，然后利用该粉末与稀硫酸在烧杯内发生反应。
在所进行的三次实验中，只有一次所取用的稀硫酸与黄铜样品是恰好完全反应的。
有关实验数据记录如下：
实验次数
1
2
3
所取黄铜样品的质量（g）
10.0
10.0
20.0
加入稀硫酸的质量（g）
100.0
80.0
80.0
反应后烧杯内剩余物质的质量（g）
109.8
89.8
99.8
请分析实验数据，完成下列问题：
（1）黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时两种物质的质量之比为_______
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