中考冲刺专题化学计算专题.docx
《中考冲刺专题化学计算专题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中考冲刺专题化学计算专题.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
中考冲刺专题化学计算专题
教学目标
1.会查阅相对原子质量表,能根据化学式计算物质的相对分子质量。
2.会计算溶液中溶质的质量分数,配制一定溶质质量分数的溶液。
3.知道化学方程式表示的意义,能根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算。
4.能解释化学式的意义
重点、难点
1.利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成以及元素质量分数的计算。
2.根据质量守恒定律,能说明常见化学反应中的质量关系,能正确书写简单的化学反应方程式,并进行计算。
3.能进行溶质质量分数的计算。
考点及考试要求
1.质量守恒定律
2.化学方程式读写与计算
3.溶液相关计算
教学内容
一、有关化学式的计算
常用的计算公式(以化合物AmBn为例)
1、相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n
注:
计算结晶水合物的相对分子质量时,化学式中的“·”表示相加,而不表示相乘。
2、A的质量分数=×100%
注、利用上述公式计算时,某元素的原子个数应写在该元素符号前面,不能写在右下角。
3、AB元素的质量比:
=
注:
计算时一定要写清楚各元素质量比顺序,因顺序不同,比值也不同。
4、A元素的质量==化合物(AmBn)的质量×A的质量分数
5、混合物中
某物质的质量分数(纯度)=×100%
或==×100%
【例1】2008年下半年发生的毒奶粉事件,是不法分子在牛奶或奶粉中添加了有毒的三聚氰胺造成的。
三聚氰胺化学式为C3H6N6,是一种重要的化工原料。
(1)三聚氰胺的相对分子质量为 ,碳、氢、氮三种元素的质量比为 ,氮元素的质量分数为 。
(2)检测食品中蛋白质含量的传统方法是:
通过检测食品中氮元素的含量,推算其蛋白质含量。
例如,若检测到牛奶中的氮元素质量分数≥0.46%,即为蛋白质含量检测合格。
某种不合格牛奶中氮元素的质量分数为0.36%,若向1000g该牛奶中加入2g三聚氰胺,请计算此时牛奶中氮元素的质量分数,并根据计算结果说明不法分子在牛奶中添加三聚氰胺的目的。
【答案】
(1)1266∶1∶1466.7%
(2)0.49%目的是提高牛奶中含氮量,造成牛奶中蛋白质含量高或合格的假象
【解析】
(1)C3H6N6的相对分子质量==12×3+1×6+14×6==126
碳、氢、氮三种元素的质量比为(12×3):
(1×6):
(14×6)==6:
1:
14
氮元素的质量分数==×100%=66.7
(2)加入三聚氰胺后牛奶中氮元素的质量为
1000g×0.36%+2g×66.7%≈4.9g
×100%≈0.49%
【规律小结】化学式的计算要看清元素符合右下角的数字,这些数字是解题的关键。
变式训练一
1、(2009·青岛模拟)酚酞是常用的酸碱指示剂,化学式为C20H14O4。
(1)酚酞是由种元素组成的;
(2)酚酞分子中碳原子和氧原子的个数比是;
(3)酚酞中碳、氢元素的质量比为(最简整数比)。
2、(2009·海南)三聚氰胺化学式为C3H6N6)是一种化工原料,有轻微毒性,计算:
(1)三聚氰胺相对分子质量:
(2)三聚氰胺中碳、氢、氮元素的质量比:
(3)三聚氰胺中氮元素的质量分数(精确到0.1%)。
二、有关溶液的计算
1、溶液中溶质的质量分数
溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
计算公式:
溶质的质量分数==×100%
2、溶解度与溶质质量分数的比较
溶解度
溶质的质量分数
意义
物质溶解性的量度,受外界温度影响
表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件影响
溶剂量要求
100g
无要求
溶液是否饱和
一定达到饱和
不一定
计算公式
溶解度=×100%
×100%
单位
克(g)
1
联系
饱和溶液中
溶质的质量分数=×100%
3、溶质质量分数计算的类型
(1)溶质、溶剂、溶液的质量与溶质的质量分数的相会换算
(2)溶质的质量分数与溶液体积、密度的有关换算
溶液的质量==溶液的体积×溶液的密度
溶质的质量分数=×100%
(3)溶液的稀释与浓缩的计算
稀释(浓缩)前后溶质的质量不变,即:
浓溶液的质量×浓溶液中溶质的质量分数==稀溶液的质量×稀溶液中溶质的质量分数
(4)溶质质量分数与溶解度的换算
溶解度/100+溶解度=溶质质量分数(在一定温度下的饱和溶液里)
【例2】(2009·泰安)制作“叶脉书签”需要lOOg溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。
请问:
(1)配制时需要氢氧化钠固体的质量是g.水的质量是g;
(2)若用20%的氢氧化钠溶液和水配制,需要20%的氢氧化钠溶液质量是
g。
【答案】
(1)1090
(2)50
【解析】
(1)氢氧化钠的质量=100g×10%=10g,水的质量=100g-10g=90g
(2)设需要20%的氢氧化钠溶液的质量为x
20%x=100g×10%
X=50g
【规律小结】溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数,解答稀释题的关键是利用稀释前后溶液中溶质的质量不变。
变式训练二
1、(2008·南通)2008年5月12日四川汶川大地震后,为了预防疫情,防疫人员使用了各种消毒剂对环境进行消毒。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂。
试计算:
(1)亚氯酸钠中Na、Cl、O三种元素的质量之比为_______________。
(2)现要配制质量分数为16%的亚氯酸钠消毒液1500kg,需要亚氯酸钠________kg。
三、有关化学方程式的计算
1、根据化学方程式计算的一般步骤
根据题意设未知量(用x,Y等字母表示);
写出正确的化学方程式;
求出有关物质间的质量比(相对原子质量和或相对分子质量和),并写在相应化学式的下边;
把已知量和未知量写在相应质量比的下边;
列出比例式,求未知数;
简明写出答案。
2、常见的题型有:
(1)有关纯净物的化学方程式的计算,即:
)已知反应物(或生成物)的质量,求生成物(或反应物)的质量;
已知一种反应物(或生成物)的质量,求另一种反应物(或生成物)的质量。
(2)含杂质(杂质不参加反应)的计算
化学方程式反映的是纯净物间的质量关系,若遇到不纯物时,应先把不纯物的质量换算成纯净物质量。
纯物质的质量==不纯物质的质量×纯度=不纯物质的质量×(1-杂质的质量分数)
【例3】某班一次社会实践活动是到连云港碱厂参观,该厂主要产品之一是小苏打(碳酸氢钠)。
参观结束,同学们带回一些化验室里废弃的小苏打样品,来测定其中碳酸氢钠的质量分数(假设该样品中只含有氯化钠一种杂质)。
取样品9.3g逐滴加入稀盐酸,生成CO2气体的质量与滴加稀盐酸的质量关系如右图所示,求:
(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位数字)
(1)样品中碳酸氢钠的质量分数。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】解:
设样品中碳酸氢钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O(1分)
8458.544
xy4.4g
==x=8.4g
==y=5.85g
(1)样品中碳酸氢钠的质量分数为:
×100%=90.3%
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为:
×100%=22.5%
答:
略(或其他合理解法)。
【解析】解题的关键是找到已知量(二氧化碳的质量)及反应的关键所在,从图中可知,当消耗掉25.1g稀盐酸时,反应恰好完全,产生二氧化碳的质量为4.4g,再根据二氧化碳的质量可以求出其它物质的质量。
【规律小结】利用化学方程式进行计算的方法与技巧
四.化学计算的常用技巧
(1)定量问题定性化;
(2)近似估算;(3)运用整体思维,化繁为简;(4)利用图象解题等等。
1.守恒法:
例1、由Mg(OH)2和MgO组成的混合物,测得其中含镁元素的质量分数为48%。
取该混合物10g,将其投入110g的稀硫酸中恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A.12% B.24% C.20% D.30%
解析:
根据在化学反应中Mg元素的质量守恒,建立Mg元素和MgSO4的质量关系可求得反应后所得溶液中的溶质MgSO4的质量,即可求得所得溶液中溶质的质量分数
Mg ~ MgSO4
24 120
10g×48% =4.8g4.8g÷(24/120)=24g则24g÷120g×100%=20%,故选C
2.平均值法
例1.锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为1g,则混合物中一定含有的金属是 。
(A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断
解析:
根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应,均生成二价金属阳离子得:
(R为金属,设平均式量M)
R+2HCl=RCl2+H2
M 2g
13 1g
M:
13=2:
1M=26
则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在,又因为锌、铁的相对原子质量均大于26,只有镁的相对原子质量小于26,故答案为C。
3.十字交叉法
例2.用向下排气法在容积为VmL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为( )
A. V/4mL B.V/5mL C.V/6mL. D.无法判断
解析:
用十字交叉法计算氨气与空气的体积比:
所以氨气占5/6,空气占1/6;由于氨气易溶于水,故剩余气体为空气。
4.极值法
例4.取5.4g由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。
该混合物与足量的水反应。
反应完毕,蒸发反应后得到的溶液,得到8g无水晶体。
试通过计算,判断该金属是哪一种碱金属?
解析:
(i)设5.4克混合物都是碱金属R,则由
(ii)设5.4g混合物都是碱金属R的氧化物R2O,则由
R20—2ROH
2K+162k+34
5.48得k=10.7
综(i)和(ii)所述,碱金属R的式量k的范围为(10.7,35.3)。
在碱金属中,只有金属Na的式量23在(10.7,35.3)中,所以该碱金属是金属钠。
5、差量法
例3.把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中,充分反应后取出铁片,洗涤、干燥后称其质量为22.8g,计算
(1)析出多少克铜?
(2)反应后溶液的质量分数多大?
解析:
“充分反应”是指CuSO4中Cu2+完全反应,反应后的溶液为FeSO4溶液。
分析下面的化学方程式可知:
每溶解56gFe,就析出64g铜,使铁片质量增加8g(64-56=8),反过来看:
若铁片质量增加8g,就意味着溶解56gFe、生成64gCu,即“差量”8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。
所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g求出其他有关物质的量。
6、讨论法
例4、将5g某物质完全溶解在95g水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A、等于5% B、小于5% C、大于5% D、无法确定
解析:
对于5g某物质要进行讨论:
这5g某物质若是CaO、Na2O或SO2等物质,则溶于水后其溶质质量分数会大于5%;这5g某物质若是CuSO4·5H2O等物质溶于水后其溶质质量分数则会小于5%;若是NaCl等物质,则其溶质质量分数等于5%。
变式训练三
1、取某碳酸钠样品放入烧杯中,加入95.8g水充分溶解,再向其中加入稀硫酸,反应放出气体的总质量与所加入稀硫酸的质量关系曲线如下图所示,请根据题意解答问题:
(1)当加入196g稀硫酸时,放出气体的质量为g。
(2)计算加入的稀硫酸溶液溶质的质量分数为。
(3)试通过计算求出加入98g稀硫酸即A点)时烧杯中溶液溶质的质量分数。
(写出计算过程)
变式训练四
镁、铝、锌、铁跟足量的稀硫酸反应,反映金属质量(x)和产生氢气质量(y)关系的图象是( )
习题与作业
一、选择题(每小题4分,共40分)
1、(2009·济宁)被蚊虫叮咬后,人们往往出现皮肤肿痛。
这是因为蚊虫在皮肤内分泌出的酸性物质〔主要成分是甲酸(CH2O2)〕对人的皮肤有较强的刺激作用。
下面关于甲酸的说法中,错误的是()
A.甲酸是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物
B.甲酸分子中有一个碳原子、两个氢原子和两个氧原子
C.甲酸中碳、氢、氧三种原子的个数比为1:
2:
2
D.甲酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为6:
1:
16
2、(2009·广州)将50g20%氯化钾溶液稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数是()
A.1%B.5%C.10%D.20%
3、当三氧化二铁与四氧化三铁中所含铁元素质量相等时,则三氧化二铁与四氧化三铁的质量比为()
A.3:
2B.1:
lC.29:
42D.60:
29
4、(2009·泰州)下表是氯化铵在不同温度时的溶解度
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
40
50
58
68
据此数据,判断下列说法正确的是()
A.20℃时,氯化铵饱和溶液中氯化铵的质量分数是25%
B.20℃时,70g氯化铵的饱和溶液升温至40℃得到不饱和溶液
C.40℃时,75g氯化铵的饱和溶液中加入25g水后氯化铵的质量分数为30%
D.80℃时,84g的氯化铵饱和溶液降温至60℃时有5g氯化铵析出
5、X、Y两元素的相对原子质量之比为7:
2,在它们组成的化合物中X与Y的质量比为7:
3,则它们组成的化合物的化学式为()
A、X2Y3B、X3Y2C、X2Y7D、X3Y7
6、现有50g溶质的质量分数为10%的硝酸钠溶液,要使其溶质的质量分数增大1倍,可采用的方法是()
A、蒸发掉25g水B、增加5g硝酸钠
C、倒掉一半溶液D、增加50g溶液
7、常用抗生素“先锋Ⅵ”为粉末状固体,每瓶含“先锋Ⅵ”0.5g,注射时应配成质量分数不高于20%的溶液,则使用时每瓶至少需加入蒸馏水()
A.1mLB.2mLC.3mLD.4mL
8、某有机物在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和水的质量比为22:
9,则该有机物可能是()
A.C6H12O6B.C3H6C.C2H2D.C2H5OH
9、(2009·青岛)在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯,在两只烧杯里分别加入50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,将天平调节至平衡;然后向左右两烧杯中分别加入一定质量的下列各组物质,充分反应后,天平发生偏转的是()
A.1.8g铝粉和1.8g铁粉B.4.2g碳酸镁和2g硝酸银
C.5.6g铁粉和5.6g锌粉D.10g碳酸钙和5.6g氧化钙
10、(2009·常州)葡萄糖、乙酸(CH3COOH)和尿素[CO(NH2)2]组成的混合物240g,在一定条件下完全燃烧,生成水的质量是()
A.48g B.72g C.144g D.无法计算
二、非选择题
11、(9分)(2009·汕头)莽草酸(化学式:
C7H10O5)是制取抗“H1N1流感”药物“达菲”的原料。
请回答:
(1)莽草酸分子中C、H、O原子个数比为。
(2)174g莽草酸含氢元素质量为g。
(3)对1岁以上的儿童推荐按照下列“体重—剂量表”服用“达菲”:
体重
小于等于15千克
15~23千克
23~40千克
大于40千克
每次用量
30mg
45mg
60mg
60mg
假如患病儿童的体重是35千克,在治疗过程中,需每天服用“达菲”胶囊(每颗胶囊含“达菲”75mg)2次,一个疗程5天,那么该患儿一个疗程共需服用颗。
12、(12分)(2009·肇庆)儿童缺锌会引起食欲不振、发育不良。
右图为某种补锌口服液说明书的一部分,请回答:
(1)该口服液中的锌属于(填:
“常量”或“微量”)元素;葡萄糖酸锌分子中的碳、氢元素的质量比为。
(2)每支口服液中锌的质量分数为
(1g=1000mg)。
(3)若儿童1kg体重每日需要0.5mg锌,每天从食物中只能摄入所需锌的一半;体重为20kg的儿童每天还须服该口服液支,才能满足身体的需要。
13、(9分)(2009·湛江)苯甲醇(分子式为C7H8O)在医疗上曾做溶剂来溶解青霉素钾盐一减轻注射时的疼痛,但是不断有试验数据显示,苯甲醇与臂肌挛缩存在相关性,会造成患者“青蛙腿”。
因此,苯甲醇作为青霉素钾盐注射溶剂的方法已逐渐被淘汰。
请回答:
(1)一个苯甲醇分子由个原子构成。
(2)苯甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为(填最简单整数比)。
(3)苯甲醇中C元素的质量分数为(结果保留到0.1%)。
14、(7分)(2009·陕西)某学习小组同学用右图试剂中的过氧化钠溶液制取氧气,取该溶液17g,加入适量MnO2充分反应。
完成下列分析及计算:
(1)小明根据过氧化氢中氧元素的质量分数计算氧气的质量,其计算式为:
生成氧气的质量=17g×5%×
×100%=17g×5%×
×100%。
老师指出小明的计算是错误的,你认为错误的原因是(填字母序号)。
A.过氧化氢的相对分子质量计算有误
B.过氧化氢中的氧元素没有全部转移到氧气中
(2)请你根据化学方程式计算制取氧气的质量。
15、(7分)(2009·南通)某化学研究性学习小组为测定市场出售的食醋总酸量(国家规定食醋中总酸量3.5g/100mL~5g/100mL),拟配制一定质量分数的氢氧化钠溶液,然后进行测定。
请你参与该小组的实验研究,并回答相关问题。
(1)配制100g质量分数为5%的氢氧化钠溶液需要水 mL(水的密度为1g/cm3)。
(2)若食醋中的酸均看成是醋酸,醋酸与氢氧化钠反应的方程式为:
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O现有食醋500mL,甲同学从中取出10mL食醋,加入5%的氢氧化钠溶液4.8g,恰好完全反应。
请通过计算判断该食醋是否合格?
(写出计算过程)
16、(7分)(2009·漳州)某化学活动小组需要用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸和锌粒反应来制取氢气,但实验室现有的是溶质质量分数为98%的浓硫酸。
试计算:
(1)将10g浓硫酸配制成所需的稀硫酸,需要水的质量为多少?
(2)取上述配制好的稀硫酸20g与足量锌粒充分反应,能制得氢气质量为多少?
(反应的化学方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑)
17、(9分)(2009·重庆)微型化学实验使用药品的量很少,产生的废弃物也很少,因此被誉为绿色环保的化学实验。
用右图微型仪器完成制取并检验CO2的实验只消耗了0.55g10%的盐酸。
求:
(1)产生CO2的质量是多少克?
(结果保留三位小数)
(2)如果10%的盐酸密度为1.1g/cm3,消耗盐酸的体积是多少毫升?
(3)通常完成这个实验大约需10%的盐酸5mL,这是微型实验用药量的多少倍?