九年级下册化学专题复习三 化学计算.docx
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九年级下册化学专题复习三化学计算
专题复习（三） 化学计算
01 专题概述
初中化学课程标准明确要求同学们必须掌握三种简单计算：
根据化学式的计算，根据化学方程式的计算，有关溶质质量分数的计算。
除此之外，综合计算也在近几年的中考中地位越来越重要，所以了解近几年中考化学的计算题的命题特点和考查方式、掌握中考化学计算的题型和解法是突破中考化学计算题的关键。
一、有关化学式的计算
解此类题的关键是紧抓化学式，不论化学式熟悉与否，只要熟知化学式的意义，掌握化学式的相关计算，利用所学知识，不难解决此类问题。
【例1】 （兰州中考）苯甲酸钠（C7H5O2Na）是一种食品添加剂，广泛用于食品工业中。
请计算：
（1）C7H5O2Na的相对分子质量是________；
（2）C7H5O2Na中碳、氧两种元素的质量比是________；
（3）14.4g苯甲酸钠中含有钠元素多少克？
（写出计算过程）
【解析】 根据化学式可以计算苯甲酸钠的相对分子质量为12×7＋1×5＋16×2＋23＝144；苯甲酸钠中碳、氧两种元素的质量比为（12×7）∶（16×2）＝21∶8；14.4g苯甲酸钠中含钠元素的质量为14.4g×
＝2.3g。
【答案】
（1）144
（2）21∶8 （3）14.4g×
＝2.3g
二、有关化学方程式的计算
要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物和生成物在微观上和质量上的关系，要求明确计算步骤，规范书写格式，正确解出结果。
另外，在生活实际、工农业生产、科学实验中，经常涉及与含杂质有关的计算，首先应将含杂质物质的质量转化为纯净物质的质量，然后代入化学方程式进行相关计算。
1．由一种纯净的反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）质量的计算
【例2】 （2017·自贡）早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”，成为现代湿法冶金的先驱。
现有含1.6kg硫酸铜的工业废液，加入铁粉回收铜，请计算：
（1）硫酸铜中铜元素的质量分数。
（2）理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量。
【解析】
（1）纯净物中某元素的质量分数＝
×100%；
（2）根据硫酸铜的质量，利用反应的化学方程式，列出比例式，就可计算出消耗铁粉的质量。
【答案】
（1）硫酸铜中铜元素的质量分数为
×100%＝40%
（2）设与1.6kg硫酸铜反应的铁粉质量为x。
CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
16056
1．6kgx
＝
x＝0.56kg
答：
（1）硫酸铜中铜元素的质量分数为40%；
（2）理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量为0.56kg。
2．含一定杂质（杂质不参加反应）的反应物或生成物的相关计算
【例3】 现有赤铁矿，其中氧化铁的质量分数为80%，现炼铁厂利用该赤铁矿5000t，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少？
（结果保留整数）
【解析】 本题是一道典型的含一定杂质的反应物与生成物的相关计算题，解答这类试题的关键是数据的分析与转化。
该题中的5000t是铁矿石的质量，不能直接代入化学方程式进行计算，参加反应的是氧化铁，其质量为5000t×80%＝4000t；将其代入化学方程式计算出2800t是生成纯铁的质量，还得将其转化为生铁的质量。
【答案】 5000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为5000t×80%＝4000t，设4000t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2
160112
4000tx
＝
x＝2800t
则含铁98%的生铁的质量为2800t÷98%＝2857t
答：
理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是2857t。
三、有关质量守恒的计算
通常根据质量守恒定律找出某种元素的质量在反应前后不变，搭起已知物与未知物的桥梁，是解此类题目的关键；或者根据化学反应前后物质的质量守恒来解题。
1．根据化学反应前后“元素质量守恒”的原理计算
【例4】 Fe与FeO的混合物，测得其中铁元素的质量分数为80%。
取该混合物7.0g，加足量稀硫酸完全溶解，生成FeSO4的质量为（ ）
A．7.6g B．15.2g
C．20.0gD．40.0g
【解析】 该题中Fe和FeO的混合物与稀硫酸完全反应生成FeSO4的过程中，混合物中的铁元素全部转化到硫酸亚铁中，Fe与FeO的混合物中铁元素的质量为7.0g×80%＝5.6g；则生成的FeSO4中铁元素的质量也为5.6g；则FeSO4的质量为5.6g÷
＝15.2g。
【答案】 B
2．根据化学反应前后“物质质量守恒”的原理计算
【例5】 （2017·枣庄）在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。
下列说法错误的是（）
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
30
5
10
15
反应后的质量/g
x
y
20
20
A．a一定是反应物
B．x＋y＝20
C．x的取值范围一定是0≤x≤30
D．反应生成c与d的质量比为2∶1
【解析】 c的质量增加了10g，d的质量增加了5g，都是生成物，共增加了15g。
若b质量也增加，则a一定是反应物，若b质量减少，则最多减少5g，因此a也一定是反应物，总之a一定是反应物，故A说法正确；根据质量守恒定律可知，x＋y＝（30＋5＋10＋15）－20－20＝20；故B说法正确；根据质量守恒定律，只能确定x＋y＝20，无法具体确定x、y的取值范围；故C说法错误；参加反应的c与d的质量比为（20－10）g∶（20－15）g＝10∶5＝2∶1；故D说法正确。
【答案】 C
四、有关溶质质量分数的计算
1．直接利用溶质质量分数的定义的计算
【例6】 按图中所定的量配制NaCl溶液。
（1）配制所得NaCl溶液中溶质的质量分数为________。
（2）实验室配制溶质质量分数一定的NaCl溶液，肯定不需要用到的一种仪器是________（填序号）。
A．烧杯B．漏斗
C．托盘天平D．玻璃棒
【解析】 溶质质量分数＝
×100%＝
×100%，掌握溶质、溶剂、溶液的质量与溶质质量分数的相互换算是解这类计算题的关键。
同时，还要熟悉溶质的质量分数与溶液体积、密度的换算关系：
溶液的质量＝溶液的体积×溶液的密度。
该题已知溶质和溶剂的质量，求溶质的质量分数。
由溶质质量分数的定义可知：
NaCl的质量分数＝
×100%＝
×100%＝10%。
【答案】
（1）10%
（2）B
2．有关溶液的稀释（或浓缩）的计算
【例7】 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，能制得氢气的质量为多少？
【解析】 溶液稀释的方法是补充溶剂；使溶液变浓有两种方法：
一种是补充溶质，另一种是减少溶剂。
计算时一般不改变溶质的质量，可设稀释（或浓缩）前后溶质质量不变。
该题以化学活动为背景，以配制稀硫酸、制取氢气为题材，考查溶液的稀释方法。
【答案】
（1）设加水后溶液的质量为x。
10g×98%＝x×19.6% x＝50g
则需要水的质量为50g－10g＝40g
（2）设生成氢气的质量为y。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
982
20g×19.6%y
＝
y＝0.08g
答：
（1）需要水的质量为40g；
（2）能制得氢气的质量为0.08g。
3．溶质质量分数与化学方程式的综合计算
【例8】 某碳酸钠样品中含有少量的硫酸钠，取一定质量的该样品，完全溶解在水中配制成100g溶液，将其全部加入到100g一定质量分数的硫酸溶液中，恰好完全反应，生成的气体全部逸出后，所得溶液质量是195.6g，将溶液蒸干，得到15.6g硫酸钠。
计算：
（1）加入的硫酸溶液的溶质质量分数；
（2）原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数（计算结果精确到0.1%）。
【解析】 根据质量守恒定律可以计算生成二氧化碳的质量为100g＋100g－195.6g＝4.4g，根据碳酸钠与硫酸反应的化学方程式，找硫酸与二氧化碳的质量关系，由二氧化碳的质量可以计算硫酸溶液中溶质的质量，从而可以计算硫酸溶液的溶质质量分数，最后所得溶液中的溶质硫酸钠为原样品中的硫酸钠与生成的硫酸钠之和，根据化学方程式可以计算样品中碳酸钠的质量及生成硫酸钠的质量，原样品中硫酸钠的质量为所得溶液中溶质的质量减去生成的硫酸钠的质量，从而可以计算原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数。
【答案】 生成二氧化碳的质量为100g＋100g－195.6g＝4.4g
设样品中Na2CO3的质量为x，反应的硫酸质量为y，生成Na2SO4的质量为z。
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
1069814244
xyz4.4g
＝
＝
＝
x＝10.6g y＝9.8g z＝14.2g
硫酸溶液中溶质的质量分数为
×100%＝9.8%
原样品的质量为10.6g＋（15.6g－14.2g）＝12g
原样品中碳酸钠的质量分数为
×100%＝88.3%
答：
（1）加入的硫酸溶液的溶质质量分数为9.8%；
（2）原样品中碳酸钠的质量分数为88.3%。
五、图表型计算题
1．图片型计算题
××牌钾肥
主要成分为KCl
纯度：
＞92%
净重：
50kg
××化肥厂
【例9】 某同学为解决水稻出现的病虫害和倒伏问题，购买了一些钾肥。
该同学仔细看过钾肥的包装标签（如图所示）之后，对钾肥中KCl的纯度产生了兴趣，于是他带着钾肥样品到实验室进行实验，老师为其提供了相关的实验用品。
该同学称取1.6g钾肥样品，倒入适量水将其完全溶解；加入适量AgNO3溶液至不再产生白色沉淀为止；过滤、洗涤、干燥后，得到白色沉淀2.87g（提示：
该钾肥中的杂质易溶于水、不参加反应且不含钾元素）。
请你通过计算回答下列问题：
（1）求该钾肥中KCl的纯度，并判断是否符合标签所示内容。
（2）求该钾肥中钾元素的质量分数。
【解析】 这类试题通常以标签和说明书等图片为信息载体，题目设计大多数与生产、生活实际紧密联系，考查同学们的阅读分析能力。
解题的关键是信息分析，基本模式为“分析→提炼→应用”（即对图片信息进行分析，提炼出隐含的有效信息，将有效信息应用于计算）。
【答案】
（1）设KCl的质量为x。
AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3
74.5143.5
x2.87g
＝
x＝1.49g
钾肥中KCl的纯度为
×100%＝93%，因93%＞92%，可知该钾肥中KCl的纯度符合标签所示内容。
（2）1.6g钾肥样品中钾元素的质量为1.49g×
＝0.78g；钾肥中钾元素的质量分数为
×100%＝49%
答：
（1）该钾肥中KCl的纯度为93%，符合标签所示内容；
（2）钾肥中钾元素的质量分数约为49%。
2．表格型计算题
【例10】 马英同学取某地石灰石样品12g进行测定实验，现将100g稀盐酸分五次加入石灰石样品中（杂质不溶于水也不参与反应），充分反应后测得生成气体的总质量如表所示：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸
的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的
总质量/g
1.1
2.2
m
4.4
4.4
试求：
（1）m的值为________g。
（2）12g石灰石样品中碳酸钙的质量等于________g。
（3）反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数。
（写出计算过程，计算结果精确至0.1%）
【解析】
（1）根据记录数据可发现，20g的盐酸完全反应生成二氧化碳气体的质量是1.1g，第4次实验中加入盐酸生成的二氧化碳是4.4g，说明了第三次实验中盐酸完全反应，可推出m的值为3.3g；
（2）根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，由生成二氧化碳的质量可以计算碳酸钙及生成氯化钙的质量，从而可以计算反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数。
【答案】
（1）3.3
（2）设石灰石中CaCO3的质量为x，生成的氯化钙的质量为y。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
10011144
xy4.4g
＝
x＝10g
＝
y＝11.1g
（3）完全反应后最终溶液中氯化钙的质量分数是
×100%≈10.5%
答：
反应完全后最终溶液中氯化钙的质量分数为10.5%。
3．图象型计算
【例11】 （2017·丽水）BaCl2是一种重金属盐，其水溶液具有很强的毒性，如误服了BaCl2溶液，可立即服用MgSO4溶液解毒，为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数，现取100克BaCl2溶液，不断加入MgSO4溶液，反应过程中溶液总质量与加入MgSO4溶液的质量关系如图所示，请回答：
（1）P点时溶液中的溶质名称是________；
（2）反应生成沉淀的最大质量为________；
（3）求原BaCl2溶液的溶质质量分数。
【解析】
（1）P点时氯化钡和硫酸镁恰好完全反应，生成硫酸钡沉淀和氯化镁，因此溶液的溶质名称是氯化镁；
（2）反应前后的质量差即为反应生成沉淀硫酸钡的质量，反应生成沉淀的最大质量为100g＋100g－176.7g＝23.3g；（3）根据硫酸钡质量可以计算氯化钡质量，进一步可以计算原BaCl2溶液的溶质质量分数。
【答案】
（1）氯化镁
（2）23.3g
（3）设BaCl2溶液的溶质质量分数为x。
BaCl2＋MgSO4===BaSO4↓＋MgCl2
208233
100g×x23.3g
＝
x＝20.8%
答：
BaCl2溶液的溶质质量分数为20.8%。
4．图表型综合题
【例12】 同学们从山上采集一种石灰石，他们取80g该样品进行煅烧实验（所含杂质在煅烧过程中不发生变化），测得反应后固体的质量（m）与反应时间（t）的关系如下表：
反应时间t/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
反应后固体的质量m/g
80
75
70
66
62
58
58
请回答下列问题：
（1）当石灰石完全反应后，生成CO2的质量为________g。
（2）求该石灰石中CaCO3的质量分数，写出计算过程。
（3）请在坐标图中画出煅烧时生成气体的质量（m）随时间（t）变化的曲线。
【解析】 这类试题常将图片、表格与图象融合在一起，综合考查同学们的信息分析与加工能力，及化学计算综合能力。
同学们要从图片中找出有用信息，通过分析表格中的实验数据寻找规律，应用“描点作图法”画出图象。
t0～t5时，反应物不断减少，二氧化碳气体的质量不断增大；t5～t6时，数据不变，表明反应结束，生成二氧化碳的质量为80g－58g＝22g。
根据化学方程式可算出石灰石中CaCO3的质量，然后求出石灰石中CaCO3的质量分数。
用描点法画出煅烧时生成气体的质量（m）随时间（t）变化的曲线。
【答案】
（1）22
（2）设样品中含CaCO3的质量为x。
CaCO3
CaO＋CO2↑
10044
x22g
＝
x＝50g
该石灰石中CaCO3的质量分数为
×100%＝62.5%
（3）如图所示
六、自编型计算题
【例13】 请根据下列已知条件设问，使其成为一道完整的计算题，然后解答。
一定质量的氯化钡（BaCl2）固体和100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸恰好反应。
________________________________________________________________________
【解析】 自编自解题是近年来中考中的一种新题型，一般有两种形式：
全命题或半命题，具有开放性，有着广阔的思维空间。
解答这类试题时，首先应读懂给出的数据信息，弄清已知量与待求量，理解反应原理，然后用简洁的语言编题，编题时，可以从不同的角度进行，形式不唯一，最后进行编题时，要求过程完整，书写规范，结果正确。
本题属于“半命题”型自编题。
首先要理解反应原理，弄清已知量和未知量，根据题意进行编题。
本题给出了稀硫酸的质量与溶质质量分数，根据反应原理，同学们可求反应物氯化钡的质量、生成物硫酸钡的质量、生成物盐酸的质量及溶质质量分数等。
【答案】 所取氯化钡固体的质量是多少？
解：
设所取氯化钡固体的质量是x。
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
20898
x100g×9.8%
＝
x＝20.8g
答：
所取氯化钡固体的质量是20.8g。
七、评价型计算题
【例14】 肥田粉是常用的氮肥，如图为某品牌肥田粉的部分标签，为了计算该品牌肥田粉的纯度（硫酸铵的质量分数），小玉和小玲采用了两种不同的方法：
××牌肥田粉
有效成分：
硫酸铵[（NH4）2SO4]
含氮量：
20.0%
生产日期：
2018年3月12日
小玉根据标签所示的含氮量直接进行理论计算，过程如下。
解：
硫酸铵中氮元素的质量分数＝[2×N的相对原子质量/（NH4）2SO4的相对分子质量]×100%＝（14×2/132）×100%＝21.2%
设样品中硫酸铵的质量分数为x。
100%×20.0%＝x×21.2%
x＝100%×20.0%/21.2%＝94.3%
小玲通过实验测得数据后进行计算，过程如下。
称取7.5g样品与足量氢氧化钙固体混合加热，直到不再产生气体为止，得到纯净、干燥的氨气1.7g。
该反应的化学方程式为（NH4）2SO4＋Ca（OH）2
CaSO4＋2NH3↑＋2H2O
（请在下面帮助小玲完成计算）
（1）小玲依据实验数据得出的计算结果和小玉的理论结果不相同的原因是________________________________________________________________________；
（2）根据小玲实验的反应原理分析，施用肥田粉应注意：
________________________________________________________________________。
【解析】 这类试题通常是围绕同一问题，运用不同的途径或方法进行解答，有时殊途同归，有时却大相径庭。
对不同解法进行分析探讨，寻找原因，在辨析中提升计算能力。
解答这类试题时应关注反应物中的元素有没有完全转化到生成物中；反应过程中是否有物质损失（如气体逸出等）；代入的数据是否为物质的纯量等。
由图中信息可知，小玲依据实验数据得出的计算结果和小玉的理论结果不同，即实验数据小于理论数据，说明实验过程中有氨气逸出；肥田粉的主要成分是硫酸铵，它属于铵态氮肥，该类氮肥与碱性肥料混合产生氨气，从而降低肥效。
【答案】 设7.5g样品中含有硫酸铵的质量为x。
（NH4）2SO4＋Ca（OH）2
CaSO4＋2NH3↑＋2H2O
13234
x1.7g
＝
x＝6.6g
样品中硫酸铵的纯度为
×100%＝88.0%
（1）小玲在收集过程中氨气逸散
（2）肥田粉不能与碱性肥料混合施用
02 习题精练
一、选择题
1．（2017·聊城）青蒿素（C15H22O5）是一种治疗疟疾的药物，我国女科学家屠呦呦因发现青蒿素荣获诺贝尔奖。
下列说法正确的是（D）
A．青蒿素中共含有42个原子
B．青蒿素中C、H、O三种元素的质量比是15∶22∶5
C．青蒿素的相对分子质量为282g
D．青蒿素中碳元素的质量分数最高
2．（2018·武汉）通常状况下，乙烯（C2H4）是一种无色气体，具有可燃性，其燃烧反应的化学方程式为C2H4＋3O2
2X＋2H2O，则下列有关说法正确的是（C）
A．氧气中氧元素的化合价为－2价
B．水属于有机化合物
C．X中碳、氧元素的原子个数比为1∶2
D．该反应属于化合反应
3．（2018·孝感）某固体混合物由硫化钠（Na2S）和亚硫酸钠（Na2SO3）两种物质组成。
已知该固体混合物中氧元素的质量分数为22%。
则该固体混合物中钠元素的质量分数为（B）
A．23%B．46%
C．50%D．78%
4．欲将80g溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液稀释成质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需要加水的质量为（D）
A．800gB．0.8g
C．8gD．80g
5．将40g碳酸钙高温煅烧一段时间后，冷却测得剩余固体质量为35.6g，再向剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应后，蒸发结晶，理论上可得到固体氯化钙的质量为（B）
A．无法确定B．44.4g
C．33.3gD．35.6g
6．（2017·达州）3g某纯净物在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。
下列说法不正确的是（D）
A．该纯净物中含有C、H元素，不含O元素
B．该反应中O2和CO2的质量比为14∶11
C．该反应中O2和H2O的分子数之比为7∶6
D．该纯净物中C、H原子的个数比为1∶4
7．（2017·郴州）在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量部分数据如下表所示：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
12
26
3
0
反应中的质量/g
9
22
3
b
反应后的质量/g
0
a
3
28
下列说法正确的是（A）
A．a等于10
B．该化学反应为复分解反应
C．丙一定为催化剂
D．b等于12
8．（2017·天津）在反应A＋3B===2C＋3D中，已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应生成4.4gC。
又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（B）
A．23B．46C．92D．96
9．某同学为了测定铜镁合金样品中铜的质量分数，将100g稀盐酸分2次加入到盛有5g该样品的烧杯中，所得数据如下表所示，则下列说法中错误的是（C）
次数
实验前
第1次
第2次
加入稀盐酸的质量/g
0
50
50
剩余固体的质量/g
5
3
2
A.第1次加入稀盐酸后剩余固体中还有镁
B．第2次所加入的稀盐酸未反应完
C．每50g稀盐酸和1g镁恰好完全反应
D．合金样品中铜的质量分数为40%
10．在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯。
在两只烧杯里分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，将天平调节至平衡。
然后向左盘的烧杯中加入8.4g铁，反应物之间恰好完全反应。
欲使天平恢复平衡，则可向右盘的烧杯中加入（A）
A．8.4g铝B．8.4g氧化钙
C．8.4g锌D．8.4g碳酸镁
二、填空题
11．科学施肥是实现农业增产的重要手段。
硝酸铵（NH4NO3）是一种常用的氮肥，其中氮、氢、氧三种元素的质量比为__7∶1∶12__。
若要配制200g溶质质量分数为5%的硝酸铵溶液，需要硝酸铵的质量为__10__g，需要水的质量为__190__g。
12．（2017·泰安）“舌尖上的中国”在央视上的热播让厨房再次成为人们施展厨艺的舞台，大多数厨师有个工作经验：
炒菜时，又加料酒又加醋，可使菜变得香美可口，原因是醋中的乙酸与料酒中的乙醇生成乙酸乙酯。
下表中是几种常见的脂，请完
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