初中化学专题复习之 化学计算题.docx

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初中化学专题复习之化学计算题

初中化学专题复习（四）化学计算题

第一节化学量的计算

考点说明

1．在了解相对原子质量与相对分子质量关系的基础上，掌握物质相对分子质量的计算；

2．能在理解化学式涵义的基础上，计算化合物中各元素的质量比、某元素的质量分数；

3．能进行一些简单的化学式的逆运算，能运用化学式进行一些巧算。

知识整理

1．根据化学式计算

（1）相对分子质量

（2）组成物质的元素质量比（3）组成物质的元素质量分数

常用的计算关系式有（以化合物AmBn）：

物质的相对分子质量＝A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n

A、B元素的质量比＝A元素的相对原子质量×m/B元素的相对原子质量×n

A元素质量分数＝A元素的相对原子质量×m/AmBn的相对分子质量×100％

计算时的注意点：

（1）正确书写化合物的化学式；

（2）正确计算有关量，如相对分子质量、某元素的质量分数等；

（3）计算格式应规范。

2．有关纯度的计算

物质（或元素）的纯度＝纯物质（或元素）的质量/不纯物质的质量×100％

计算时的注意点：

（1）物质（或元素）的质量不能遗漏或增添；

（2）真正弄清纯与不纯的关系，正确求解物质（或元素）的纯度。

经典例题

例1．明矾是日常生活中一种常见的盐，可作净水剂，其化学式为KAl（SO4）2·12H20。

求：

（1）明矾的相对分子质量；

（2）明矾中所含各元素的质量比；

（3）氧元素的质量分数；

（4）含结晶水的质量分数。

【答案】

（1）明矾的相对分子质量＝39＋27＋（32＋16＋4）×2＋12×（1×2＋16）＝39＋27＋192＋216＝474

（2）各元素的质量比为mk:

mAl:

ms:

mo:

mH=39:

27:

32×2:

16×（8+12）:

1×2×12

=39:

27:

64:

320:

24

Ar（O）×（4×2＋12）16×20

（3）氧元素的质量分数＝×100%=×100%=67.5%

Mr[KAl（SO4）2·12H20]474

12×Mr（H20）12×18

（4）含结晶水的质量分数=×100%=×100%=45.57%

Mr[KAl（SO4）2·12H20]474

例2．某甲醛溶液中氢元素的质量分数为10％，则碳元素的质量分数为多少？

（甲醛的化学式为HCHO）

【分析】本题常规解法是：

先根据溶液中氢元素的质量分数求出甲醛的质量分数，再利用甲醛化学式求出溶液中碳元素的质量分数。

这种解法运算太多，容易出错。

分析甲醛化学式HCHO，我们会发现其中H、O原子个数比为2：

1，即可将甲醛的化学式写作C（H2O）n。

则此题可以巧解。

HCHO可写作C（H2O），可虚拟由HCHO和H2O构成的溶液的化学式为Cm（H2O）n

H%=10%则H2O%=H%×18/2=90%

所以C%=1-H2O%=1-90%=10%

【答案】碳的质量分数为10％。

例3．原计划用90kg尿素[CO（NH2）2]，现因缺货改用硝酸铵（NH4NO3）。

计算要用多少千克的硝酸铵才能与90kg尿素的含氮量相等？

【分析】此题是求两种不同的物质中同一种元素的质量相等时，两种不同物质的质量关系。

解答此题的方法有多种，最简单的方法是关系式法。

关系式法首先要确定两种物资的分子个数比。

根据元素质量相等时（同种元素），其中所含原子个数相同，可知当NH4NO3和CO（NH2）2中氮元素质量相等时，NH4NO3和CO（NH2）2的分子个数比是1：

1，因为它们每一个分子中都含有两个氮原子。

设xkgNH4NO3中含氮量与90kgCO（NH2）2的含氮量相等。

据关系式NH4NO3～CO（NH2）2

8060

xkg90kg

80:

60=x:

90kgx=120kg

【答案】需用120kg的NH4NO3。

自主检测

一、选择题（每小题只有1个正确答案）

1．下列铜的化合物中，铜元素的质量分数最大的是（）

A.CuOB.CuSO4C.Cu（OH）2D.Cu2O

2.质量相等的SO2和SO3，两者氧元素的质量比是（）

A．2:

3B.5:

6C.2:

5D.3:

2

3.下列含碳物质中，碳元素质量分数最小的是（）

A.干冰B.甲烷C.生铁D.二氧化碳

4．某石灰石样品，经分析含CaCO3为90％。

则样品中钙元素的质量分数为（）

A.36%B.40%C.64%D.80%

5.含有杂质的某硝酸铵样品，经测定其含氮元素的质量分数仍为35％，则其所含有的杂质一定有（）

A.CO（NH2）2B.NH4HCO3C.NH4ClD.（NH4）2SO4

6．要使SO2与SO3含有相同质量的氧元素，则SO2与SO3的分子个数比为（）

A.1：

1B.3：

2C.1：

4D.6：

5

7．4.6g某物质在氧气中完全燃烧生成4.4gCO2和3.6gH2O，则该物质的组成为（）

A.只含碳、氢两元素B.一定含碳、氢、氧三种元素

C.一定含碳、氢两种元素，可能含氧元素D.无法确定

8．由氧化镁和另一金属氧化物组成的混合物4g，其中含有氧元素1.8g,则另一种金属氧化是（）

A.CuOB.Fe2O3C.Al2O3D.CaO

9.在由CO2和O2组成的混合气体中，测知碳元素的碳元素的质量分数为20％，则混合气体中CO2和O2的质量比为（）

A.2:

1B.1:

2C.11:

4D.11:

7

10.常温下，某气体可能是由SO2、CO、N2中的一种或几种组成，测得该气体中氧元素的质量分数为50％，则该气体可能为下列组成中的（）

①SO2　②SO2、CO③SO2、N2④CO、N2⑤SO2、CO、N2

A.①②③B.②③⑤C.①②⑤D①④⑤

11.由碳和氧两种元素组成的气体，经测定碳与氧两种元素的质量比为3：

5，该气体是（）

A.混合物B.纯净物C.化合物D.有机物

12．有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素质量分数为50％。

取该混合物16g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量水中，固体全部溶解生成Ca（OH）2,则生成的Ca（OH）2质量为（）

A.3.7gB.7.4gC.14.8gD.22.2g

二、填空题

13．康泰克等以前治疗感冒的常用药，因含PPA（苯丙醇胺）对人体有较大的副作用而被禁用，的化学式为C9H13ON，它由种元素组成，每个PPA分子中共含有个原子，其相对分子质量为。

14．相同质量的NH4NO3与混有（NH4）2SO4的CO（NH2）2样品中含氮量相同，则混合物中（NH4）2SO4的CO（NH2）2两物质的质量比为。

三、计算题

15．某元素R可形成化学式为RO的氧化物，且其中R的质量分数为46.7％。

（1）求R元素的相对原子质量；

（2）R元素还可形成化学式为RO2的氧化物，若RO与RO2含有相同质量的R元素，求RO和RO2的质量比。

16．在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数为64％，将此混合气体10g通入足量的石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量是多少？

第二节溶液的有关计算

考点说明

1．掌握溶液质量、体积、密度、溶质质量分数之间的计算；

2．掌握溶液的稀释与浓缩，相同溶质的不同溶液相混合等过程中的计算。

知识整理

计算类型

依据

内容

计算式

1．基本计算

溶质的质量分数的概念

m水、m质、m液及ω互换

ω＝（m质/m液）×100％

＝[m质/（m质+m水）]×100％

2．与溶液密度有关的溶质的质量分数的计算

溶液密度与溶质的质量分数概念

ρ、m质、m液及ω计算

ω＝m质/（ρ·V液）×100%

3.稀释计算

稀释前后溶质的质量相等

溶液加水稀释计算

m1×ω＝[m1+m水]×ω2

1．溶质的质量分数表示溶质在溶液里的相对含量。

当溶液的质量一定时，溶质的质量越大，溶质的质量分数也越大；当溶质的质量一定时，溶液的质量越大，溶质的质量分数就越小。

计算时的注意点：

（1）溶质的质量分数是质量比而不是体积比，若是体积，必须先用物理公式ρ＝m/v进行换算，然后计算；

（2）在运算过程中，质量的单位要统一；

（3）因为通常溶液均为水溶液，所以溶质应为无水的物质；能与水反应的物质，其溶质应是反应后的生成物，而不是原来加入的物质，因此计算时应先算出反应后的生成物的质量。

2．溶液的稀释与浓缩的计算

溶液中溶质质量分数增大的方法有两种：

一是加溶质，另一种是蒸发溶剂（即浓缩）。

溶液稀释的方法是加溶剂。

经典例题

例1．将100mL98％的浓硫酸（密度为1.84g/mL）缓缓倒入100mL水中，搅拌均匀，计算所得溶液中溶质的质量分数。

【分析】该题是将浓溶液稀释成稀溶液，可根据稀释前后溶质质量不变的原则进行计算。

应注意先将溶液体积换算成溶液的质量。

浓硫酸的质量＝100mL×1.84g/mL=184g

浓硫酸中溶质的质量＝184g×98%=180.32g

稀硫酸的质量是浓硫酸质量加上水的质量184g+100mL×1g/mL=284g

ω（H2SO4）=（180.32g/284g）×100%=63.5%

【答案】稀释后浓硫酸溶液中硫酸的质量分数为63.5%。

例2．常温下将10g下列固体与90g水充分混合，所得溶液的溶质质量分数最小的是

A.胆矾B.氧化钙C.氧化钠D.硝酸钾（）

【分析】计算溶液中溶质的质量分数关键在于判断溶液中溶质是什么，同时求出溶质和溶液的质量各是多少。

物质溶解在水中有下列几种情况需要考虑：

①物质在溶解时没有生成新物质且该不含有结晶水，溶质为物质本身，如KNO3,其质量分数等于[10g/（10g+90g）]×100%=10%；②结晶水合物溶于水，溶质应为无水物，结晶水成为溶剂的一部分，如CuSO4·5H2O,这种情况溶质的质量减少了，故溶质质量分数小于10％；③物质溶解时发生化学变化，生成了新物质，溶质为生成物，如Na2O溶于水，溶质质量为NaOH，溶质的质量分数>10％；④溶质质量分数还受溶解度的影响，如常温下将10g氧化钙溶于90g水充分混合，虽然CaO与水混合后溶液中溶质为Ca（OH）2,但其质量分数却比胆矾溶液水所得溶液得溶质质量分数小，这是因为CaO溶于水生成的Ca（OH）2微溶于水，只有极少量的Ca（OH）2溶解于水。

【答案】B

例3.一定量溶质质量分数为8％的食盐水蒸发掉50g水后，溶质质量分数增大一倍，则原溶液中溶质的质量为（）

A.8gB.6.4gC.3.2gD.4g

【分析】欲使某溶液中溶质质量分数增大一倍，在恒温下蒸发掉的溶剂质量应等于原溶液质量的一半，故本题蒸发50g水以前溶液的质量为100g，故溶质质量为100g×8％＝8g。

【答案】A

自主检测

一、选择题（每小题均只有1个正确答案）

1．从100g10%NaCl的溶液中倒出10g，则剩下的90gNaCl溶液中溶质的质量分数为

A.1%B.90%C.10%D.11.1%（）

2．将100mL水（密度为1g/cm3）与100mL酒精（密度为0.81g/cm3）混合均匀，所得溶液这溶质的质量分数为（）

A.40%B.50%C.44.4%D.无法判断

3．将400g溶质质量分数20%的NaCl溶液稀释成溶质质量分数为16%的NaCl溶液，需加入水（）

A.100gB.200gC.400gD.800g

4．向溶质质量分数为24%的KCl溶液中加入120水后，溶质的质量分数减小为12%，则原溶液的质量为（）

A.14.4gB.28.8gC.120gD.240g

5．40℃时，200g硝酸钾饱和溶液，蒸发掉20g水后，仍然冷却到40℃，则蒸发前后保持不变的是（）

①溶液的质量②溶液中溶质的质量分数③溶剂的质量④溶质的质量⑤硝酸钾的溶解度

A.①②B.②③C.②⑤D.②④

6．某温度下，在100g溶质质量分数为30%的某物质的饱和溶液中，加入6g该物质和10g水充分搅拌后，所得溶液中溶质的质量分数是（）

A.34%B.30%C.31%D.15%

7.在80g水中加入20gSO3，完全溶解后所得溶液中溶质的质量分数为（）

A.20%B.24.5%C.25%D.80%

8.将10g某物质投入到90g水中，使之溶解后，所得溶液中溶质的质量分数（）

A.一定等于10%B.一定大于10%

C.一定小于10%D.三种情况均可能

9．某同学用98%的浓硫酸配制一定质量10%的稀硫酸。

在用量筒量取浓硫酸时，俯视读数，其他步骤均正确，该同学所配得的稀硫酸的质量分数（）

A.偏小B.偏大C.准确D.都有可能

10．对100g溶质质量分数为10%的某物质的溶液，分别进行如下操作：

①蒸发掉10g水，无晶体析出②加入溶质质量分数为10%的同种溶质的溶液10g③加入10g同种溶质，且完全溶解④加入10g水。

操作后的四种溶液的溶质质量分数由小到大的顺序是（）

A.①②③④B.④②①③C.④③②①D.④②③①

11．欲使100g10％的盐酸溶液的质量分数增至20％，可采用的方法是（）

A.蒸发溶剂B.加入溶剂C.加入溶质D.降低温度

12．t℃时，分别将ag下列物质投入bg水中，使其完全溶解，则下列说法中不正确的是

①硝酸钾②氯化钠③三氧化硫④硫酸铜晶体（）

A.③溶液中溶质质量分数最大B.①、②溶液中溶质质量分数相等

C.③、④溶液中溶质质量分数不等D.④比①溶液中溶质质量分数小

二、填空题

13．将100g含水为98％的氯化钠溶液稀释为含水99％的氯化钠溶液，则加水g。

14．将20℃的硝酸钾饱和溶液（无硝酸钾晶体存在）升温至30℃，所得溶液中溶质的质量分数（填“增大”、“减小”或“不变”）

15．要配制50质量分数为20％的食盐溶液。

现提供25质量分数为40％的食盐溶液、20质量分数为15％的食盐溶液及足量的固体食盐和水。

请选用上述药品，设计三种配制方案填入下表：

配制方案（只要说明配制时所需要的各种药品的量）

方案一

方案二

方案三

三、计算题

16．将10.8g固体氢氧化钠溶于49.2g水中，配成密度为1.2g/cm3的溶液。

（1）求氢氧化钠溶液的溶质质量分数及该溶液的体积；

（2）若将上述氢氧化钠溶液稀释到16％，求需加水的质量。

第三节化学反应的计算

考点说明

掌握化学反应中有关物质质量及质量分数的计算。

1．已知一种反应物（或生成物）的质量，求生成物（或反应物）的质量；

2．含一定量杂质（杂质不参加反应）的反应物或生成物的相关计算；

3．根据化学方程式进行溶液中溶质质量分数的有关计算。

知识整理

关于溶液中溶质的质量分数计算的几种情况：

（1）若溶质全部溶于水，且不与水发生化学反应，直接利用计算公式进行计算。

（2）若溶质虽不与水发生反应，但没有全部溶解，则溶质的质量只能计算已经溶解的部分，未溶解的部分不能参加计算。

（3）若溶质溶于水时与水发生了化学反应，则溶液中的溶质就应该是反应后的生成物了。

（4）若溶质为结晶水合物，溶于水后，其溶质的质量就不包括结晶水的质量。

（5）关于酸、碱、盐溶液间发生的化学反应，求反应后溶液中溶质质量分数的计算，要明确生成的溶液中溶质是什么，再求出其质量是多少，最后运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。

解题思路：

审题→写出配平的化学方程式→找出关系量→列出比例式→求解。

经典例题

例1．将12g含少量铜屑的铁粉样品放在盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应后，烧杯中物质的总质量为111.6g。

求：

（1）铁粉样品中铁的纯度；

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。

【分析】含少量铜屑的铁粉样品放在稀盐酸的烧杯中，由于铜不与稀盐酸反应，只有铁与稀盐酸反应同时放出氢气，物质的总质量减轻，减轻的质量就是氢气的质量。

【答案】由题意得氢气的质量为：

12g＋100g－111.6g＝0.4g

设原混合物中Fe的质量为X,FeCl2的质量为Y

Fe+2HCl==FeCl2+H2↑

561272

XY0.4g

56：

2=X:

0.4gX=11.2g

（1）Fe%=11.2g/12g×100%=93.3%

127：

2=Y：

0.4gY=25.4g

（2）FeCl2%=25.4g/（111.6g–0.2g）×100%=22.9%

答：

（1）铁粉样品中铁的纯度为93.3%；

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为22.9%。

例2．取一定量得CO和CO2得混合气体通入到足量的Ba（HO）2溶液中，充分反应后过滤，发现生成的沉淀和所取的混合气体质量相等。

求混合气体中碳原子与氧原子的个数比。

【分析】题中涉及的反应有：

CO2+Ba（OH）2=BaCO3↓+H2O

由题知m（CO）+m（CO2）=m（BaCO3）,因BaCO3的相对分子质量为197，不妨设生成的BaCO3质量为197g，则CO和CO2总质量也为197g。

然后利用有关化学方程式及化学式即可求解。

【答案】CO2+Ba（OH）2=BaCO3↓+H2O

由题给条件知：

m（CO）+m（CO2）=m（BaCO3）。

设生成BaCO3质量为197g，则原混合气体中CO2质量为44g，CO质量为197g-44g=153g。

原混合气体中CO和CO2分子个数比为：

（153/28）:

（44/44）＝153：

28，则原混合气体中碳原子与氧原子的个数比为：

（153＋28）:

（153＋28×2）＝181:

209

答:

原混合气体中碳原子与氧原子个数比为181:

209。

例3．NaCl与Na2CO3的混合物15.6g与108.8g某浓度的盐酸恰好完全反应，蒸发反应后的溶液，得到干燥的晶体16.7g。

求：

（1）原混合物中NaCl和Na2CO3的质量各为多少克？

（2）盐酸的溶质质量分数为多少？

（3）反应后溶液的溶质质量分数为多少？

【分析】NaCl不与盐酸反应，Na2CO3与盐酸反应生成NaCl和H2O和CO2,蒸发后得到的是NaCl晶体，其质量为16.7g，Na2CO3与盐酸反应生成NaCl，其质量要增加，根据其增加量可求出反应的Na2CO3的质量，反应的HCl的质量，生成的CO2的质量。

【答案】设反应的Na2CO3的质量为X,反应的HCl的质量为Y，生成的CO2的质量为Z

Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O△m

1067311744117-106＝11

XYZ16.7-15.6=1.1g

106:

11=X:

1.1X=10.6g

73:

11=Y:

1.1Y=7.3g

44:

11=Z:

1.1Z=4.4g

原混合物中NaCl的质量为：

15.6－10.6＝5g

盐酸的质量分数＝（7.3/108.8）×100%=13.9%

反应后的溶液为NaCl溶液，其溶质的质量分数为:

16.7/（15.6+108.8-4.4）×100%=13.9%

答：

原混合物中NaCl的质量为5g，Na2CO3的质量为10.6g，盐酸中溶质质量分数为6.7%，反应后溶质的质量分数为13.9％。

自主检测

一．选择题（每小题均只有1个正确答案）

1．在化学反应3X=2Y的反应中，9.6gX最多能生成Y的质量为（）

A.9.6gB.14.4gC.4.8gD.6.4g

2.在反应2A+B=C+2D中，9.8gA与8gB完全反应生成14.2gC，则下列结论正确的是（）

A.生成D1.8gB.A、B、C、D的质量比为49:

40:

71:

18

C.生成C7.2gD.A、B、C、D的分子质量分别为98、80、142、36

3．等质量溶质质量分数相同的NaOH溶液与硫酸溶液相混合，混合溶液的pH（）

A.大于7B.等于7C.小于7D.无法确定

4．在反应A+3B=2C+2D中，A和B的相对分子质量之比为7：

8。

已知2.8gA与一定量B完全反应，生成3.6gD。

则在反应中，B和C的质量比为（）

A.3:

3B.3:

4C.12:

11D.11:

12

5．实验室用H2还原8gCuO，当剩余固体的质量为6.56g时，被还原的CuO质量为（）

A.8gB.14.4gC.7.2gD.1.8g

6．在天平两边托盘上各盛放有36.5g溶质质量分数为10％的盐酸的烧杯，天平平衡。

然后在两边烧杯中，分别投入下列各物质，天平仍保持平衡的是（）

A.Zn4gFe2gB.Zn2gFe2g

C.CuO4gCu4gD.CaCO310gCa（OH）210g

7．将12.7g含有杂质的FeCl2溶于水，与足量的AgNO3溶液反应得到30gAgCl沉淀。

则FeCl2中含有的杂质可能是（）

A.CuCl2B.BaCl2C.NaClD.KCl

8．取10g混合物与足量盐酸充分反应，有可能产生4.4gCO2的是（）

A.K2CO3和MgCO3B.Na2CO3和CaCO3

C.MgCO3和CaCO3D.Na2CO3和K2CO3

9．在由CO2和O2组成的混合气体中，测知碳元素的质量分数为20％，则混合气体中CO2和O2的质量比为（）

A.2:

1B.1:

2C.11:

4D.11:

7

10．向由40g盐酸和一定质量的氯化铜溶液组成的混合溶液中慢慢滴入20％的氢氧化钠溶液并振荡，所加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀的质量的如图所示，下列判断正确的是（）

A.最终生成沉淀的质量是9.8gB.40g盐酸的溶质质量分数是27.375%

C.生成沉淀的质量随氢氧化钠溶液的滴加而逐渐增加

D.当加入氢氧化钠溶液为20g时，反应所得溶液为氯化钠溶液。

沉淀质量/g

02060NaOH溶液质量/g

二．计算题

11．一定质量的甲烷不完全燃烧时生成CO、CO2和H2O。

已知产物的总质量为49.6g，其中有25.2gH2O。

求：

（1）参加反应的质量CH4为多少？

（2）生成CO、CO2的质量各为多少？

12．某学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验

1

2

3

4

加入样品的质量/g

5

10

15

20

生成的CO2质量/g

1.76

3.52

4.4

m

（1）哪几次反应中矿石有剩余？

（2）上表中的数值是多少？

（3）试计算这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数。

13．某赤铁矿石2000t，可炼出铁1050t，求该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

14．把NaCl和Na2CO3的固体混合物投入103g稀盐酸中，恰好完全反应，得气体4.4g。

将所得溶液冷却至t℃，恰好成为该温度下的NaCl饱和溶液，测得溶液里溶质NaCl中所含钠元素的质量为13.8g。

求