初三化学计算题型小结.docx
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初三化学计算题型小结
1、初中化学无数据计算题解题技巧
初中化学中有一类计算题,整道题不出现一个数据,全是文字叙述,这类计算题即为“无数据计算题”。
其实,这类题不是真的没有数据,而是数据被隐含在题目中了。
解题时只要从基础知识入手,精心分析潜在条件,就不难使隐藏的数据“显露”出来,从而找到量的关系,进而求解。
下面利用不同的方法进行数据的挖掘。
一、利用质量相等求解
例1将一定质量的碳酸钙和铜粉置于一敞口容器中,加热煅烧使其完全反应。
若反应前后容器内固体质量不变,则容器中铜和碳酸钙的质量比是()
A.11:
14 B.20:
14 C.44:
25 D.16:
25
解析本题涉及铜跟氧气的化合反应和碳酸钙的分解反应,反应前后固体总质量不变。
其原因是跟铜反应的氧气的质量与碳酸钙分解放出的二氧化碳的质量相等,抓住这一关键即可列式求解。
设混合物中铜的质量为x、碳酸钙的质量为y
CaCO3=高温=CaO+CO2
10044
xa
x=25a/11
2Cu+O2=加热=2CuO
12832
ya
y=4a反应前后容器内固体质量不变原容器中铜和碳酸钙的质量比=44:
25
二、利用等量代换求解
例2.若干g铜粉和铁粉的混合物与盐酸充分反应后过滤,将滤渣在空气中充分加热,加热后产物的质量恰好等于原混合物的质量,则原混合物中铁的质量分数为()
A.20%B.40%C.50.4%D.80%
解析很显然,经过一系列反应之后,所得产物氧化铜中的氧元素和原混合物中的铁在质量上发生了等量代换,求铁在原混合物中的质量分数,即是求氧在化学式CuO中的质量分数。
氧的质量分数=(16/80)×100%=20%,故原混合物中铁的质量分数也为20%,答案为A。
三、利用假设数据求解
例3相同质量的二氧化硫和三氧化硫中氧元素的质量比是()
A.1:
1B.2:
3C.5:
6D.6:
5
解析这是一道关于化学式计算的选择题,可设它们的质量分别为1,求出各自所含氧元素的质量,再求其比值。
解法一:
设两种物质的质量都为m,
则二氧化硫中氧元素的质量为m×16×232+16×2×100%=m/2,
则三氧化硫中氧元素的质量为m×16×332+16×3×100%=3m/5,
则等质量的二氧化硫和三氧化硫中氧元素的质量比为m/2:
3m/5=5:
6.
解法二:
SO2的相对分子质量为64,SO3的相对分子质量为80,即5个SO2分子的质量=4个SO3的质量
5个SO2分子含10个氧原子,4个SO3分子含12个氧原子,所以,含的氧元素的质量比为:
10:
12=5:
6
四、利用质量守恒求解
例4炭和碳酸钙的混合物在空气中受强热后,碳酸钙完全分解、炭完全氧化,如果生成二氧化碳的总质量等于原混合物的总质量,则原混合物中碳的质量分数为多少?
五、借助化学方程式求解
例5在稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中,加入适量铁粉,使其恰好完全反应。
反应后经过滤得到固体物质与所加铁粉的质量相等,求原混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比。
解析由化学方程式:
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
56 160 64
可知,如有64g铜生成,则溶液中必须有硫酸铜160g,消耗铁56g。
又由于加入铁粉的质量与生成铜的质量相等,则有(64-56)g铁与硫酸反应,通过计算知溶液中硫酸的质量为14g,则硫酸与硫酸铜的质量比为:
14:
160=7:
80。
六、利用差量求解
求解化学计算题的诀窍——“差量法”
初三的同学已经开始了有关化学方程式的计算的学习,有的同学可能会发现化学计算题中常常会采用一些计算技巧,这样可以大大简化运算量,提高运算准确度。
下面大家就会学到一种计算技巧——差量法。
差量法是利用反应前后的质量差和造成这种差量的实质及二者关系,列出比例式求解的解题方法。
我们学过的化学反应前后有固体质量差、气体质量差、等都可用差量法求解。
其优点是:
思路明确、步骤简单、过程简捷。
解题的步骤是①分析产生差量的原因,确定题目中的“理论差值”,②找到题目提供的“实际差量”,③列出正确的比例式,求出答案。
例6:
将氢气通入10g灼热的氧化铜中,过一段时间后得到8.4g固体,(化学方程式为H2+CuO==Cu+H2O),求参加反应的氧化铜的质量。
解析:
加热一段时间后固体的质量在减少,由化学方程式可以看出固体质量减少的原因是CuO变为Cu,理论的差值为CuO—Cu=O,实际差值为10g-8.4g=1.6g,
设参加反应的氧化铜的质量为x,
H2+CuO==Cu+H2O △m
80 64 80-64=16
x 10g-8.4g=1.6g
∙80:
16=x:
1.6g
x=8g
答:
参加反应的氧化铜的质量为8g
∙燃烧矿物燃料释放出CO2导致温室效应已引起广泛关注。
已知燃烧16gCH4(相对分子质量是16)释放890kJ能量;燃烧114g汽油(分子式为C8H18、相对分子质量是114)释放5451kJ能量。
经计算,综合分析哪种燃料为较清洁的燃料?
分析:
由于是要经过综合分析得出哪种燃料为较清洁的燃料。
所以解题思路大致可分为三类:
①产生相同的CO2时,分别计算二者所消耗的质量和放出的能量。
哪个消耗的质量越多,放出的能量越多,哪个就越清洁。
②燃烧相同的物质时,计算二者所产生的CO2的质量和放出的能量。
哪个生成的CO2质量越少,释放的能量越多,哪个就越清洁。
③当放出的能量相同时,计算二者所消耗的质量和所产生的CO2的质量。
哪个消耗的质量越少,产生的CO2的质量越少,哪个就越清洁。
但是,具体的方法却有很多种。
因为切入的角度和方法不同,所以归纳后有以下几种具体的方法。
解法1:
因为16和114的最小公倍数是912,所以当燃烧等质量(912g)的CH4时产生的能量=890KJx(912/16g)=50730KJ/g燃烧等质量的C8H18产生的能量=5451KJx(912/114g)=43608KJ/g因为燃烧等质量的CH4比C8H18产生的能量多,而产生的CO2少,所以CH4是清洁燃料
解法2:
用元素质量守恒法计算
设燃烧的质量均为1g,CH4生成的CO2=(1gx12/16x100%)/(12/44x100%)=2.8g;
C8H18生成的CO2=(1gx12x8/114x100%)/(12/44x100%)=3.1g;因为燃烧1.0gCH4释放的热量多于燃烧1.0gC8H18释放的热量,而前者释放CO2的量又低于后者,所以CH4是清洁燃料。
气体的制取、净化与收集
一、发生装置:
A、B、C是三种常见的单质,它们分别由甲、乙、丙三
种元素组成,D、E、F是三种常见的氧化物。
上述物质间存在如右
图所示的关系。
(1)D、E、F中含有甲元素的是 ;
(2)上述反应中,D是 剂,B是 剂(填氧化、还原、催化)。
(3)若甲为非金属元素,则D的化学式是 ,E的化学式是
直觉判断
A1、根据下列化合物与单质相互转化的关系回答:
(A!
)(A2)
(1)若乙的溶液是浅绿色,Y是红色固体,则X是 。
(2)在常温下若乙是气体,则X是 ;
(3)在常温下若甲是固体,乙为无色液体,则X是 。
A2、A、B、C、D是在初中化学中常见的4种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质,这些化合物和单质之间存在如下关系:
(1)化合物C中一定含有 (甲元素或乙元素)
(2)单质甲的化学式是 ,化合物A的化学式是 。
(3)写出化合物B和化合物D在高温下反应并有化合物A产生的化学方程式为
2、初中化学计算题解题方法
一、质量守恒定律:
“质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和等于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)。
理解质量守恒定律抓住“五个不变”,即:
二、化学方程式计算的解题技巧与方法:
化学计算是中学化学教学的重要内容之一,它包括化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的计算等。
是从量的方面帮助学生认识物质及其变化规律的。
通过有关混合物发生反应的化学方程式、质量分数和物质溶解度的综合计算题,可以帮助学生加深对有关概念和原理的理解,培养学生的思维判断、分析和综合能力。
化学计算题涉及的内容丰富、形式多样,既考查学生的化学基础知识,又考查学生的数学推算能力。
学生如果了解掌握了一些解题的技巧或巧解方法,既可以激发他们的解题兴趣,有事半功倍的效果,尤其是刚接触化学,对化学计算存在畏惧心理的初中学生。
现将化学竞计算题的解题方法和技巧归纳如下,供参考。
㈠、差量法:
差量法是依据化学反应前后的质量或体积差,与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。
将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,然后根据比例式求解。
例:
用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55.4克,求此铁的纯度。
解:
设此铁的纯度为x
Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑△m(溶液质量增加)
56256-2=54
10x55.4g-50g=5.4g
可求出x=56% 答:
此铁的纯度为56%。
【习题】1、将盛有12克氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10克时,这10克残渣中铜元素的质量分数?
2、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。
现有CO、O2、CO2混合气体9ml,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少1ml,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少3.5ml,则原混和气体中CO、O2、CO2的体积比?
3、把CO、CO2的混合气体3.4克,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4.4克。
求⑴原混合气体中CO的质量?
⑵反应后生成的CO2与原混合气体中CO2的质量比?
4、CO和CO2混合气体18克,通过足量灼热的氧化铜,充分反应后,得到CO2的总质量为22克,求原混合气体中碳元素的质量分数?
5、在等质量的下列固体中,分别加入等质量的稀硫酸(足量)至反应完毕时,溶液质量最大的是( )
A Fe B Al C Ba(OH)2 D Na2CO3
㈡、关系法:
关系法是初中化学计算题中最常用的方法。
关系法就是利用化学反应方程式中的物质间的质量关系列出比例式,通过已知的量来求未知的量。
用此法解化学计算题,关键是找出已知量和未知量之间的质量关系,还要善于挖掘已知的量和明确要求的量,找出它们的质量关系,再列出比例式,求解。
1、计算用多少克的锌跟足量稀硫酸反应生成的氢气,能跟12.25克的氯酸钾完全分解后生成的氧气恰好完全反应生成水。
本题涉及三个化学反应:
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 2KClO3=2KCl+3O2↑ 2H2+O2=2H2O
可以用三个化学方程式中的微粒关系,找出它们的已知量与未知量的关系式:
2KClO3~3O2~6H2~6Zn即KClO3~3Zn
设需用锌的质量为x,根据上述关系式,
KClO3~3Zn
122.53×65
12.25gx
x==19.5g
2、一定期质量的钠、镁、铝分别与足量的稀盐酸反应,若生成氢气的质量相等,则参加反应的钠、镁、铝的原子个数比为___________;质量比为_______。
解析:
涉及到的三个方程式是
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
3、阳光牌小包装“脱氧剂”成分为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水。
使用一段时间后,其中的Fe粉会转变成Fe2O3而变质。
某化学兴趣小组欲探究使用过的阳光牌“脱氧剂”的变质程度(已变质的Fe粉占变质前Fe粉的质量分数),设计并进行如下探究过程。
步骤
(1)取食品包装袋中的阳光牌“脱氧剂”一袋,将里面的固体溶于水,过滤、洗涤、干燥滤渣。
步骤
(2)取步骤
(1)中的滤渣8.0g,加入足量的稀H2SO4与滤渣充分反应,过滤、洗涤、干燥得固体1.2g。
步骤(3)取步骤
(2)中的滤液,加入足量的NaOH溶液,得到的固体经洗涤后转移到坩埚中,充分加热、冷却、称量,得到8.0gFe2O3(注:
滤液中的Fe元素已全部转化为Fe2O3)。
求:
(1)8.0g滤渣中Fe和Fe2O3两种物质的总质量。
(2)该“脱氧剂”在未变质时,Fe粉和活性炭的质量之比。
(3)该“脱氧剂”的变质程度。
㈢、守恒法:
根据质量守恒定律,化学反应中原子的种类、数目、质量都不变,因此原子的质量在反应前后不变。
1 、某不纯的烧碱样品中含有Na2CO33.8%、Na2O5.8%、NaOH90.4%。
取M克样品,溶于质量分数为18.75%的盐酸溶液100克中,并用30%的NaOH%溶液来中和剩余的盐酸至中性。
把反应后的溶液蒸干后可得到固体质量多少克 (29.25克)
2 、向一定量的Fe(OH)2溶液中加入200克4.9%的硫酸充分反应后,向溶液中加入一定量的铁正好完全反应,蒸发冷却可得到晶体(不含结晶水)多少克 (15.2克)
3 、现有不纯的金属M(含有不溶于水也不溶于酸的杂质),取该金属样品4.0克,投入19.45克20%的稀盐酸中,恰好完全反应,测得该金属与盐酸生成的氯化物中含氯50%,则该金属样品中金属M的质量分数为多少?
(97.25%)
4 、取镁粉、铝粉、铁粉、锌粉组成的混合物M克,跟一定量的溶质质量分数为30%的稀硫酸恰好完全反应,经蒸干水分后得到固体物质N克,(不含结晶水),求生成氢气多少克?
[(N—M)/48克]
5、有一部分变质的KOH样品,含H2O:
7.62%;K2CO3:
2.38%;k2O:
10%;KOH:
80%;取该样品W克加入98克质量分数为20%的稀硫酸充分反应后,再加入20克质量分数为10%的KOH溶液恰好呈中性,把反应后所得溶液小心蒸干得到固体(不含结晶水)多少克 (34.8克)
6、 向一定量的Mg(OH)2溶液加入200克36.5%盐酸完全反应后再向溶液中加入一定量的镁正好完全反应,蒸干冷却得到固体(不含结晶水)多少克?
(95克)
7、把一定量的氯酸钾充分加热到再不放出气体为止,向剩余固体中加入足量的水配成溶液,向该溶液中加入足量的硝酸银溶液,过滤,干燥,得到固体物质143.5克,求放出氧气多少克 (48克)
8、将5克含Cu的金属R样品放入25克20%稀盐酸中,恰好完全反应测得R的氯化物中氯元素为52·5%,则样品中金属R的质量分数为多少(88%)
㈣、平均值法:
这种方法最适合求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量。
通过求出混合物某个物理量的平均值,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,就符合要求,这样可以避免过多计算,准确而快捷地选到正确答案。
1、测知Fe2O3和另一种氧化物的混合物中氧的含量为50%,则加一种氧化物可能是:
A MgO BNa2O C CO2 D SO2
2、有两种金属组成的合金6.8克与足量的硫酸溶液反应,产生氢气0.4克,则该
合金的组成可能为:
( )
A 、 Al Mg B 、 Na Fe C、 Zn Cu D 、 Mg Zn
3、测知由两种氮肥组成的混合物中,含氮量为40%,则混合物中一定含有下列氮肥
中哪一种:
( )
A 、 NH4Cl B、CO(NH2)2 C、NH4HCO3 D 、(NH4)2SO4
4 、两种氧化物的混合物共5·6克跟足7·3%的盐酸100克完全反应,则混合物可能是:
A 、MgO和ZnO B、CaO和CuO C、 MgO和CuO D、CaO和MgO
5 、现有50mLPH=8的溶液若使其PH变为3,应加入下列哪种溶液
A 、PH=0的溶液 B、 PH=7的溶液 C、PH=14的溶液 D、PH=5的溶液
㈤、规律法:
化学反应过程中各物质的物理量往往是符合一定的数量关系的,这些数量关系就是通常所说的反应规律,表现为通式或公式,包括有机物分子通式,燃烧耗氧通式,化学反应通式,化学方程式,各物理量定义式,各物理量相互转化关系式等,甚至于从实践中自己总结的通式也可充分利用.熟练利用各种通式和公式,可大幅度减低运算时间和运算量,达到事半功倍的效果。
【例】有一包镁粉和氧化镁粉末组成的混合物,由实验测得其中氧元素的质量分数为32%,则其中镁粉的质量分数是()
A.20%B.40%C.48%D.80%
1、有一不纯的(NH4)2SO4样品,测得氮元素的质量分数为28%,则所含的杂质可能是()
A.CO(NH2)2B.NH4NO3C.NH4HCO3D.NH4Cl
2、有C5H10、C3H6O、C6H12O6组成的混合物,经测定含氧元素的质量分数为30%,则碳元素的质量分数为()
A.60%B.45%C.30%D.22.5%
㈥、极植法:
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。
1、一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为
A、10%B、30%C、50%D、70%
2、在FeO、Fe2O3和CaCO3的混合物中,已知铁元素的质量分数为56%,则CaCO3的质量分数可能是()
A.10%B.25%C.30%D.35%
㈦、图解法:
例题5某元素的化合物的化学式为R2O3,其中氧元素的质量百分含量为30%,则R的相对原子质量是()
A、27 B、23 C、39 D、56
解析
(1)由题意可知,R%=1-30%=70%,则R元素与氧元素的质量比为7:
3。
(2)依据题意画出图示分析。
请见下图。
(3)列比例式,求得R=56,故正确选项为D。
小结图解法适用于化合物中,已知元素的质量比或能将百分含量转化成元质量比的相关计算。
【练习】:
R、X两种元素间能形成两种化合物甲和乙,化合物甲的化学式为RX2,其中R元素的质量分数为44.1%,若化合物乙中R元素的质量分数为34.5%,则化合物乙的化学式为
A.R3XB.RX3C.R2XD.RX3
㈧、巧设数据法:
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。
㈨、十字交叉法:
溶液部分涉及有关溶液的浓缩及稀释问题的计算,计算量有时比较大且计算步骤较多,很多学生理不清思路,东一下,西一下,无从下手,如果能使用十字交叉法,对此类计算题就迎刃而解了。
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
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。
㈩、估算法:
有些选择题涉及计算,像这类计算题大多不用计算出确切的数值,只要大约估算一下,再依据题目中的条件,就可得出答案,这样不但不会出现计算失误,也为解决后面的问题争取了大量的时间。
【例】由C、H两种元素组成的化合物叫烃,碳原子数在4及以下的烃在常温下通常为气体,常温常压时烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%,则混入的烃可能是
A.CH4B.C2H2C.C2H6D.C8H8
练习:
1、下列化合物中含氯为47.65%的是 ( )
A、KClO3 B、NaCl C、AlCl3 D、KCl(可以近似看着50%)
2、5.6g不纯正的铁块与足量的稀硫酸完全反应,放出氢气0.18g,则铁块所含杂质是:
A.镁 B.铝 C.锌 D.铜