新高一化学暑假第9讲化学计算3.docx

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新高一化学暑假第9讲化学计算3

教育学科教师辅导教案

学员编号：

年级：

初三课时数：

1

学员姓名：

辅导科目：

化学学科教师：

授课类型

T（能力）

星级

★★★★

授课日期及时段

教学内容

＜建议用时5分钟！

＞

在一烧杯中盛有一定质量的BaCO3固体，向其中加入溶质的质量分数为10％的稀盐酸，至恰好完全反应，得到113.7g不饱和溶液。

向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，生成沉淀质量与所滴入Na2CO3溶液的质量关系曲线如图所示，请根据题意回答问题：

（1）在加入稀盐酸的过程中，观察到的明显实验现象是_________________________________。

（2）当加入Na2CO3溶液至图中A点时，烧杯中溶液里含有的溶质是（写化学式）____________________。

（3）当加入Na2CO3溶液至图中B点时，求此时所得不饱和溶液的质量。

答案：

（1）固体逐渐溶解，固体周围有气泡产生

（2）BaCl2和NaCl23.3g（3）200g

解析：

（1）碳酸盐与酸反应，会有气体产生

（2）碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠．在图中A点时，碳酸钠没有和氯化钡完全反应，氯化钡有剩余，烧杯中溶液里含有的溶质是氯化钡和氯化钠，化学式分别为BaCl2和NaCl．

（3）设生成沉淀的质量为x

BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl

106197

106g×10%x

x=19.7g

所得不饱和溶液的质量=113.7g+106g-19.7g=200g

点评：

考查了根据化学方程式的计算和密度公式的应用，属于质量分数和化学方程式的综合应用，是中考计算题中经常出现的题型．做题时要注意：

化学方程式要写正确，始终不要忘记质量守恒定律，还要记牢“遇到差值要想气体或沉淀”．

＜建议用时5分钟！

＞

一、实验数据推理

在化学变化中能检测出反应物和生成物的质量变化；经过数据的分析处理，能发现某反应是什么类型的反应，各物质之间的质量比。

第一步、确定反应物和生成物，反应后质量减少的物质是反应物，质量增加的物质是生成物

第二步、确定反应表达式

第三步、确定各物质质量比

2、实验数据分析

研究物质的化学变化，常常通过实验进行定量的测定，在实验中采取条件控制法，固定其他条件检验一个或两个变量对反应的影响，收集数据，分析处理数据，从而去解决题目。

第一步、收集实验数据，分析数据质量的关系，一般常见的是等差关系

第二步、分析每一组数据是否按照分析出的规律变化的，找出第一个开始不按照规律变化的量

第三步、分析此数据是由什么因素影响的，找出变化量

第四步、结合题意解决问题。

三、溶液间化学反应计算

计算溶液中溶质的质量分数，关键在于判断溶液中的溶质是什么，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）溶质在溶解时没有生成新物质且该物质不含结晶水，溶质为该物质本身；

（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，这种情况下溶质的质量减少；（3）物质溶解时发生化学变化，生成了新物质，溶质为生成物；（4）溶质质量分数还受溶解度的影响。

在溶液中发生了反应，实质是溶液中的溶质之间发生了反应。

有关化学方程式之间的计算，需要用参加反应的纯物质的质量进行进算，计算时的第一步便应该是找准溶液中的溶质的质量，必要时还要对过量进行判断。

（利用质量之比等于分子量之比所计算得到的质量也是纯物质的质量）；第二步是计算溶液的质量，计算溶液的质量切忌计算出溶液中溶质的质量加上溶剂的质量。

在计算溶液质量的时候把整个实验过程想象是在一个烧杯中进行的，都有谁进入了烧杯，质量有多少，又有谁离开了烧杯（包括气体、沉淀）。

第三步便是利用溶质质量分数的计算公式进行计算了。

4、综合型计算

综合型计算题相对比较复杂，考察的知识点较多，阅读信息量大，思维过程复杂，是考试中的盲点所在。

这类题目一般跟实验题目进行结合，在解决题目之前一定要认真分析题目，找出题目中是哪几个知识点相综合，理解题目中的变化过程，再找出已知量和未知量的关系，形成解题的基本思路和方法之后再去进行计算。

注：

讲解要配合列举例子，让学生能够从具体事例中找到规律，也可与下面例题结合进行讲解

＜建议用时15分钟！

＞　

一、数据分析型　

【例1】石灰石是我省的主要矿产之一。

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CO2

1.76

3.52

4.4

m

1、哪几次实验中矿石有剩余？

2、上表中m的数值是?

实验

1

2

3

4

加入样品的质量/g

5

10

15

20

生成二氧化碳的质量/g

1.76

3.52

4.4

m

二氧化碳质量的增加量/g

1.76

0.88

解析：

此题通过不断改变石灰石样品的质量，由生成二氧化碳的质量来判断与等量稀盐酸发生反应时，稀盐酸何时量不足，石灰石中的碳酸钙何时反应完全。

解题时以实验1为参照物，分析随样品质量增加，生成二氧化碳质量的增加情况。

从上表可以看出：

每增加5g样品，二氧化碳增加的质量，实验2增加1倍，而实验3增加不到1倍，从而说明实验3、4中样品过量，m=4.4g。

点评：

在实验中采取条件控制法，固定其他条件检验一个或两个变量对反应的影响，收集数据，处理数据，总结规律。

二、溶液质量分数型

【例2】化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

Ⅰ.甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤测定（假设杂质始终不发生变化）。

1实验中持续通入干燥的氮气。

加热前缓缓通入一段时间，其作用是

2反应结束后，甲同学熄灭了喷灯的火焰后，马上停止通入N2，他的操作对吗？

说明理由

③如果氢氧化钠溶液是足量的，对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的增重测定出氧化铁的质量分数将（选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是，若有误差，则减小误差的改进措施是。

Ⅱ．乙同学取矿石样品10g，加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去稀盐酸112.5g，过滤得到滤渣2.5g（假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应）。

请你和乙同学—起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中氯化铁的质量分数。

（计算过程中保留二位小数，最后精确到0.1%）

解析：

Ⅰ.①将装置内的空气排尽②不对b中的NaOH溶液会倒吸入a中造成硬质玻璃管破裂

③偏小氢氧化钠增重的质量因一氧化碳的生成和气体带走的水蒸气而偏小在ab之间再连一个盛有氧化铜的两头通的玻璃管和a装置同时加热，在b后连一个干燥装置和b一起称增重。

Ⅱ.铁矿石的质量分数=（10g-2.5g）/10g×100%=75%

设和7.5gFe2O3反应生成FeCl3质量为x。

Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O

160325

7.5gx

160:

325=7.5g:

x

X=15.23g

溶液中FeCl3的质量分数=15.23g/（7.5g+112.5g）×100%=12.7%

点评：

涉及到反应后的溶液质量分数的计算，关键是观察有谁参入了反应，质量有多少，又有什么离开了溶液，（气体、沉淀，它们都不算作是溶液的质量）

【例3】对实验室制取CO2反应后滤液的相关探究

（1）块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，过滤,测得滤液的pH=2。

则滤液呈___________性，滤液中所含的主要离子有________________。

（2）因后续实验需要，现要配制质量分数为26.5%的碳酸钠溶液200g

①计算：

需要碳酸钠固体的质量为g；水的体积为mL（水的密度近似看作1g/cm3）

②称量：

调节托盘天平平衡后，将放在托盘天平的左盘，称量其质量。

然后在右盘添加。

最后加碳酸钠固体，直至天平平衡。

3解：

用量筒量取所需的水，倒入装有碳酸钠固体的烧杯里，用玻璃棒，使其溶解，并冷却至室温。

④存储：

把配好的溶液装入试剂瓶，塞好橡皮塞并，放到指定的地方。

（3）取50g滤液，逐滴滴入上述配制的碳酸钠溶液，并用pH数字探测仪连续监测，得曲线如下[pH为纵坐标，时间s（秒）为横坐标]：

①写出AB段内有关化学方程式，

，_____________________________。

②写出BC“平台”段现象。

③CD段上升的原因是：

。

（4）根据上述实验测得的另一组数据绘制出下

图（纵坐标m是实验得到的沉淀或气体的质量，横坐标表示的是碳酸钠溶液质量），请计算出原滤液中氯化钙的质量分数。

解析：

（1）酸H+、Ca2+、Cl-

（2）①53；147②烧杯砝码③搅拌④贴上标签

（3）①Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

②出现白色沉淀

③碳酸钠溶液呈碱性，过量的碳酸钠溶液使溶液碱性增强

（4）11.1%

点评：

涉及到反应后的溶液质量分数的计算，关键是观察有谁参入了反应，质量有多少，又有什么离开了溶液，

（气体、沉淀，它们都不算作是溶液的质量）

＜建议用时12分钟！

＞

1.小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干样品，对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测，采用了以下的办法：

取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石中含有的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。

CaCO3+2HCl==2CaCl2+H2O+CO2↑

（1）8g的石灰石样品中含有多少杂质？

（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？

（3）上表中m的数值应为多少？

2.以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。

Ⅰ.由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。

下图是粗盐精制的流程：

回答下列问题：

（1）操作②的名称是。

（2）在悬浊液中加NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液三种试剂的顺序合理的为。

A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入BaCl2溶液

B．先加入NaOH，后加入BaCl2溶液，再加入Na2CO3

C．先加入BaCl2溶液，后加入NaOH，再加入Na2CO3

D．先加入BaCl2溶液，后加入Na2CO3，再加入NaOH

有同学提出用溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的。

Ⅱ.下图是电解食盐水制取氯气、氢氧化钠等产品的流程：

（3）在电解过程中，发生的反应为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，电解后溶液的pH。

（填“升高”、“不变”、“降低”）

（4）电解食盐水时，需防止Cl2和NaOH反应，因Cl2和NaOH溶液充分接触会生成NaClO、氯化钠、水，请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式。

（5）该流程中可以循环利用的物质是。

（6）若取100g的溶质质量分数为25%的氯化钠溶液进行电解，一段时间后停止通电，生成氯气的质量7.1g。

请计算：

生成氢气的质量为多少克？

反应后溶液中NaOH的质量分数是多少？

（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

（7）若使（6）中电解后的溶液恢复到原来状态，则需向溶液中加入适量的。

3.校兴趣小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行进一步研究，请你参与并完成相关问题。

【资料查阅】

1.20℃时，碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度分别为21.3g和9.6g

2.碳酸氢钠在270℃时会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不易分解。

【实验探究】

〖实验一〗比较两种物质的溶解性

20℃时，取2只烧杯，均加入50g水，分别加入5g碳酸钠和碳酸氢钠，充分搅拌后静置，则观察到的现象是：

_________________________________________________。

〖实验二〗比较两种物质的酸碱性

取2只试管，分别取实验一中的少量碳酸钠和碳酸氢钠溶液，滴加紫色石蕊试液，均显__色，说明溶液都是碱性的。

要比较二者的碱性强弱，可以分别测溶液的______。

〖实验三〗比较两种物质的热稳定性

设计如右图装置：

小试管套装在带有支管的大试管中，整套装置气密性好，其他装置略去。

（1）为确保安全，实验结束时，在熄灭酒精灯前必须完成的操作是把________。

（2）现象与结论：

装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴；试管A和试管B中澄清石灰水只有_____（填“A”或“B”）中变浑浊，该反应的化学反应方程式为____________________________________________________。

结论：

在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定。

（3）反思与讨论：

加热大试管时，碳酸钠的受热温度会高于碳酸氢钠．这能否准确地说明“在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定”这一结论？

___（填“能”或“否”），理由是_________。

〖实验四〗比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢

取碳酸氢钠a克放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中，取碳酸钠b克放入另一相同装置的锥形瓶中，分别加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）。

相同的条件下，分别通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积，经过转换处理，得到时间-质量关系曲线如图Ⅲ所示．

（1）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是_______________________

（2）数据分析：

根据图Ⅲ数据，计算a和b的质量

（3）结论：

在相同的条件下，生成相同体积的二氧化碳，__________________________。

（4）反思与讨论：

实验中“取碳酸氢钠a克、碳酸钠b克”的目的是____________。

4.研究性学习小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行探究，请你参与实验．

（1）我们在学习碳酸钠和碳酸氢钠的时候，做过如下图装置的实验。

向盛有0.5g碳酸钠的试管里加入2mL盐酸，迅速用带导管的胶塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中，观察现象。

用碳酸氢钠代替碳酸钠进行上述实验，观察现象．

通过比较试管甲中的两次反应，填写下表：

碳酸钠+盐酸

碳酸氢钠+盐酸

实验现象

化学反应方程式

写出乙中反应的化学方程式：

　　。

（2）以前实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：

将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热，控制30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。

用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度表（g/100g水）

温度

溶解度

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

100℃

NaCl

35.7

35.8

36.0

36.3

36.6

37.0

37.3

39.8

NH4HCO3

11.9

15.8

21.0

27.0

—

—

—

—

NaHCO3

6.9

8.1

9.6

11.1

12.7

14.5

16.4

—

NH4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

50.4

55.3

77.3

①静置后只析出NaHCO3晶体的原因______________________________；

②过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使（填化学式）循环使用，回收得到NH4Cl晶体。

（3）分别取碳酸氢钠4.2g和碳酸钠5.3g放入相同大小的锥形瓶中，分别在密闭条件下加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）．在相同的条件下，测量出生成气体的体积，得到时间﹣体积关系曲线图应为。

通过分析和计算说明你的理由。

答案：

1.

（1）1.2g

（2）85%（3）3g

2.Ⅰ.

（1）过滤

（2）BCDBa（OH）2

Ⅱ.（3）升高（4）2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O（5）NaCl

（6）解:

设：

生成氢气的质量为x,氢氧化钠的质量为y

2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH

11771280

7.1gxy

X=0.2g

y=8g

反应后所得溶液中溶质质量分数:

（7）HCl或氯化氢1．40%。

3.【实验一】碳酸钠完全溶解，碳酸氢钠部分溶解

【实验二】蓝pH

【实验三】

（1）把A、B试管中的导管移出液面

（2）ACO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

（3）能；碳酸钠受热的温度更高却没分解，说明受热条件下碳酸钠比碳酸氢钠稳定

【实验四】

（1）防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差

（2）设：

消耗碳酸钠的质量为b，消耗碳酸氢钠的质量为a

Na2CO3＋2HCl====2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl====NaCl＋H2O＋CO2↑

106448444

b4.4ga4.4g

106/b=44/4.4g84/a=44/4.4g

b=10.6ga=8.4g

（3）碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快

（4）生成相同体积的二氧化碳

4.

（1）

有大量无色气泡放出，该气体能使澄清石灰水变浑

更迅速地放出大量无色气泡，该气体能使澄清石灰水变浑

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（1分）

乙中发生反应的化学方程式：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

（2）①碳酸氢钠溶解度最小②NaCl

（3）B分析：

因为碳酸氢钠和盐酸反应速率更快；通过计算得知5.3g的Na2CO3反应产生的CO2气体为2.2g，4.2g的NaHCO3反应产生的CO2气体也是2.2g。

注：

可按测试标准进行评分（10分学生得分，用时分钟）

＜建议用时3分钟！

＞

注：

针对学生基础演练的情况进行适当指导

“铅笔的标号是怎么分的？

”

在授课过程中发现的问题（包括讲义再需要完善的地方,自己的不足，本节课的收获