2024年广东省中考化学专题四课时36化学计算(三)　利用化学方程式的综合计算课件PPT

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类型3　图像分析类解题时要理清题目中涉及的化学反应，判断所涉及反应的先后顺序，再结合图像具体分析每段曲线对应的化学反应，弄清楚“起点”“转折点”“终点”的化学含义，确定相关物质的质量。
　　(2023·惠州模拟)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O，相对分子质量是180)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料。称取54.0 g草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)用热重法对其进行加热使之分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析该图回答下列问题：
(1)加热至_____ ℃时，Fe2O3开始分解，生成一种能使带火星的木条复燃的气体，该气体是_____；Fe2O3完全分解时产生该气体的质量为_____ g。
(2)根据草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式：FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O，计算图中x的值。(写出计算过程)解：设草酸亚铁晶体受热分解产生的FeC2O4的质量为x。FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O180　　　　14454 g　　　　x 答：图中x的值为43.2。
(3)下列物质均可作为炼铁的原料，理论上，冶炼等质量的下列物质得到铁最多的是____(填字母，下同)；从效益和环境保护考虑，下列物质最不适宜炼铁的是____。A．Fe2O3B．Fe3O4C．FeS2D．FeC2O4
　　　　(2022·广西)往盛有4.0 g久置的铝片的烧杯中滴加稀盐酸，让其充分反应，放出氢气的质量与所滴加稀盐酸的质量关系如图所示。请回答下列问题并计算：(1)充分反应后，产生氢气的质量是_____ g。(2)刚开始滴加稀盐酸时，没有氢气放出的原因是____________________________________________。
铝片表面的氧化铝先与稀盐酸反应，没有氢气产生
(3)该铝片中铝的质量分数(写出计算过程)。解：设铝片中铝的质量为x。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑54　　　　　　　　　 6x　　　　　　　　　 0.4 g   答：该铝片中铝的质量分数为90%。
　　　　取氯化钙和盐酸的混合溶液51.88 g，逐滴滴加10.6%的碳酸钠溶液。所加入碳酸钠溶液的质量和混合溶液pH变化关系如图所示，回答下列问题：(1)BC段反应的化学方程式为__________________________________。(2)CD段溶液pH＞7的原因是______________________________。
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
碳酸钠溶液本身显碱性，pH＞7
(3)计算充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程，计算结果精确至0.1%)。解：设碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳的质量为x，生成的氯化钠的质量为y。而碳酸钠和氯化钙反应生成的碳酸钙的质量为z，生成的氯化钠的质量为a。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑106　　　　　117　　　　　4420 g×10.6%　y　　　　　 x
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl106　　　　　　　100　　　　11710 g×10.6%　　　z　　　　　 a
类型4　综合分析类这类题目的特点是在实验探究(一般以实验装置图形式出现)的基础上对某个化学问题进行定量分析。重点是弄清实验原理，充分挖掘题目所给信息，找出相关物质的质量关系。
　　(2023·金昌)某小组用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数。取一定质量的稀硫酸于烧杯中，称量稀硫酸和烧杯的总质量；然后，向其中分两次加入粗锌(杂质不参加反应)，实验过程和数据如图所示。请计算：(1)生成氢气的总质量为_____ g。
(2)稀硫酸中溶质的质量分数。解：设稀硫酸中溶质的质量分数为x。加入稀硫酸的质量为205.6 g－105.6 g＝100 gZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑98　　　　　　2100 g×x　　　 0.2 g  答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
　　　　某工厂废水经初步处理后可得到CuSO4和H2SO4的混合溶液，兴趣小组同学设计实验模拟后续处理过程，并得到了Cu和另一种重要化工原料绿矾(FeSO4·7H2O)。其过程如图所示。(1)参加反应的CuO质量为___ g。(2)从流程可以得出铁的金属活动性比铜____(填“强”或“弱”)。
(3)若原混合溶液质量为200 g，求混合溶液中H2SO4的质量分数(写出计算过程)。解：设混合溶液中硫酸的质量为x。CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O80　　 988 g　　 x
(4)若反应消耗11.2 g Fe，则理论上该流程得到绿矾的质量为_____ g。
　　　　请根据如图所示的实验过程和提供的信息作答：(1)步骤____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中有气泡产生。(2)步骤Ⅲ所得溶液中的溶质为_______________。
(3)计算原混合溶液中CaCl2的质量分数。解：设原混合溶液中CaCl2的质量为x。K2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2KCl111　　　100x　　　 10 g  原混合溶液中CaCl2的质量分数＝ ×100%＝11.1%答：原混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%。
(4)(作图)请在坐标图中画出生成沉淀的质量变化曲线，并标注必要的数值。
1．(2023·广东)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图1所示。(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为______。
(2)反应1的化学方程式为Fe＋5CO Fe(CO)5。用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少？(写出计算过程)解：设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x。Fe＋5CO Fe(CO)556　　　　　　　196100 kg×96%　　　 x答：理论上可制备Fe(CO)5的质量是336 kg。
(3)反应2的化学方程式为Fe(CO)5 Fe＋5CO↑。196 kg Fe(CO)5分解生成基铁粉的质量随时间的变化如图2所示。在t1时，剩余____ kg Fe(CO)5未分解；在____时，Fe(CO)5恰好完全分解。(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是________________。
2．(2022·广东)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图所示。(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的____(填“强”或“弱”)。(2)“过滤”后滤液的主要成分是________(写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1 000 g铁铜双金属粉末产品，其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量(写出计算过程)。解：1 000 g铁铜双金属粉末中铜的质量为1 000 g×19.2%＝192 g，设需还原铁粉的质量为x。Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu56　　　　　　　　　 64x　　　　　　　　　 192 g  答：需还原铁粉的质量为168 g。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行，产品中氧元素的质量分数随温度的变化如图所示。若(3)中产品是在500 ℃时干燥还原后得到的，则其中最多含Fe元素_____ g(产品中只含三种元素)。
3．(2021·广东)胆矾(CuSO4·5H2O，相对分子质量为250)广泛应用于生产生活中。(1)农药波尔多液由胆矾和石灰乳等配制而成。不能用铁桶来配制波尔多液，因为铁的金属活动性比铜的____(填“强”或“弱”)。
(2)将25.0 g胆矾放在坩埚内加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图。①加热至_____ ℃时，CuSO4开始分解。②加热至1 000 ℃时，CuO开始分解，生成Cu2O与一种能使带火星的木条复燃的气体，该气体为_____，CuO完全分解时产生该气体的质量为_____ g。
③根据胆矾分解的化学方程式：CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O，计算“题图”中x的值(写出计算过程)。解：设完全分解生成硫酸铜质量为x。CuSO4·5H2O　　　CuSO4＋5H2O250　　　　　　160　　　　　　　　　　25 g　　　　　　x x＝16 g 答：x的值为16。
④下列物质均可作为炼铜的原料，理论上，冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是___(填字母序号)。a．CuSO4·5H2Ob．CuSO4c．CuOd．Cu2O
4．(2020·广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图所示，用注射器加入不同浓度的H2O2溶液(见下表)，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图所示。
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液，若要配制100 g质量分数为2.4%的H2O2溶液，需质量分数为30%的H2O2溶液___ g。(2)根据实验探究目的，从曲线a、b中，可得出的结论是________________________________________。
分数越大，H2O2分解速率越大
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(1.5～5.0%H2O2溶液的密度取值1.0 g/mL)。解：实验Ⅰ条件下所用过氧化氢溶液溶质H2O2的质量为10 mL×1.0 g/mL×3.4%＝0.34 g设其完全分解所得氧气的质量为x，则2H2O2 2H2O＋O2↑68　　　　　　　 320.34 g　　　　　　x　　　　　　　　解得x＝0.16 g答：实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量为0.16 g。
(4)在图中画出曲线c的大致位置及趋势。
5．(2023·深圳)定性实验和定量实验是化学中常见的两种实验方法。(1)铝和氧气生成致密的_________________。(2)打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中发生反应，出现的反应现象：____________________________________________。(3)如图是探究白磷燃烧条件的图像：从图中得知白磷燃烧的条件是____________。
氧化铝(或Al2O3)
铝丝表面有红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色
(4)某同学向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰作催化剂，现象如下表：根据气泡生成多少可以得到什么化学启示：______________________________。
二氧化锰的催化效果比氧化铁好
(5)某同学在H2O2溶液中加入MnO2作催化剂时，反应生成气体的质量与时间的关系如图所示，求反应90 s时消耗H2O2的质量。(写出计算过程)
解：由图可知，反应90 s时，生成氧气的质量为1.60 g，设消耗过氧化氢的质量为x。2H2O2 2H2O＋O2↑68　　　　　　　 32x　　　　　　　1.60 g　　　　　　　x＝3.4 g答：反应90 s时消耗H2O2的质量为3.4 g。
6．(2019·广东)Mg(OH)2具有广泛的应用，常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸，充分溶解后除杂、过滤，得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液，为确定混合溶液中镁的含量，取4份混合溶液各100 g向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液，得到实验数据如下表所示：(1)实验______(填实验编号)中硫酸镁完全反应。
(2)计算100 g混合溶液中含MgSO4的质量(写出计算过程)。解：设硫酸镁的质量为x。MgSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Mg(OH)2↓120　　　　　　　　　　 58x　　　　　　　　　　　 0.580 g　　　　　　　　x＝1.2 g答：100 g混合溶液中含硫酸镁1.2 g。
(3)分析实验数据，在图中，画出加入4%NaOH溶液质量0～30.0 g过程中，产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图，并标注必要的数值。
7．(数字化实验)某化学兴趣小组欲借助数字化设备直观判定中和反应是否发生，将80 g 9.8%的稀硫酸逐滴加入盛有100 g氢氧化钠溶液的烧杯中，利用温度传感器和pH传感器测得反应过程中相关量的变化情况如图1所示。(1)由图1可知，中和反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)请计算所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)解：设100 g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为x。2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O80　　　 98x　　　　60 g×9.8%　　　　　　　　　x＝4.8 g所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数＝ ×100%＝4.8%答：所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为4.8%。