备战2023年中考科学二轮专题导练 考点08 化学计算

考点08 化学计算

考点精讲

一、化学式的计算

(一)根据化学式的计算

1．求相对分子质量

相对分子质量是指化学式中各原子相对原子质量的总和。

2．求化合物中各元素的质量比

以化合物AmBn为例。

A、B元素的质量比：。

3．求化合物中某元素的质量分数

以化合物AmBn为例。

A元素的质量分数＝×100%。

混合物中某物质的质量分数＝×100%。

(二)确定化学式的计算

1．根据化合物中各元素的质量比求化学式

将各元素的质量分别除以其相对原子质量，得到的商之比即为相应的原子个数之比，进而确定其化学式。

2．根据化合物中各元素的质量分数求化学式

已知某化合物中各元素的质量分数和相对分子质量，可确定该化合物中各原子个数之比，进而确定其化学式。

3．根据化合价确定化学式

化合物中各元素的化合价代数和为0，利用这一点可确定化合物中各元素原子个数比。

二、溶液的计算

有关溶液的计算中要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量，最基本的质量关系是：溶质质量＋溶剂质量＝溶液质量。

1．溶质质量分数的公式

溶质质量分数＝×100%

2．有关溶液浓缩与稀释的计算

溶液浓缩和稀释前后关键是：溶质质量不变。

3．有关溶液与化学方程式的综合计算

在根据化学方程式进行化学计算时，各反应物、生成物之间，要以溶质质量列比例，而不能直接用溶液质量或体积列比例。

三、化学方程式的计算

有关化学方程式计算的注意点

要注意反应中的条件，如“充分反应”“完全反应”

“恰好反应”“足量”“过量”等关键性词语，以作出正确判断。

真题解析

例题

1．有一包不纯的K2CO3样品，含有一定量的KOH和KCl。现需测定该样品中K2CO3的质量分数，取10g样品充分溶解后进行实验。下列方案合理的是（　　）

A．加入过量的Ca（OH）2固体，充分反应后过滤，称滤渣的质量

B．加入足量溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，称反应后溶液的质量

C．加入足量的MgCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤渣干燥、称重

D．加入足量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤渣干燥、称重

答案

1．D

【解析】

【详解】

A、氢氧化钙微溶于水，加入过量的Ca（OH）2固体，氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀，充分反应后过滤，滤渣中含有生成碳酸钙和过量不溶解的氢氧化钙，所以称滤渣的质量，不能够测定该样品中碳酸钾的质量分数，选项错误；

B、盐酸和碳酸钾、氢氧化钾均发生反应，加入足量溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，称反应后溶液的质量，不能测定该样品中碳酸钾的质量分数，选项错误；

C、氯化镁和碳酸钾、氢氧化钾均反应生成碳酸镁沉淀、氢氧化镁沉淀，所以加入足量的MgCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤渣干燥、称重，不可以测定该样品中碳酸钾的质量分数，选项错误；

D、氯化钡只和碳酸钾生成碳酸钡沉淀，加入足量的BaCl2溶液，充分反应后过滤，洗涤，将滤渣干燥得到碳酸钡、称重，通过碳酸钡质量可以计算出碳酸钾质量，可以测定该样品中碳酸钾的质量分数，选项正确，故选D。

2．向盛有一定质量稀盐酸的四个烧杯中，分别逐渐加入金属镁、Fe2O3固体、Cu（OH）2固体、Na2CO3溶液至过量。下列图像能正确反映其对应变化关系的是（　　）

A． B． C． D．

答案

2．B

【解析】

【详解】

A、稀盐酸是氯化氢的水溶液，所以没有加入镁条前溶液的质量不为0，选项错误；

B、随着氧化铁的加入，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，溶液中铁元素的质量不断增加，直至稀盐酸完全反应，选项正确；

C、向盛有一定质量稀盐酸的烧杯中加入氢氧化铜，氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，溶液中盐酸的质量逐渐减少，溶液的pH逐渐增大，直至溶液的pH逐渐接近7，但不会超过7，选项错误；

D、向盛有一定质量稀盐酸的烧杯中加入碳酸钠，碳酸钠立即与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，溶液中氯化钠的质量逐渐增加，直至稀盐酸完全反应，选项错误，故选B。

3．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某科学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取10g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：

试回答下列问题：

（1）从以上数据可知，表格中，m=______。

（2）黄铜样品中锌的质量分数为______。

（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？______

答案

3．     8.7     44％     19.6%

【解析】

【详解】

（1）由表中数据可知，第2次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是7.4g，第3次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是6.1g，第4次加入10g稀硫酸，剩余固体的质量是5.6g，故每加入10g稀硫酸，消耗锌的质量是1.3g，故m=10g-1.3g=8.7g；

（2）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，故最后剩余固体的质量是铜的质量，故黄铜样品中锌的质量分数为：；

（3）设10g稀硫酸中所含硫酸的质量为x

Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑

65    98

1.3g  x

x=1.96g

所用稀硫酸中硫酸的质量分数为：。

4．有10mL稀盐酸（其中滴有少量紫色石蕊试剂）的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH计（测pH的仪器）测定溶液的pH，所得数据如下。请分析并回答下列问题：

（1）当加入氢氧化钠溶液的体积为___________ mL时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，该反应的化学方程式是___________；

（2）当加入氢氧化钠溶液的体积为13mL时，溶液中的溶质有哪些？___________；（用化学式表示）

答案

4．     10     NaOH+HCl=NaCl+H2O     NaCl、NaOH

【解析】

【详解】

（1）氢氧化钠与盐酸恰好完全反应时，溶液的pH等于7，此时加入氢氧化钠溶液的体积为10ml； 稀盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、水，反应的化学方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H2O

（2）根据表中数据可知，当加入氢氧化钠溶液的体积为13mL时，溶液显碱性，是氢氧化钠溶液有剩余，这时溶液中的溶质有剩余的氢氧化钠和反应生成的氯化钠，故填：NaCl、NaOH。

5．科学史上酸碱理论在不断发展，如下是其中一些理论的要点：

19世纪末，酸碱电离理论：凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是H+的物质叫酸；电离出的阴离子全部都是OH+的物质叫碱。

20世纪初，酸碱溶剂理论：凡在溶剂中产生该溶剂的特征阳离子的溶质叫酸；产生该溶剂的特征阴离子的溶质叫碱。例如，液氨中存在如下平衡：2NH3=+，液氨作为溶剂时，为特征阳离子，为特征阴离子。

20世纪20年代，酸碱质子理论：凡是能够给出质子（H+）的都是酸；凡是能够接受质子的物质都是碱。

（1）根据酸碱电离理论，酸碱反应的实质是______。

（2）已知硫酸氢钠的电离方程式是NaHSO4=Na++H++，小明判断硫酸氢钠是一种盐，小红判断硫酸氢钠是一种酸。小红判断的理论依据是______。

（3）随着认知水平的不断提高，人们对酸碱理论的描述也在不断完善。下列分析合理的是______。（可多选）

A．根据酸碱电离理论，酸性物质不一定是酸，碱性物质不一定是碱

B．氯化铵在液氨中能产生NH4+，根据酸碱溶剂理论，氯化铵是酸

C．在酸碱溶剂理论中，某物质可能既是酸，又是碱

D．根据酸碱质子理论，酸是带正电的，而碱是带负电的

E．酸碱质子理论扩大了酸和碱的范围，不再具有局限性。

答案

5．     H++OH-=H2O     酸碱质子理论     ABC

【解析】

【详解】

（1）根据酸碱电离理论，酸电离产生的阳离子全是氢离子，碱电离产生的阴离子全是氢氧根离子，酸碱反应时，酸中的氢离子和碱中氢氧根离子结合成为水分子，即H++OH-=H2O。

（2）酸碱质子理论认为凡是能够给出质子（H+）的都是酸，因为硫酸氢钠能电离出来氢离子，所以小红判断硫酸氢钠是一种酸。

（3）A．酸碱电离理论认为：酸是电离产生的阳离子全是氢离子的化合物，碱是电离产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物，所以酸性物质不一定是酸，碱性物质不一定是碱，故A正确。

B．根据酸碱溶剂理论：凡在溶剂中产生该溶剂的特征阳离子的溶质叫酸；氯化铵在液氨中能产生NH4+，根据酸碱溶剂理论，氯化铵是酸，故B正确。

C．酸碱溶剂理论：凡在溶剂中产生该溶剂的特征阳离子的溶质叫酸；产生该溶剂的特征阴离子的溶质叫碱。在酸碱溶剂理论中，某物质可能既是酸，又是碱，故C正确。

D．酸碱质子理论：凡是能够给出质子（H+）的都是酸；凡是能够接受质子的物质都是碱。酸和碱物质本身不带电，故D错误。

E．酸碱质子理论认为：任何能给出质子的物质（分子、原子或离子）都是酸，任何能接受质子的物质（分子、原子或离子）都是碱，酸碱质子理论扩大了酸和碱的范围，碳酸氢钠在溶液中可以电离出钠离子、氢离子、碳酸根离子，但是碳酸氢钠属于盐，还是具有局限性的，故E错误。

故选ABC。

6．如图所示是稀硫酸与40克质量分数为的氢氧化钠溶液反应时，溶液的随加入溶液的质量的变化关系图。请回答下列问题：

（1）反应物氢氧化钠溶液中含溶质___________克。

（2）据图分析在实验操作过程中应是往___________溶液中滴加另一种溶液。

（3）某同学借助无色酚酞溶液观察反应进程，当观察到的实验现象为___________时，反应获得的溶液恰好为。

（4）当加入溶液至点时，溶液中的溶质有___________。

答案：

6．     2     氢氧化钠     溶液红色刚刚褪去     硫酸钠、稀硫酸

【解析】

【分析】

【详解】

（1）因为“质量分数为5%的氢氧化钠溶液”，故40g氢氧化钠溶液中含溶质的质量为40g×5%=2g。

（2）从图中可以看出pH随另一种溶液的滴加而变小，所以是向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸。

（3）无色酚酞溶液遇氢氧化钠溶液变为红色，遇酸或中性溶液不变色，当观察到溶液红色刚刚褪去时，正好完全反应，所得溶液的pH恰好为7。

（4）当加入溶液至点时，溶液pH值小于7，溶液呈酸性，所以溶液中的溶质为氢氧化钠和稀硫酸反应生成的硫酸钠和过量的稀硫酸。

突破提升

一、探究题

1．日常生活中使用的塑料袋有用聚乙烯制成的，也有用聚氯乙烯制成的。小明同学听说包装食品的塑料袋应该是前者而不是后者，便设计了一个实验方案，用平常在超市买东西时带回来的塑料袋进行探究，以验证其成分。

查阅资料：聚乙烯燃烧生成CO2和H2O；聚氯乙烯燃烧除了生成CO2和H2O之外，还会有HCl气体产生。

实验探究：小明将以下实验装置按ABCD顺序连接好，然后进行探究。

（1）在实验过程中若B、C、D装置都产生明显的现象，则该塑料袋是用______制成的。（填“聚氯乙烯”或“聚乙烯”）

实验反思：连接实验装置时，能否将装置C、D顺序调换？请简述。答：______理由是______。

继续探究：小明为了测定包装食品的塑料袋聚乙烯的组成，取了5.6g聚乙烯塑料碎片放在硬质玻璃管中，鼓入充足的氧气使之燃烧，将产生的气体通入足量的浓硫酸和氢氧化钠溶液中，并将实验结果记录在下表中。

实验结果：

（2）根据实验结果可以判断：聚乙烯燃烧生成的水的质量是______；二氧化碳的质量是______。

（3）聚乙烯中是否含有氧元素______（填“有”或“无”）；碳氢元素的质量比为______。

2．珍珠粉含有碳酸钙、蛋白质等成分。市场上出现假珍珠粉外观上与真珍珠粉差不多，肉眼往往无法辨别它们。

（1）为了寻找区分真假珍珠粉的方法，科学兴趣小组的同学进行了下列实验：

实验一：分别取真假珍珠粉适量置于两支试管中，加一定量的稀盐酸并将产生的气体通入澄清石灰水中，发现________现象，说明真假珍珠粉均含有碳酸钙。

实验二：分别取少量真假珍珠粉置于铁片上灼烧，发现真珍珠粉能闻到烧焦羽毛气味；假珍珠粉没有闻到烧焦羽毛气味，由此可得出结论：假珍珠粉中不含________。

（2）为了探究真珍珠粉中碳酸钙的含量，取5g真珍珠粉样品，分别置于如下图实验装置中（稀盐酸足量且真珍珠粉中只有碳酸钙与稀盐酸会反应生成气体）。

①装置中浓硫酸的作用________。

②当量筒中的液面不再上升时，量筒中水的体积为0.11升（实验前量筒未装水）。二氧化碳的密度取2克/升，根据测量结果，求该真珍珠粉样品中的质量分数？。

二、简答题

3．向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图所示，据图回答：

（1）在滴加NaOH溶液过程中，原溶液中个数不变的离子是___________。（填离子符号）

（2）P点溶液中的溶质是___________。（填化学式）

（3）试通过计算确定m1的值。

（4）M 点溶液的溶质质量分数约是多少？（计算结果精确至 0.1%）

4．某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定样品中铜元素的含量，小科取部分样品与稀硫酸反应（所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出），进行了四次实验，测定的实验数据如下表所示。

（1）表格中a的数值为___________。

（2）第___________次实验结束后，酸还有剩余。

（3）样品中铜元素的质量分数是多少？___________

（4）所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少？___________

5．冬季路面积雪给交通带来安全隐患，抛撒融雪剂是融雪的常用方法。某公司生产的融雪剂是一定含有氯化钠，可能含有氯化钙或硫酸铜中的一种或两种物质。小华为了探究其成分，设计并完成了以下实验：

（1）融雪剂中氯化钠的质量；

（2）碳酸钠溶液中溶质的质量分数。

6．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下： 取该石灰石样品 16g 放入烧杯，把 80g 稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：

（1）如表中n的数值为___________；

（2）样品中碳酸钙的质量分数为___________；

（3）计算所用盐酸的溶质质量分数；

（4）计算第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数。

7．含CuCl2和HCl的100g混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图，据图回答：

（1）P点溶液中的溶质是___________。

（2）原混合物中CuCl2的质量是多少       

（3）试通过计算确定m1的值 。

（4）M点溶液中的溶质质量分数是多少？（结果保留0.1%）   

8．小科向6g石灰石（含杂质且杂质不和酸反应）中加入60g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳，测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图所示。

（1）小科对制取的CO2进行收集之后，将燃烧着的木条___________（选填“伸至集气瓶口”或“伸入集气瓶”），发现木条熄灭，证明CO2已集满。

（2）加入盐酸质量为60g时，溶液中的溶质为___________（填化学式）。

（3）小科使用的稀盐酸由36.5%的浓盐酸配制，则配制60g稀盐酸需蒸馏水___________g。

（4）求石灰石中碳酸钙的质量分数（计算结果保留1位小数）。___________

9．科学兴趣小组同学实验后得到了盐酸和氯化钙的混合溶液。为了解其组成成分的含量，张强同学取100g盐酸和氯化钙的混合溶液盛与烧杯中，向其中不断滴加碳酸钠溶液，并振荡，其反应生成沉淀的质量关系如图所示。请分析回答：

（1）在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液，并振荡，反应开始阶段能观察到的现象是___________。

（2）图中a点时，烧杯溶液中的溶质是___________。

（3）根据如图，计算100克原混合溶液中含氯化钙的质量__________。

三、填空题

10．洗涤剂（如肥皂、洗衣粉等）是生活中常用的物质，大多数显碱性。小红取了少量用来吹泡泡的肥皂水，用pH试纸测试的结果是pH ___________（填“>”“＜”或“=”）7，若向其中加入少量的无色酚酞试液（化学式C20H14O4），呈___________色。组成酚酞的化学式中碳元素和氧元素的质量比为___________。