中考化学二轮复习讲义+训练专题09 化学计算（复习讲义）（含解析）

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【要点归纳|典例解析】
本题基于初中学生比较熟悉的探究实验，通过数据表格、图象形式向学生呈现信息，要求学生分析、计算实验过程具体需要的反应物的量、生成物的量,分析实验结论，考查学生接受、吸收信息，整合已有知识解决化学相关问题的能力。
【例】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1000g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）。
（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）。
【答案】（1）强 （2）FeSO4
（3）解：1000g铁铜双金属粉末中铜的质量为1000g×19.2%=192g，设需还原铁粉的质量为x；
SKIPIF 1 < 0
答：需还原铁粉的质量为168g； （4）804
【解析】
【小问1详解】
“搅拌”时铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是利用了铁的金属活动性比铜的强，故填：强；
【小问2详解】
由流程图可知，最终产品是铁铜双金属粉末，说明加入的铁粉过量，则“过滤”后滤液的主要成分是硫酸亚铁，故填：FeSO4；
【小问3详解】
见答案；
小问4详解】
产品中只含有铁、铜、氧三种元素，若是含铜的氧化物，则铁元素的质量最少，要使铁元素的质量最大，混合物中只能是铁的氧化物，根据质量守恒定律，铁铜双金属粉末产品中铁元素的质量最多为1000g-192g-1000g×0.4%=804g，故填：804。
类型一 生产应用类计算
【例1】食盐（主要成分是NaCl）除可用作调味品外，还是一种重要化工原料。晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质（泥沙）和可溶性杂质（CaCl2、MgCl2），某化学小组在实验室对粗盐样品进行除杂提纯的过程如图。
（1）溶解、过滤、蒸发的操作中都需要用到的一种玻璃仪器为______（填“烧杯”“漏斗”或“玻璃棒”）。
（2）固体甲中所含有的难溶性物质为______和CaCO3。
（3）往溶液乙中加入适量的盐酸的目的是______。
（4）生理盐水是医疗上常用的一种溶液。某化学兴趣小组为了测定生理盐水的溶质质量分数，取生理盐水650g，加入足量的硝酸银溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为14.35g，计算该生理盐水的溶质质量分数______。（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）玻璃棒 （2）氢氧化镁##Mg(OH)2
（3）去除过量的氢氧化钠和碳酸钠
（4）0.9%
【解析】
【小问1详解】
玻璃棒在溶解、过滤、蒸发的操作中的作用是搅拌以加速溶解、引流、搅拌使液体受热均匀，故都需要用到玻璃棒；
【小问2详解】
氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故固体甲中含有的难溶性物质为Mg(OH)2和CaCO3；
【小问3详解】
盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故往溶液乙中加入适量的盐酸的目的是去除过量的氢氧化钠和碳酸钠；
【小问4详解】
解：设参与反应的氯化钠的质量为x，
SKIPIF 1 < 0
生理盐水的溶质质量分数 SKIPIF 1 < 0
答：该生理盐水的溶质质量分数为0.9%。
【例2】化学小组同学用胆矾（CuSO4·5H2O），相对分子质量250）制取少量Cu（OH）2用于探究实验，操作步骤如下：
①称取a克胆矾于烧杯中，加入适量水充分溶解；
②边滴加NaOH溶液，边用玻璃棒搅拌至沉淀完全；
①过滤，洗涤、干燥，称量，制得Cu（OH）2质量4.9克。
请回答：
（1）胆矾固体为______色，步骤②滴加NaOH溶液时搅拌的作用是：______。
（2）步骤③“洗涤”的目的是除去：______（写化学式）。
（3）制得4.9克Cu（OH）2最少需要多少克CuSO4？（列式计算）
（4）步骤①称取的a=______g。
【答案】(1) 蓝 使反应更快更充分
(2)Na2SO4
(3)解：需要硫酸铜的质量为x
SKIPIF 1 < 0
答：需要硫酸铜的质量为8g。
(4)12.5
【解析】
(1)
胆矾固体为蓝色。②中搅拌可使硫酸铜和氢氧化钠充分接触，作用是使反应更快更充分。
(2)
过滤后滤渣表面会残留滤液，硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，所以“洗涤”的目的是除去Na2SO4。
(3)
见答案。
(4)
称取胆矾的质量为 SKIPIF 1 < 0 ，所以a=12.5g。

类型二 数字化实验与计算
【例3】在含镍电镀废液的回收镍工艺中，需要除去铁元素（以Fe2+形式存在）。方法是：先将Fe2+氧化为Fe3+再沉淀除去。氧化时反应为 SKIPIF 1 < 0 ，在不同温度、pH时，沉铁过程中Fe2+转化所得产物可能不同，如图所示。
（1）化学方程式中a=______。
（2）现有某一定量的废液，其中含 SKIPIF 1 < 0 的质量为15.2g，其被过氧化氢溶液完全氧化，可得到 SKIPIF 1 < 0 溶质的质量为多少（写出计算过程）？
（3）沉铁过程中，在160°C、pH=7时，Fe3+转化为______（填化学式）。若调节温度为30°C，pH=6，则可得到最终的含铁固体质量为______g（假设没有损耗）。
【答案】（1）2 （2）解：设得到Fe2（SO4）3溶质的质量为x，
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得：x=20g
答：可得到Fe2（SO4）3溶质的质量为20g。
（3） ①. Fe2O3 ②. 10.7
【解析】
【小问1详解】
根据化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个氢原子，故反应后也应该有4个氢原子，故a为2；
【小问2详解】
见答案；
【小问3详解】
由图可知，沉铁过程中，在160°C、pH=7时，Fe3+转化为氧化铁，化学式为Fe2O3；
若调节温度为30°C，pH=6，则可得到氢氧化铁固体，152份质量的硫酸亚铁和107份质量的氢氧化铁中的铁相等，根据铁元素质量守恒，最终的含铁固体质量为 SKIPIF 1 < 0 。
【例4】对燃煤烟气进行脱硫处理可使用石灰石(主要成分为碳酸钙)、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等物质。如图是利用数字化实验测定的燃煤烟气中SO2含量与时间的关系曲线图。
（1）SO2直接排放到空气中会导致___________。
（2）分析曲线图，脱硫效率较高的吸收剂是___________(填名称)。
（3）碱石灰中的NaOH可与SO2反应生成Na2SO3.若要吸收1.28kgSO2，理论上需消耗NaOH的质量是多少？___________(写出计算过程)
（4）利用碱石灰吸收SO2时，能提高脱硫效率的措施有___________。
【答案】（1）酸雨 （2）碱石灰
（3）解：设吸收1.28kgSO2时，消耗NaOH的质量为x
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 x=1.6kg
答：吸收1.28kgSO2时，消耗NaOH的质量为1.6kg
（4）将原煤与碱石灰粉碎(或混合均匀，或适当增加碱石灰的用量，答案合理即可)
【解析】
【小问1详解】
二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生；
【小问2详解】
由图可知，使用碱石灰脱硫时，二氧化硫的含量较低，说明脱硫效率较高的吸收剂是碱石灰；
【小问3详解】
见答案；
【小问4详解】
利用碱石灰吸收SO2时，能提高脱硫效率的措施有将原煤与碱石灰粉碎，增大反应物之间的接触面积。
【例5】在制作馒头、面包等发面食品时需加入发酵粉，使发面食品松软可口。某化学兴趣小组利用图一所示装置测定某品牌发酵粉中碳酸氢钠的含量，他们用等质量的发酵粉和不同浓度的足量稀盐酸反应（见下表），绘制二氧化碳质量随时间变化的曲线如图二所示。
（1）小组按照图一中装置进行的实验中，图二中的曲线_____（填"甲"、"乙"）代表的是实验Ⅱ，从图二曲线甲、乙可得出的结论是 _____。
（2）请计算该品牌发酵粉中碳酸氢钠的质量分数是多少？（写出具体的计算过程）
（3）分析上表数据，请在图三中画出在实验Ⅰ中，产生二氧化碳质量对应的变化曲线图，并标注必要的数值。
【答案】(1) 乙 反应物浓度越大，反应速率越快
(2)解：设发酵粉中碳酸钠质量为x
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得x=4.2g
该发酵粉中碳酸氢钠的质量分数为： SKIPIF 1 < 0 =84%
(3)
【解析】
【分析】
该题主要考查影响化学反应速率的因素、有关质量分数的计算等；
(1)
反应物浓度越大，反应越剧烈，实验Ⅱ中盐酸的浓度大于实验Ⅰ，因此反应速率快，在图二中，相同时间内乙产生二氧化碳的质量比甲多，因此乙的反应速度快，故实验Ⅱ对应的为乙曲线，通过甲、乙可得出，反应物浓度越大，反应速率越快；
(2)
通过图片可知，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成2.2g二氧化碳气体，计算过程见答案；
(3)
设消耗稀盐酸质量为x
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得x=50g
当消耗质量分数为3.65%的稀盐酸50g时，产生二氧化碳2.2g，从此时，随着稀盐酸的加入，气体的质量不再增加，因反应已结束，故图像为：；

类型三 表格数据分析型计算
【例6】化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，称取20g石灰石样品在20℃按图甲进行实验(杂质不与盐酸反应，忽略空气中二氧化碳和盐酸挥发对实验结果的影响)。回答下列问题：
（1）装置A内发生反应的化学方程式为_______。
（2）装置B的作用是吸收水分，盛放的试剂是_______。多孔球泡的作用是_______。
（3）装置C的作用是吸收反应产生的二氧化碳，吸收二氧化碳的质量随时间变化的曲线如图乙。
①下表是几种物质的市场价格和20℃时的溶解度，综合考虑试剂X最好选择_______
②通过上述实验，结合图乙推算出石灰石样品中碳酸钙的质量分数为_______。
（4）结合装置分析，实验测得碳酸钙的质量分数_______(填“>”、“=”、“7，为氢氧化钠过量加入时，则溶液中溶质为生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠。
（2）见答案
（3）反应一开始生成硫酸钠，当加入氢氧化钠溶液为50g时，反应结束，生成硫酸钠质量最大，设硫酸钠质量为x， SKIPIF 1 < 0
解得x=7.1g，则当加入氢氧化钠溶液50g时生成硫酸钠7.1g，此后氢氧化钠溶液过量，硫酸钠质量不再增加。
【例12】向硫酸铜和盐酸的混合溶液中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液，消耗120g氢氧化钠溶液时反应刚好完全，其中A点坐标为(40，0)。产生沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。
（1）从图中可以判断，OA段与氢氧化钠反应的物质是_________。
（2）B点溶液中的溶质是_________。
（3）C点溶液的pH值_________7(选填“大于”“等于”或“小于”)
（4）求最终得到的沉淀质量_______。(写出计算过程)
【答案】(1)盐酸## SKIPIF 1 < 0
(2)硫酸钠和氯化钠（或 SKIPIF 1 < 0 ）
(3)大于
(4)解：由题意可知，与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液质量为 SKIPIF 1 < 0
则氢氧化钠的质量是 SKIPIF 1 < 0
设生成的沉淀质量为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
答：得到的沉淀质量是9.8g。
【解析】
(1)
向硫酸铜和盐酸的混合溶液中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液，氢氧化钠会先与盐酸反应，盐酸完全反应后再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，故OA段与氢氧化钠反应的物质是盐酸；
(2)
根据反应当硫酸铜完全反应时沉淀不再增加，故B点时恰好完全反应时，由氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化铜是沉淀，则溶液中溶质是氯化钠和硫酸钠；
(3)
由图可知氢氧化钠加至过量，氢氧化钠显碱性，pH值大于7；
(4)
恰好完全反应消耗120g氢氧化钠溶液，由A点表示氢氧化钠与盐酸恰好反应，据此求出与硫酸铜反应的氢氧化钠，进而利用化学方程式计算，计算过程见答案。
【例13】某冶金厂回收了一批废黄铜屑，需测定其中铜元素的质量分数。现称取150.0g样品，加入足量稀硫酸，充分反应后得无色溶液，产生氢气的质量及剩余固体的质量与消耗稀硫酸的质量关系分别如图所示。（设该批次黄铜屑只含铜、锌和少量黄铜锈。黄铜锈与稀硫酸反应生成CuSO4、ZnSO4、CO2和H2O），请回答下列问题：
（1）生成氢气的质量为______g；
（2）样品中铜元素的质量分数为______%；
（3）计算稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程）
【答案】(1)1.5
(2)60%
(3)解：设稀硫酸的溶质质量分数为x
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
x=30%
答：稀硫酸中溶质的质量分数为30%
【解析】
(1)
由图可知，生成氢气的质量为1.5g；
(2)
黄铜屑中含铜、锌和少量黄铜锈，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，黄铜锈与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸锌、二氧化碳和水，充分反应后得无色溶液，说明硫酸铜已经完全反应，故样品中的铜元素完全转化为铜单质，故样品中铜元素的质量分数为： SKIPIF 1 < 0 ；
(3)
见答案。
实验编号
药品
I
5g发酵粉、3.65%的稀盐酸100g
II
5g发酵粉、7.3%的稀盐酸100g
物质
NaOH
Ca(OH)2
KOH
价格/(元/t)
4300
500
9000
溶解度/g
109
0.16
112
加入稀盐酸质量/g
20
40
60
80
100
产生的气体质量/g
0.88
1.76
2.64
3.52
3.96
Na2CO3溶液的质量/g
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
生成沉淀的质量/g
4
8
x
10
10