专题21 有关化学方程式的计算（教师卷+学生卷）- 2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）

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考点01 纯净物的化学方程式计算
考点02 含有杂质的化学方程式计算
考点03 溶液溶质质量分数的计算
考点1 纯净物的化学方程式计算
1．（2024福建，18）生产乙醇（C2H6O）的两个反应如下：
① C2H4 + H2O C2H6O ② C6H12O6 2 C2H6O + 2 CO2↑
（1）若用反应①制取23 g乙醇，理论上至少需要乙烯（C2H4）的质量是多少?
（2），它是绿色化学的重要指标。上述两个反应中，原子经济性更好的是反应 （填“①”或“②”）。
2．（2024河南，19）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。
3．（2024河南，25）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）“低碳行动”中的“碳”指的是 （填“C”“CO”或“CO2”）。
（2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
（3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。
a．金刚石和石墨都属于碳的单质
b．石墨转化为金刚石属于物理变化
c．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
（4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 （写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
（5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图（实验过程略去）。
① 实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
② 请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。（写出选用的试剂和现象即可）
（6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48 t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？
4．（2024湖北，17）钛（Ti）和钛合金广泛用干火箭、导弹、航天飞机和通讯设备等。工业上生产钛的反应为TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti。
（1）TiCl4中钛、氯元素的质量比为 。
（2）若要生产12 t钛，至少需要镁的质量是多少？（写出计算过程）
5．（2024江苏连云港，14）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
（1）制备CaO。
以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO：
方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。
方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。
已知：a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O；b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。
a．蛋白质 b．糖类 c．油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。
a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成
③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。
（2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分）
（3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行：
第一步：光照时，H2在催化剂表面失去e－转化为H+。
第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
① 图中产物甲的化学式为 。
② 已知生成1个乙分子时有2 e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。
6．（2024四川成都，16）几种作物的无土栽培营养液部分溶质的质量分数如表，配制溶液的仪器如图。
几种作物营养液溶质的质量分数（%）
（1）表1中对磷元素需求最多的作物是 。
（2）硝酸钾和磷酸二氢铵均属于 肥。
（3）配制质量分数为7.08%的硝酸钾溶液200 g，需要硝酸钾 g（精确到0.1g）。
（4）将质量分数为7.08%的硝酸钾溶液稀释为4.04%，需选择图1中的烧杯和 （填序号）。
（5）利用化学方程式计算。磷酸二氢铵与熟石灰混合使用会降低肥效，其原理是：2 Ca(OH)2 + 2 NH4H2PO4 Ca3(PO4)2 + 2 NH3↑ + 6 H2O，产生3.4 g氨气消耗熟石灰的质量是多少？
7．（2024四川遂宁，13）我国力争在2060年前实现“碳中和”，实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙（CaH2）是一种重要的制氢剂，氢化钙可与物质M反应生成氢气，反应的化学方程式为CaH2 + 2 M = Ca(OH)2 + 2 H2↑，请完成下列各题：
（1）CaH2中钙元素和氢元素的质量比为 （化为最简整数比）。
（2）M的化学式为 。
（3）若制取8 kg氢气，计算理论上需要CaH2的质量（写出计算过程）。
8．（2024四川宜宾，20）某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2排出后污染环境，选择使用石灰石进行烟气脱疏，这个过程中会发生化学反应：2 CaCO3 + 2 SO2 + O2 2 CaSO4 + 2 X。回答下列问题：
（1）大量排放SO2引起的环境问题是 。
（2）X是 （填化学式）。
（3）若火力发电厂每天燃煤产生48 t SO2，通过以上反应进行烟气脱硫，每天至少需要消耗CaCO3的质量是多少t？（写出计算过程）
考点2 含有杂质的化学方程式计算
9．（2024安徽，17）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。其反应原理为C + SnO2 Sn + CO2↑。
（1）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
（2）现有151 kg含SnO2 20%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少（写出计算过程）？
10．（2024甘肃白银，17）生铁一般用于铸造或炼钢。某炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格（含碳量在2%～6.69%之间为合格）。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品50 g，把500 g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据如下表所示（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）：
（1）上表中m的数值是 。
（2）计算该稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算的过程）。
（3）判断这批生铁是否合格（写出计算的过程）。
11．（2024湖南，23）老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中，选取过氧化氢溶液和二氧化锰，利用供氧器制取氧气。解答下列问题：
（1）根据反应的化学方程式分析，过氧化氢的质量反应后比反应前 。
（2）现需要制得3.2 g氧气，至少需要多少g溶质质量分数为5%得过氧化氢溶液（请写出计算过程）
12．（2024江苏盐城，18）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。
（1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
（2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。
（3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池为汽车提供动力，LiFePO4中PO43－显－3价，则Li元素的化合价为 价。
（4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。
A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
（5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000 t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。
13．（2024江苏扬州，25）葡萄糖酸具有酸性，广泛应用于医药、食品等。葡萄糖酸钙可用作钙营养强化剂。
（1）制备葡萄糖酸。葡萄糖与O2在酶的催化下转化为葡萄糖酸（化学式为C6H12O7，可用HA表示），制备时向含有酶的葡萄糖溶液中鼓入空气，充分反应后，所得溶液经处理得到HA产品。
① 鼓入空气除能提供O2外，还能起到 作用，促进反应充分进行。
② 酶的催化效率与溶液pH的关系如下图所示。反应过程中需缓慢添加适量NaOH溶液，作用是 。加入NaOH对产品产生的不利影响是 。
（2）制备葡萄糖酸钙晶体。以贝壳为原料，处理后得到高纯CaCO3。
I．将CaCO3与足量HA溶液充分反应，得到葡萄糖酸钙溶液；向其中加入适量无水乙醇，析出大量葡萄糖酸钙晶体（可用CaA2·H2O表示）。
①标志CaCO3与HA反应完全的现象是 。
②相同温度下，CaA2在无水乙醇中的溶解度 CaA2在水中的溶解度（填“大于”“小于”或“等于”）。
Ⅱ．煅烧CaCO3得到CaO；CaO与水反应制得石灰乳，再加入足量HA与其充分反应；将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到CaA2·H2O。
①CaCO3高温分解生成CaO的化学方程式为 。
②控制其他条件相同，实验室中取两份相同质量的CaO，分别加入50 mL、70 mL的水制得石灰乳，与HA反应后，最终所得CaA2·H2O的质量见表。根据实验结果，实际生产制备CaA2·H2O时，选择向每份质量的CaO中加水50 mL而非70 mL，原因是 。
③若贝壳中CaCO3的质量分数为90%，计算100 g贝壳理论上可制得CaA2·H2O的质量 （写出计算过程）。已知：CaA2·H2O的相对分子质量为448。
14．（2024山东烟台，24）化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
（该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应）
回答下列问题：
（1）10 g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。
15．（2024山西，15）根据情景要求，完成“一定溶质质量分数的碳酸钠溶液的配制”和化学方程式的计算。
（1）配制如图所示的100 g 10%的碳酸钠溶液，应该怎样操作？
（2）若取配制好的碳酸钠溶液5.3 g与一定质量的澄清石灰水恰好完全反应，理论上可生成沉淀的质量是多少？
16．（2024四川广安，17）碱石灰（CaO、NaOH）常用作气体的干燥剂。化学兴趣小组为测定某种碱石灰中CaO的质量分数，将10 g碱石灰加入到80 g Na2CO3溶液中，发生反应：CaO + H2O + Na2CO3 = CaCO3 + 2 NaOH。待碱石灰中CaO完全反应后，测得生成CaCO3固体的质量为10 g。
回答下列问题：
（1）除去CaCO3固体后，所得溶液的质量为 g。
（2）求该碱石灰中CaO的质量分数。（写出计算过程）
17．（2024四川乐山，21）发酵粉常用于制作馒头、糕点等，其主要成分为NaHCO3。某同学为测定某发酵粉样品中NaHCO3的质量分数进行如下实验：取一个10.2 g空烧杯，向其中加入10.0 g发酵粉后缓慢加入50.0 g质量分数为20%的稀硫酸，待发酵粉中NaHCO3完全反应后，测得烧杯及烧杯中物质的总质量为65.8 g。
已知：①2 NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2↑；
②样品中其它成分不与硫酸反应。
回答下列问题：
（1）NaHCO3中碳元素的化合价为 价。
（2）NaHCO3中碳元素和氧元素的质量比为 。
（3）计算发酵粉样品中NaHCO3的质量分数。（写出计算过程）
考点3 溶液溶质质量分数的计算
18．（2024河北，21）为测定某稀硫酸中溶质的质量分数，向盛有100 g该稀硫酸的烧杯中，分三次加入一定质量的锌粉，生成气体的质量与加入锌粉质量的关系如图所示。请计算：
（1）m的值为 。
（2）该稀硫酸中溶质的质量分数。
19．（2024江苏苏州，25）氨气是制备各类含氮化合物的基础原料，在生产和使用过程中会产生氨氮废水，需处理达标后才能排放。
I．氨的合成
（1）工业上利用N2 + 3 H2 2 NH3合成氨气。
①可通过分离液态空气获得原料N2，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
②催化剂可用Fe3O4。高温下，部分Fe3O4被H2还原为FeO，转化过程中固体所含铁元素的质量分数 （填“升高”或“降低”）。
Ⅱ．氨的应用
（2）液氨可用作制冷剂。氨气转化为液氨过程中，发生改变的是 （从微观角度解释）。
（3）利用NH3去除汽车尾气中的NO，生成水和一种气体单质。该过程中化合价发生变化的元素是 （填元素符号）。
Ⅲ．氨氮测定
（4）测定氨氮含量：取200 mL氨氮废水，将氮元素完全转化为NH3，完全吸收所得NH3需要消耗9.8 g 10%的稀硫酸[反应原理2 NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4]。计算该废水中的氮元素含量。（含量以g•L－1表示，写出计算过程。H2SO4的相对分子质量为98） 。
Ⅳ．氨氮废水处理
某工厂的氨氮废水处理流程如图：
已知：水体中的氮元素通常以氨氮（NH4+或NH3）、硝氮（NO2－或NO3－）形式存在。
（5）“吹脱”时，加入物质X，将NH转化为NH3，并通入热空气将NH3吹出。物质X可选用_______（填字母）。
A．稀盐酸B．NaOH溶液C．NaCl溶液D．生石灰
（6）“氧化”时，次氯酸钠投入质量m(NaClO)对废水中的氨氮去除率(×100%)和总氮残留率(×100%)的影响如图所示。
① NaClO将NH3反应转化为N2的化学方程式为 。
② 当m(NaClO)＞m1时，废水中总氮残留率上升的原因是 。
20．（2024江西，20）碳酸钾（K2CO3）俗称钾碱，主要用于印染、玻璃等领域。为测定某钾碱样品中碳酸钾的质量分数，化学小组将7 g钾碱样品加入烧杯，再加入50 g足量的稀硫酸，测得反应后烧杯中物质的总质量为54.8 g。（杂质不参加反应）
（1）碳酸钾在农业上可用作 （选填“氮”、“磷”或“钾”）肥。
（2）反应过程中生成气体的质量为 g。
（3）计算该钾碱样品中碳酸钾的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
（4）该实验所用稀硫酸中溶质的质量分数 （选填“≥”或“≤”）9.8%。
21．（2024山东滨州，25）黄铜（铜和锌的合金）是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末32.5 g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
（1）黄铜样品中铜的质量为 g；
（2）恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
22．（2024山东烟台，23）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是 。
（3）装置C中反应的化学方程式是 。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
23．（2024四川达州，18）化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
（1）生成二氧化碳的质量为 g。
（2）计算反应后烧杯内溶液的溶质质量分数（写出计算过程）。
24．（2024四川眉山，20）实验室有一瓶标签被腐蚀的Na2SO4溶液。某化学兴趣小组的同学为测定该Na2SO4溶液的溶质质量分数，取100 g Na2SO4溶液于烧杯中，然后加入BaCl2溶液。生成沉淀的质量与加入BaCl2溶液的质量关系如图所示：
计算：
（1）两种物质恰好完全反应时，生成沉淀的质量是 g。
（2）该Na2SO4溶液的溶质质量分数是多少（请写出简明计算过程）？
25．（2024四川南充，21）为测定某食用小苏打（标签如图）中NaHCO3的质量分数，取16.9g样品于烧杯中，分两次加入稀硫酸（该条件下杂质不参与反应），充分反应。测得实验数据如表所示。
（1）两次加稀硫酸后，生成二氧化碳的总质量是 g。
（2）通过计算说明样品中NaHCO3含量与标签是否相符（写出计算过程）。（反应的化学方程式为2 NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2↑）
26．（2024云南省卷，27）为测定某过氧化氢溶液的溶质质量分数，实验中记录的相关数据如表。
请计算：
（1）表中氧气的质量为 g。
（2）该过氧化氢溶液的溶质质量分数。（温馨提示：2 H2O2 2 H2O + O2↑）
27．（2024重庆A卷，24）Na2SO3曾作为照相中的显影剂，可由2 NaHSO3 + Na2CO3 2 Na2SO3 + CO2↑ + H2O制得。取100 g NaHSO3溶液，加入5.3 gNa2CO3固体，两者恰好完全反应。（不考虑水的挥发）试计算：
（可能用到的部分相对分子质量：NaHSO3 104 Na2SO3 126）
（1）Na2SO3中钠元素与氧元素的质量比为 。
（2）NaHSO3溶液中溶质的质量分数（结果精确到0.1%，下同）。
（3）所得溶液中溶质的质量分数。
28．（2024重庆B卷，24）某工业生产铜的过程中，可发生反应：2 FeSO4 + CuSO4 Cu↓ + Fe2(SO4)3。实验室模拟这一反应时，用FeSO4溶液103.2 g和CuSO4溶液100 g在该条件下恰好完全反应，得到3.2 g固体。试计算：
[可能用到的部分相对分子质量：Fe2(SO4)3 400]
（1）CuSO4中质量分数最小的元素是 。
（2）原CuSO4溶液中溶质的质量分数。
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数。番茄
甜瓜
茄子
硝酸钾（KNO3）
4.04
6.07
7.08
磷酸二氢铵（NH4H2PO4）
0.77
1.53
1.15
实验序号
加入稀硫酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
100
38.8
第2次
100
27.6
第3次
100
m
第4次
100
5.2
第5次
100
1.5
实验编号
1
2
水的体积/mL
50
70
CaA2·H2O的质量/g
20.5
20.6
加入稀盐酸的总质量/g
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g
60.00
69.12
82.80
92.36
【温馨提示】①计算要写出过程
②实验要写出具体操作步骤
③语言描述要简练规范
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。

废液中有Na2CO3
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 。

废液中有NaOH
食用小苏打
主要成分：NaHCO3
NaHCO3含量：≥99%
加入稀硫酸的次数
第一次
第二次
加入稀硫酸的质量/g
50.0
50.0
生成气体的质量/g
5.0
3.8
反应前物质的质量
完全反应后物质的质量
过氧化氢溶液质量
二氧化锰质量
固体与液体混合物质量
氧气质量
34.0g
0.1g
33.3g
_______g