中考化学复习专题：第二篇第16课时化学计算

»一、有关溶液的计算(c)•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＝溶质质量溶液质量×100%溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数溶液质量＝溶质质量溶质质量分数溶液质量＝溶液体积×溶液密度•1．计算时溶质必须全部溶于溶剂中且不与溶剂发生反应。若溶质没有全部溶解，则溶质的质量只计算溶解部分。•2．若溶质与水发生反应，则须计算出反应后溶解在水中的产物质量，如6.2gNa2O溶解在水中，其溶质应为NaOH而不是Na2O。•3．若溶质带有结晶水，其结晶水应作为溶剂水的质量计算，如25gCuSO4·5H2O溶解于一定量水中时，溶质质量为16g而不是25g。【知识拓展】»2．有关溶液浓缩与稀释的计算»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。溶液稀释加水稀释——稀释前后溶质质量不变加稀溶液——混合后溶质质量是浓、稀溶液的溶质质量的和溶液浓缩加溶质蒸发溶剂——蒸发前后溶质质量不变加浓溶液——混合后溶质质量是浓、稀溶液的溶质质量的和»二、有关化学式的计算(c)»(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。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”；若计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中间的“·”表示的是“相加”不是“相乘”。例：CuSO4·5H2O的相对分子质量＝64＋32＋16×4＋5×(1×2＋16)＝160＋5×18＝250。»2．求化合物中各元素的质量比•例：计算氧化铁Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比。Fe∶O＝(56×2)∶(16×3)＝112∶48＝7∶3。»3．求化合物中某元素的质量分数•化合物中任一元素的质量分数可以用下式计算：以化合物AmBn为例。A、B元素的质量比：A的相对原子质量×mB的相对原子质量×n。某元素的质量分数＝该元素的相对原子质量化合物的相对分子质量×100%。混合物中某物质的质量分数＝某物质的质量混合物的质量×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，继而确定其化学式。•例：某硫的氧化物中S、O元素的质量比为2∶3，确定硫的氧化物的化学式。S、O原子个数比为232∶316＝1∶3，所以化学式为SO3。»2．根据化合物中某元素的质量分数求化学式•已知某化合物中某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。•例：K2Cr2On是一种强氧化剂，已知化合物中的铬元素化合价为＋6，则该化学式中的n＝______。例：某铁的氧化物中Fe%＝70%，确定其化学式。可设该氧化物化学式为FexOy，则Fe%＝56x56x＋16y×100%＝70%，解得x∶y＝2∶3，则其化学式为Fe2O3。7»三、有关化学方程式的计算(c)»1．有关化学方程式计算的注意点•认真细心：化学方程式书写正确；相对分子质量要准确；代入化学方程式中计算的相关量必须是纯净物质的质量。•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。»2．有关反应物和生成物的计算•化学方程式能表达出多种量的关系，这些关系都是解答相关化学方程式问题中隐含的已知条件，这些条件都可以作为计算时的“桥梁”，是整个计算题的基础和依据。»3．不纯物的计算•化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物质的量，才能代入方程式，按质量比进行计算。计算关系为：纯净物的质量＝不纯物的质量×纯净物的质量分数。»4．有关无数据计算题•计算题需要数据，但有许多化学计算题缺少数据甚至无数据，这就需要假设数据。假设数据也有技巧，否则会使计算变得复杂。巧解方法：(1)如果题目中只有百分含量的数据，则应该假设百分数分母代表的物质为100g；(2)如果题目中什么数据都没有，则应该根据某一物质的相对分子质量来假设数据。•例：有一瓶二氧化锰和高锰酸钾的混合物，其中二氧化锰的质量分数为21%。取一定量的混合物，放入大试管中充分加热至不再反应为止，试求剩余固体中二氧化锰的质量分数。•假设原混合物的质量为100g，则原二氧化锰的质量是100g×21%＝21g，高锰酸钾的质量是100g－21g＝79g。设生成二氧化锰的质量为x，生成氧气的质量为y，2KMnO4====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑316873279gxy31679g＝87x＝32y，x＝21.75g，y＝8g，MnO2%＝21g＋21.75g100g－8g×100%≈46.5%。»5．化学图像型计算•化学计算中出现的坐标系一般都比较容易识别，正确解读坐标系中给出的相关信息是解题的关键。常见的情况是用坐标系中的纵坐标表示生成的气体或者沉淀质量，读出并正确理解坐标系中的一些特殊“点”(如起点、拐点、终点)。•第一步，理清题目中涉及哪几个化学反应并写出化学方程式，如果需要，还要判定它们反应的先后顺序；•第二步，结合图像分析每段图像对应的化学反应，弄清“起点”“拐点”“终点”的化学含义，确定相关物质质量；•第三步，将已知物质质量代入化学方程式，求出未知量。需要注意的是，溶液质量的求法一般是：进入反应容器的物质总质量减去沉淀质量、杂质质量和气体质量；求溶质质量时，要特别注意溶质包括哪些物质，不要有遗漏。»6．多步反应的简化计算•从一个化学反应中求出的质量，用此量再进行另一个化学反应或几个化学反应的连续计算，求最后一个化学反应的量，一般称之为多步反应的计算。•例：计算用多少克的锌跟足量稀硫酸反应生成的氢气，能跟12.25g的氯酸钾完全分解后生成的氧气恰好完全反应生成水。本题涉及三个化学反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑，2H2＋O2=====点燃2H2O。可以用三个化学方程式中的微粒关系，找出它们的已知量与未知量的关系式：2KClO3～3O2～6H2～6Zn，即：KClO3～3Zn。设需用锌的质量为x，根据上述关系式：KClO3～3Zn122．53×6512．25gx122.512.25g＝3×65x，x＝19.5g。»类型一有关溶液的计算•典例现有4%的氯化钠溶液100g，若要使其溶质质量分数增大到8%，可采用的方法是：•(1)需要蒸发多少克水？•(2)需要加入多少克氯化钠？•(3)需要加入多少克20%的氯化钠溶液？(答案保留一位小数)–【答案】(1)设需要加入水的质量为x，–则：100g×4%＝(100g－x)×8%，x＝50.0g。–(2)设需要加入氯化钠的质量为y，–则：100g×4%＋y＝(100g＋y)×8%，y≈4.3g。–(3)设需要加入20%的氯化钠溶液的质量为z，–则：100g×4%＋z×20%＝(100g＋z)×8%，z≈33.3g。•跟踪训练[2018·连云港]为了测定加入的NH4Cl溶液中的溶质质量分数，取30.00gNH4Cl溶液于烧杯中，加入稍过量的AgNO3溶液，完全反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到14.35g白色固体。计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数。(精确到0.1%)–【答案】设30.00gNH4Cl溶液中含NH4Cl的质量为x，–NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3–53.5143.5–x14.35g53.5x＝143.514.35g，x＝5.35g，所以该溶液中NH4Cl的质量分数为5.35g30.00g×100%≈17.8%。»类型二有关化学式的计算•典例5.85gNaCl样品(其中含少量下列一种盐)，已知氯元素的质量为3.59g，则可能混入的盐是()•A．KClB．FeCl2•C．MgCl2·6H2OD．AlCl3–【解析】5.85g纯净的NaCl含氯元素的质量为3.55g，故样品中的杂质所含氯元素的质量分数应大于NaCl中氯元素的质量分数。通过计算，KCl、FeCl2、MgCl2·6H2O和AlCl3所含氯元素的质量分数分别为48%、56%、34%和80%，NaCl所含氯元素的质量分数为60.7%。只有AlCl3所含氯元素的质量分数大于NaCl。D•跟踪训练由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，硫元素的质量分数为32%，则该混合物中氧元素的质量分数为•()•A．32%B．64%•C．44%D．84%–【解析】用相对原子质量间的数量关系，以1个Mg代替1个Na和1个H完成转化：NaHS→MgS、NaHSO3→MgSO3。从MgS、MgSO4、MgSO3三种化合物的化学式看，它们有共同的部分“MgS”，并且都有如下对应关系：Mg～S，其质量对应关系为24～32，即当S%＝32%时，Mg%＝24%。所以该混合物中氧元素的质量分数为1－32%－24%＝44%。C»类型三有关化学方程式的计算•典例用“侯氏联合制碱法”制取的纯碱(Na2CO3)中常含有少量的氯化钠。科学实验小组同学为测定某厂生产的纯碱中碳酸钠的含量，称取12g样品放入烧杯中并滴加稀盐酸，当盐酸滴加至73g时，气泡不再冒出，此时称得烧杯内溶液的总质量为80.6g。试计算：•(1)产生二氧化碳气体的质量是_______g。•(2)该厂生产的纯碱中碳酸钠的质量分数。•(3)试通过计算求出烧杯内溶液中所含溶质的质量分数。(计算结果精确到0.1%)4.4–【答案】(2)设12g纯碱样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y，–Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑–10611744–xy4.4g106x＝117y＝444.4g，x＝10.6g，y＝11.7g，Na2CO3%＝10.6g12g×100%≈88.3%。(3)NaCl%＝11.7g＋12g－10.6g80.6g×100%≈16.3%。•跟踪训练[2018·衢州]科学家尝试通过多种途径减少CO2的排放，或将CO2转化为有用的物质。其中一种途径是利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，并将CO2储存或利用，反应流程如图所示。•图16－1•(1)反应分离室中分离物质的操作是________。•(2)上述反应流程中，可循环利用的物质是________________。•(3)若反应分离室中有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100kg。求完全反应后，理论上可生成CaCO3的质量(要求根据化学方程式计算)。–【答案】(3)设理论上可生成CaCO3的质量为x，–Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH–106100–100kg×10.6%x106100kg×10.6%＝100x，x＝10kg。过滤NaOH和CaO»类型四结合图表的化学计算•典例在一烧杯中盛有22.3gNa2CO3和NaCl组成的固体混合物，加足量水溶解，配成溶液。向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的稀盐酸，放出气体的质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。请根据题意回答问题：图16－2•(1)当滴加了73g稀盐酸时，放出气体的质量为_______g。•(2)当滴加稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液里的溶质是_______________(填化学式)。•(3)当滴加了73g稀盐酸(即A点)时，烧杯中为不饱和溶液，试通过计算求出其中所含溶质的质量。–【答案】(3)73g10%的稀盐酸中含HCl的质量为73g×10%＝7.3g；设参加反应的碳酸钠质量为x，反应生成的氯化钠质量为y，–Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑–10673117–x7.3gy4.4NaCl、HCl–烧杯中不饱和