沪教版中考化学第二篇专题突破能力提升专题九化学计算及应用讲本课件

第二篇　专题突破　能力提升专题九　化学计算及应用,,综合计算题是中考每年的必考题。化学计算是借助数学计算解决化学问题的一种题型，其解题的重点仍是化学问题，即从量的方面来加深对化学概念的理解，或通过计算进一步掌握物质的性质及其变化规律。近几年中考的计算已打破了传统的单一计算形式，而是以灵活多样的形式展现在考生的面前。一些与社会生产、生活紧密相连的应用型、表格型、图像型、探究型、开放评价型等题型应运而生，越来越被看好和关注。这些题型着重考查学生的分析能力、思维能力、各学科间的融合能力以及创新能力等。实验数据处理型计算，此类题改变了以往局限于文字表达和化学计算的格局，有利于考查学生图表识别能力、数据处理能力，培养和考查学生的创新精神，这也是未来几年中考命题的新趋势。,,类型1有关化学式的相关计算【例1】(2021·郴州)葡萄酒中含有白藜芦醇(CxH12O3)，现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：(1)x＝________；(2)白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为___________；(3)22.8g白藜芦醇中氧元素的质量为________g。1414∶12∶34.8,【方法归纳】在化合物AxBy中，已知A、B两元素的相对原子质量分别为a、b，则有：(1)AxBy中，A、B两种元素的原子个数比为x∶y。(2)AxBy的相对分子质量为ax＋by。(3)AxBy中A、B两种元素的质量比为ax∶by。(4)AxBy中A元素的质量分数为×100%，B元素的质量分数为×100%。(5)mgAxBy中A元素的质量为mg××100%。,1.(2021·绍兴)按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管，取而代之的是一些可降解的环保吸管。环保纸吸管的主要成分是纤维素，化学式为(C6H10O5)n，而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯，化学式为(C3H6)n。(1)纤维素是一种________(填“有机物”或“无机物”)。(2)纤维素分子中，氢、氧原子的个数比为________。针对训练有机物2∶1,(3)计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同？解：设聚丙烯的质量为x。x＝16.8g答：聚丙烯的质量为16.8g。,类型2化学方程式的相关计算【例2】(2021·常德)实验室需要1.2g氧气，若用加热分解高锰酸钾的方法制取这些氧气，消耗高锰酸钾的质量是多少？解：设消耗高锰酸钾的质量是x。2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑31632x1.2gx＝11.85g答：消耗高锰酸钾的质量是11.85g。△===,【方法归纳】1.化学方程式的简单计算——纯净物的计算有关纯净物的化学方程式的计算，一般是根据反应物的质量求生成物的质量或根据生成物的质量求反应物的质量。,2.生成沉淀或气体质量的计算生成沉淀(或气体)的质量＝反应前参加反应的物质的总质量－反应后称量的物质的总质量,3.不纯物质的计算(杂质不参加反应)(1)纯净物的质量＝含杂质的物质的质量×纯度(2)纯度＝纯物质的质量÷含杂质的物质的质量×100%＝纯物质的质量÷(纯物质的质量＋杂质的质量)×100%,4.注意事项：根据化学方程式计算的原理，掌握解题的基本格式。解题时要把握三个要领，抓住三个关键。即：,2.(2021·枣庄)目前，新型冠状病毒肺炎疫情形势依然严峻，为做好个人防护，生活中常用75%的乙醇溶液进行手部消毒。另外，乙醇还用作酒精灯的燃料，酒精灯添加燃料不得超过其容量的，约含乙醇92g，已知：乙醇完全燃烧的反应为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。请问：(1)从是否含碳元素的角度，乙醇属于________(填“有机物”或“无机物”)；(2)92g乙醇完全燃烧，消耗氧气的质量是多少(写出计算过程)。针对训练点燃===有机物,解：设消耗氧气的质量为x。C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O469692gx解得x＝192g答：92g乙醇完全燃烧，消耗氧气的质量是192g。点燃===,【例3】将40g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液，变成溶质质量分数为10%的氯化钠溶液。(1)若采用蒸发溶剂的方法，应蒸发掉多少克水？(2)若采用增加溶质的方法，应增加大约多少克氯化钠？解：(1)设应蒸发掉水的质量为x，根据浓缩前后溶质的质量不变，可列出方程：40g×5%＝(40g－x)×10%，解得：x＝20g。(2)设应再加入氯化钠固体的质量为x1，根据m加入前溶质＋m加入固体＝m加入后溶质可得：40g×5%＋x1＝(40g＋x1)×10%，解得：x1≈2.22g。类型3有关溶液质量分数的计算,(3)若采用加入更大溶质质量分数的溶液40g，其溶质质量分数应该是多少？解：当两溶液混合时，m溶质1＋m溶质2＝m混合后的溶质，m溶液1＋m溶液2＝m混合后的溶液，设加入的40g氯化钠溶液的溶质质量分数为x2，则有40g×5%＋40g×x2＝(40g＋40g)×10%，解得：x2＝15%。,【方法归纳】(1)基本公式：溶液质量＝溶质质量＋溶剂质量溶质质量分数＝×100%＝×100%(2)以下公式必须先满足的前提条件：在一定温度下的饱和溶液中。＝　＝溶质质量∶溶剂质量∶溶液质量＝溶解度∶100g∶(100g＋溶解度),溶解度(S)与溶质的质量分数(p%)的关系：S＝gp%＝×100%(3)加水稀释浓溶液过程中，溶质质量不变(增加水的质量为m)。浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数＝稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数＝(浓溶液质量＋m)×稀溶液溶质质量分数,3.下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。(1)分析表中数据可知，溶解度受温度影响较大的物质是________，硝酸钾和氯化钠溶解度曲线的交点在________(填字母序号)之间。A.20～30℃B.30～40℃C.40～50℃温度/℃1020304050硝酸钾的溶解度/g20.931.645.863.985.5氯化钠的溶解度/g35.836.036.336.637.0硝酸钾A针对训练,(2)20℃时，将50g硝酸钾与100g水混合，充分搅拌后静置，得到的溶液是硝酸钾的________(“饱和”或“不饱和”)溶液，若将温度升高到40℃，该溶液溶质的质量分数为________(精确到0.1%)。(3)保持温度为20℃，将氯化钠的不饱和溶液变成饱和溶液，写出一种可行的方法：_______________________。饱和33.3%加溶质或恒温蒸发溶剂,类型4化学方程式和溶质质量分数综合计算►考向1：文字叙述类【例4】(2020·鄂州)为了测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数，某化学兴趣小组的同学称取该纯碱样品11.0g，加入盛有足量的稀盐酸的烧杯中，充分反应后，称量烧杯内物质的总质量，发现比反应前物质的总质量减少了4.4g(纯碱样品中的杂质不溶于水，不与酸反应)。求该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%),解：由质量守恒定律可知，反应物的总质量等于生成物的总质量，减少的是生成的沉淀或气体的质量。称量烧杯内物质的总质量，发现比反应前物质的总质量减少了4.4g，则生成的二氧化碳的质量为4.4g。设参加反应的碳酸钠的质量为x。Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑10644x4.4gx＝10.6g该纯碱样品中Na2CO3的质量分数：11.0g(10.6g)×100%≈96.4%答：该纯碱样品中Na2CO3的质量分数为96.4%。,【方法归纳】第一步：确定溶质的质量。分析溶液中所发生的化学反应，明确所求溶质是哪种物质，根据反应确定溶质的来源，然后结合化学方程式计算出所需的溶质的质量，进一步确定溶质的最终质量。,第二步：确定溶液的质量。根据质量守恒定律计算出反应后溶液的质量。若出现反应过程中有气体、沉淀或反应物中有不参加反应的杂质等情况时，可以利用质量守恒法求反应后溶液的质量。即：溶液的质量＝反应前各物质的质量总和－生成沉淀的质量－生成气体的质量－反应物中不溶性固体杂质的质量。,4.(2021·襄阳)曼曼称取55g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气，待固体质量不再改变后，她将剩余固体加入119.2g水中，充分搅拌后过滤，得到滤渣和不饱和溶液，再将滤渣洗涤干燥后称得其质量为6g。请计算所得溶液中溶质的质量分数。针对训练,解：氯酸钾的质量为55g－6g＝49g设氯酸钾完全分解生成氯化钾的质量为x。2KClO32KCl＋3O2↑24514949gxx＝29.8g所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%答：所得溶液中溶质的质量分数为20%。MnO2=====△,【例5】(2020·十堰)称取NaCl和Na2CO3的固体混合物11.1g，加入100.0g水配成溶液后，向其中逐渐加入一定浓度的CaCl2溶液。所加CaCl2溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。(提示：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl)►考向2：坐标图象类(1)恰好完全反应时生成CaCO3的质量是______g。10.0,(2)当恰好完全反应时，计算所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)解：设固体混合物中碳酸钠的质量为x，反应生成氯化钠的质量为y。Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl106　　　　　　　100　　　117x10.0gyx＝10.6gy＝11.7g当恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数：×100%＝6.1%答：当恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为6.1%。,(1)找拐点，看拐点的横纵坐标，确定反应物或生成物的质量。①若为沉淀和气体类曲线，则纵坐标拐点与起点的差值表示反应后产生沉淀或气体的质量；横坐标拐点与起点的差值表示某反应物的质量。②若为pH曲线，则纵坐标可以判断反应进行的程度，横坐标可以读出参加反应的溶液的质量。(2)利用图象所给的数据并结合题干已知条件、化学方程式进行计算。【方法归纳】,5.(2019·孝感)向盛有一定质量铁粉的烧杯中逐滴加入稀硫酸充分反应，产生气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图所示。请根据图像分析并计算：(1)铁粉反应完时，产生氢气的质量为________g。(2)原稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。针对训练0.08,解：设10g稀硫酸中硫酸的质量为x。Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑982x0.04gx＝1.96g所以原稀硫酸中溶质的质量分数为×100%＝19.6%答：原稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。,6.(2021·泰安)欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数，现取30g稀硫酸样品于烧杯中，将15%的NaOH溶液逐滴加入烧杯中，边加边搅拌，随着NaOH溶液的不断加入，溶液pH的变化如图所示。回答下列问题：(1)a点溶液中的溶质是_______________________(填化学式)。(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。Na2SO4和H2SO4,解：当pH值为7时，此时消耗的氢氧化钠溶液的质量为8g，则消耗NaOH溶液中的溶质质量为8g×15%＝1.2g设pH为7时反应消耗的稀硫酸的溶质质量为x。2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O80981.2gxx＝1.47g该稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝4.9%答：该稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。,►考向3：表格类【例6】(2021·宜昌)小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数，在烧杯里放入一定质量的大理石，然后分两次加入该稀盐酸，充分反应后测得生成二氧化碳的质量如表所示(大理石中的杂质不参与反应)：加盐酸的次数第1次第2次加盐酸的质量/g2525生成二氧化碳的质量/g2.21.1,(1)两次加稀盐酸后，生成二氧化碳的总质量是________g。(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。3.3解：设该稀盐酸中溶质的质量分数为x。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑734425gx2.2gx＝14.6%答：该稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。,【方法归纳】表格类综合计算题的突出特点是以表格的形式给出实验结果的一系列数据记录。解题时应该明确表格中各栏表示的意义，从化学反应角度分析数据的变化，通过数据的对比，确定反应进行的程度，通常会利用差量法计算相关的量。应用差量法的依据是质量守恒定律，常分为两种类型：①无气体参加但有气体生成的反应：生成气体的质量＝反应前参加反应的物质总质量－反应后称量的物质总质量。②两种溶液混合生成气体或沉淀的反应：生成沉淀(或气体)的质量＝反应前两种溶液的质量之和－剩余溶液质量。,7.(2021·荆门)某补钙剂主要成分为碳酸钙(其他成分不溶于水也不与酸反应)。为了测定补钙剂中碳酸钙的质量分数，小明同学称取20g补钙剂放入烧杯中，再将80g稀盐酸分四次加入，充分反应后，测得的实验数据如表所示：针对训练第1次第2次第3次第4次加入稀盐酸的质量/g20202020烧杯中剩余物质的质量/g38.256.475.695.6,(1)实验全部完成后，烧杯中的溶质为___________________(填化学式)。(2)补钙剂中碳酸钙的质量分数是多少？(写出计算过程)HCl、CaCl2解：设20g补钙剂中含碳酸钙质量为x。补钙剂中碳酸钙完全反应生成的CO2质量为80g＋20g－95.6g＝4.4gCaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑10044x4.4gx＝10g补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%＝50%答：补钙剂中碳酸钙的质量分数为50%。,8.(2021·菏泽)孔雀石主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，另外还含有少量的SO2等杂质(杂质不与硫酸发生反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中Cu2(OH)2CO3的含量进行如下实验：取30g孔雀石样品，粉碎后放入烧杯中，将200g稀硫酸分成四等份，分四次加入烧杯中，测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量。实验数据记录如下：次数加稀硫酸前1234加入稀硫酸的质量/g050505050烧杯内物质的总质量/g3077.8125.6174.5224.5,请完成：(1)Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋________。(2)该反应中生成气体的总质量是________g。(3)所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。3H2O5.5,解：设前两次使用100g稀硫酸中溶质质量为x。Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O2×9844x4.4gx＝19.6g稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝19.6%答：稀硫酸的溶质的质量分数为19.6%。,【例7】(2020·三市一企)鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙，小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进行的实验及实验数据如图所示(信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体)。请回答下列问题。►考向4：反应流程类(预测),(1)根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为多少克？(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程，精确到0.1%)解：(1)根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故完全反应生成气体的质量为100g＋12g－107.6g＝4.4g。(2)设鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是x。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O1004412gx4.4gx≈83.3%答：鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是83.3%。,【方法归纳】解决此类型题目时，应根据反应流程中的相关信息，来确定反应前后数据的关系，特别注意比较反应前后质量的变化。一般，质量变化是由生成物中有气体或沉淀生成而导致的。若反应物中有未完全反应的物质，一定不能作为反应物的质量。,9.(2021·武汉)某兴趣小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并回收剩余固体，实验过程表示如图：针对训练,(1)上述制取氧气的反应属于________________(填基本反应类型)。(2)计算所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量。分解反应解：设制取氧气消耗氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl＋3O2↑245149x100.0g×14.9%x＝24.5g加热前氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量为24.5g＋8.0g＝32.5g答：加热前氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量为32.5g。MnO2=====△,【例8】(2019·南充)向一定质量的酸性CuSO4溶液(含少量H2SO4)中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加入NaOH溶液的质量关系如图所示。(1)当加入NaOH溶液的质量为30g时，溶液中的溶质是________(填化学式)。►考向5：优先反应法则类(预测)Na2SO4,(2)计算所加NaOH溶液的溶质质量分数。解：设与CuSO4反应的NaOH的质量为x。CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO48098x9.8gx＝8g所加NaOH溶液的溶质质量分数为×100%＝40%答：所加NaOH溶液的溶质质量分数为40%。,【方法归纳】优先反应法则：酸与碱和盐溶液同时接触时，中和反应优先。,