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新鹰航教育专业中小学课外辅导 1对1、小灶班 名校小升初、中高考冲刺第三十四讲化学图像型计算解析在历年的中考化学试题中，图像型综合计算以设置层次清晰，难易适度，能够巧妙地考察学生基本化学素养而深受命题人的青睐。主要考查酸碱盐之间的反应、溶质质量分数的计算等知识点，考察学生提炼、搜集、应用信息的能力、分析处理数据的能力。下面举几例分析说明该类题型的分析方法。一、典型例题解析：（一）图像呈上升趋势型【例1】（07济南）在一烧杯中盛有22.3 g Na2CO3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，放出气体的总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：（1）当滴加了73 g稀盐酸时，放出气体的总质量为g。（2）当滴加稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液里的溶质是（写化学式） 。（3）当滴加了73 g稀盐酸时（即A点时），烧杯中为不饱和溶液，试通过计算求出其中含溶质的质量。【分析】由题知：在Na2CO3和NaCl组成的混合溶液中滴加稀盐酸，只发生：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2，即：图像中OA段表示的反应过程；A点表示：盐酸与碳酸钠恰好完全反应，产生CO2气体的质量达到最大值；溶液中溶质只有NaCl，且其质量为反应生成的NaCl和原混合物中含有的NaCl质量之和。从A到B段，表示滴加的稀盐酸已经过量，无反应发生。故B点时，溶液中的溶质除了NaCl以外还应该有过量的HCl。【答案】（1）4.4 ；（2）NaCl 、HCl；（3）解：73 g10%的稀盐酸中含HCl的质量是：73 g10%=7.3 g；设参加反应的碳酸钠的质量为x，反应生成的氯化钠的质量为y，Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O 106 73 117 X 7.3 g y x=10.6 g；y=11.7 g；烧杯里不饱和溶液中溶质的质量为： 117. g + (22.3 g10.6 g) = 23.4 g。答：略【点评】济南市2007年中考试题评价报告中，第1、第2两问定位为中等难度，第3问定位为难题。此题的易错点是求烧杯中不饱和溶液中溶质质量时，容易忽视原混合物中氯化钠质量。（二）图像呈下降趋势型【例2】向盛有22.3 g Na2CO3和NaCl固体混合物的烧杯中加入216.1 g稀盐酸恰好反应,反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量(m)与反应时间(t)的关系如下图所示：烧杯连同药品的起始质量为300g。回答下列问题：(1)当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间约为 S。(2)完全反应后，产生二氧化碳气体质量 g。(3)反应后，得到室温下的不饱和溶液。所得溶液中溶质的质量分数为多少？【分析】由图像变化趋势可知：从020秒，m逐渐减少，其原因必然是碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体跑出去了；从20秒开始，m不变了，即盐酸与碳酸钠反应结束了。故：二氧化碳的质量为300 g 295.6 g=4.4 g，然后据此代入化学方程式即可求出反应产生的碳酸钠。【答案】（1）20（2）4.4 g（3）解：设参加反应的碳酸钠质量为x，反应生成的氯化钠的质量为yNa2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O 106 117 44 x y4.4 g解得：x=10.6 g，y=11.7 g；烧杯里不饱和溶液中溶质总质量为： 11.7 g + (22.3 g10.6 g) = 23.4 g；烧杯里不饱和溶液的质量为： 22.3 g+216.1 g4.4 g = 234 g；所得不饱和溶液的溶质质量分数：100%=10%。答：略。【点评】此题与例1的难度和所考知识点相似，此题的易错点是溶液质量弄错，容易把295.6 g当作溶液的质量，另外容易忽视二氧化碳的质量。（三）图像起点不在原点型【例3】在一烧杯中盛有100 g CuSO4和H2SO4的混合溶液向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的NaOH溶液，混合溶液的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线如右图所示。请根据题意回答下列问题：（1）在实验过程中产生沉淀的总质量是_ g。（2）在实验过程中加入80 gNaOH溶液时所得溶液的pH是_7 (填“大于”“小于”或“等于”)。（3）在实验过程中加入80 gNaOH溶液时，通过计算求此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确至0.1%）【分析】由图像知，NaOH溶液的质量在040 g之间并没有沉淀产生，故先发生的反应是：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。NaOH溶液的质量在40 g80 g之间，沉淀质量随着加入NaOH溶液质量的增加而逐渐达到最大值，故发生：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2。在NaOH溶液加至80 g时，两个反应刚好结束，所得溶液中溶质只有硫酸钠且质量为上述两个反应产生的硫酸钠质量之和。【答案】（1）4.9 g；（2）等于；（3）解：设与硫酸反应生成的硫酸钠质量为x，与硫酸铜反应生成的硫酸钠质量为y，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 80 14240 g10% x解得：x=7.1 g；2NaOH + CuSO4 = Na2SO4+ Cu(OH)2 80 142（80 g40 g）10% y解得：y=7.1 g；不饱和溶液中Na2SO4总质量为： 7.1 g+7.1 g = 14.2 g；不饱和溶液的质量为： 100 g+80 g4.9 g = 175.1 g；所得不饱和溶液中Na2SO4质量分数：100%=8.1%。答：略。【点评】此题较前面两个例题复杂，解题的关键是根据图像的分段，能够意识到反应发生的先后顺序，能够理解几个特殊点的化学含义。在求不饱和溶液中硫酸钠质量时，还可以根据元素守恒思想，建立H2SO4和Na2SO4的对应关系，根据硫酸的总质量一步求出硫酸钠质量。二、一般思路归纳：第一步，理清楚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几块质量，不要有遗漏。1、某同学在实验室发现一瓶标签残缺（如图甲所示）的溶液。为了测定此溶液的溶质质量分数，他取出25g该溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液。反应过程中生成沉淀的质量与所用NaOH溶液质量的关系如图乙所示。请计算此溶液的溶质质量分数。1、解：从图乙中获知，当MgSO4完全转化为沉淀时消耗NaOH溶液的质量为40g。设MgSO4的质量为x，则MgSO42NaOHMg(OH)2Na2SO412080x40g10%解得：x6g该MgSO4溶液的溶质质量分数：24%2、保小组监测到一工厂向河中排放的酸性废液中含有 CuSO4。为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了100g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量，测得生成Cu(OH)2沉淀的质量与所加NaOH溶液的质量关系如右图。 （1）说明图上OA段未生成Cu(OH)2沉淀的原因：NaOH中和废液中的酸生成可溶性钠盐和水_。（2）计算废液中CuSO4的质量分数。 2、解：设废液中CuSO4的质量为xCuSO4 2NaOH =Cu(OH)2 Na2SO4160 98X 1.96g 160 / 98 = X / 1.96g X=3.2g 废液中CuSO4的质量分数为：(3.2/100)100%=3.2% 答：废液中的CuSO4质量分数为3.2%。 3、烧杯中装有一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液，已知该溶液中含H2SO4的质量为9.8g。某同学为测定该混合溶液中硫酸铜的质量，向烧杯中逐渐加入10%的NaOH溶液，得到沉淀的质量记录如下：加入NaOH溶液的质量/g50.0100.0150.0200.0250.0生成沉淀的质量/g0.02.58.69.89.8（1）得到沉淀的总质量为 9.8g，该混合溶液中硫酸铜的质量为 16.0 g。（2）参加反应的NaOH溶液的总质量是多少克？(要求写出计算过程)3、解：设与硫酸反应的NaOH的质量为x ，与CuSO4反应的NaOH的质量为y。H2SO4 + 2NaOHNa2SO4 + 2H2O CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO498 80 80 98 9.8g x y 9.8g80 y98 9.8g=98 9.8g80 x=8g+8g10% x = 8gy =8g 故参加反应的NaOH溶液的质量共为 =160g 答：（3）画出在该混合溶液中加入NaOH溶液质量与生成沉淀质量变化关系的曲线(见答题卡)。专题一、信息给予题一、选择题1.（10镇江）19能正确反映对应变化关系的图像是 A加热一定质量的高锰酸钾固体B向一定量的稀硫酸中滴加氢氧化钠溶液至过量C一定温度下，向不饱和硝酸钠溶液中不断加入硝酸钠固体，充分搅拌D分别向同质量、同质量分数的稀盐酸中不断加入碳酸镁和氧化镁固体2.（10广东省6）在2010年3月的“两会”上，“低碳经济”是今年“两会”的一大热点。所谓低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济、社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。下列做法不符合“低碳经济”要求的是 （ ）A.开发新能源，代替传统能源 B.在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具C.大力发展以煤炭为原料的火力发电，促进经济发展 D.提倡乘坐公交车、骑自行车或步行的方式出行二、填空简答题题1.（10镇江）25（2分）工业上采用电解饱和食盐水制备氢氧化钠：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2。因饱和食盐水中混有一定量的NH4Cl，在电解时会引起爆炸。为除去NH4Cl，工业上常利用电解后的碱性废液、Cl2与NH4Cl反应（其中Cl2与NH4Cl化学计量数分别为3、2），使NH4Cl转化成N2。该反应的化学方程式为： ，请说出此方法的优点之一 。2NH4Cl+8NaOH+3Cl2N2+8NaCl+8H2O （1分，不配平或配错不扣分）利用废液作原料，变废为宝；或利用本厂生产的产品作原料，降低生产成本；或将NH4Cl杂质转化为N2，对环境无污染。（1分，意思相近均给分）2（2010浙江杭州）39氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出一种用糖类制取氢气的新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类，如淀粉，其化学式是(C6H10O5)。科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成CO2和H2的混合气体，将CO2除去后，H2进入燃料电池产生电力，驱动汽车前进。燃料箱容量为55升的汽车可携带约27千克淀粉和21千克的水，完全转变，可以产生4千克氢气，其余为CO2。根据以上材料，请回答下列问题：(l)利用该项技术，汽车运动时时的机械能最终由下列哪种能量转化而来 A化学能 B太阳能 C电能 D热能(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和 性。(3)请根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式 (4)若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是70千瓦，氢气的热值是1.4108焦千克，燃料电池的能量转化效率是50%，在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气 千克(5)这种技术的实用化，还存在较多的问题，如在汽车中怎样除去混合气体中的CO2就是问题之一。有人提出了下列： 将混合气体通过澄清石灰 将混合气体通过溶质质量： 在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20时，将CO2加压到5.73106 Pa，即会液化；氢气在-239. 96以上温度时，加高压也不会液化）。从实用的角度考虑， 理论上你认为哪种方案更适合在氢动力汽车上应用 （填序号）。答案39(1) B(2) 专一（3） 1 (C6H10O5)n + 7n H2O 12n H2+ 6n CO2 (4) 3.6；（5）三、实验探究题1.（2010浙江台州）35. 18世纪中期，为了解释燃烧现象，有人提出了“燃素说”，其主要观点有：燃素是一种构成火的元素，火焰是自由的燃素，燃素能透过一切物体。一般条件下燃素被禁锢在可燃物中，是物体的一个成分。燃烧是可燃物中物体同燃素分解的过程。 (1)将汞装入密封容器中，置于火炉上加热，容器内形成丁质量增加的红色物质。请以上述燃素说的主要观点来解释质量增加的原因 。(2)法国化学家拉瓦锡也做了加热汞的实验（装置如图），他在实验前后称量了容器及其中物质的总质量。结果发现：反应前后总质量不变，且汞变成红色物质（后知是氧化汞）增加的质量等于容器中空气减少的质量。之后，拉瓦锡还将反应形成的氧化汞加强热，使之重新释放出气体，并将该气体与原来容器中剩余的气体混合，发现混合气体的性质与最初的空气相同。根据上述资料，回答： 拉瓦锡实验是否支持燃素说，并说明理由 。 拉瓦锡实验中氧化汞受强热释放出的气体是 。 拉瓦锡在实验中，均对反应前后的容器及其中物质的质量进行了称量，体现了他对 规律的重要认识。35(1)火焰中的燃素在加热过程能透过容器与汞结合形成红色物质，导致质量增加了（答“燃素与汞结合造成质量增加”即可） (2)不支持，因为从实骏知汞增加的质量并非来自于燃素而是来自于空气氧气（或O2）质量守恒专题六、化学方程式计算 1.（2010浙江台州）38.硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的致命毒气，它的密度比空气大，可溶于水形成氢硫酸，氢硫酸具有酸的通性。实验室常用固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下制得H2S，同时生成FeS04。（1）在右图中，应选用图 作为制取H2S的装置。（2）收集H2S气体时，应从C装置中的 导管进入，对产生尾气的处理方法是： 。（3）实验室若制取6.8克的硫化氢气体，理论上需要多少克20%的硫酸溶液？38(1)B (2)a 用水吸收（或用碱溶液吸收，如氢氧化钠或石灰水等） (3)解法一：设需要20%硫酸溶液的质量为X克 H2 S04 +FeS =H2S+FeS04 98 34 20%X 6.8克 答，需要20%硫酸溶液质量为98克 解法二：设需要硫酸为X克 H2 S04 +FeS=H2S十+FeS04 98 34 X 6.8克 稀硫酸的溶液质量=19.6克/20%=98克 答：需要20%硫酸溶液质量为98克2.（2010浙江湖州）36科学家发现，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10，其储量是 煤、石油和天然气总和的两倍，是迄今为止发现的海底最具价值的矿产 资源。可燃冰也称为“甲烷水合物”。“置换法”是开采可燃冰设想方 案之一，即将CO2注人海底的甲烷水合物储层，CO2较甲烷更易形成水 合物，因而就能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其“置换” 出来(原理：CH4nH2O+CO2=CO2nH2O+CH4)。 (1)通常情况下，CH4是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体。用如图所示的装置收集CH4气体时，则应让气体从(选填“a”或“b”)管通入。 (2)若上述方法能够实现，那么要制取8吨的CH4气体，理论上需CO2多少吨?36(1)b(2分) (2)设理论上需要CO2的质量为x，则： x=22吨(2分) 答：理论上需要CO2：22吨。3.（2010.浙江杭州） 38在氢气还原氧化铜的实验中，向50克氧化铜粉末中通氢气，加热一段时间后，测得固体质量减少8g，求：（1）已反应掉的氧化铜质量。（列式计算）(2)若实验时用的氢气，是用右图标签所示的浓硫酸稀释成稀硫酸后和足量的锌粒反应制取的。取用浓 硫酸50毫升，小心加入到300毫升水中稀释，稀释后硫酸溶液的溶质质量分数为 。答案：38.(1)解：设参加反应的CuO的质量为X H2+CuOCu十H2O 减少的固体质量 80 64 16 X 8克 80：16=X：8克 X= 40克 答：参加反应的CuO的质量为40克 (2)23% 4.（2010浙江绍兴）35下图是用铜粉氧化法生产氧化铜的流程图。据图回答下列问题：(1)铜粉灼烧后可能有氧化铜和氧化亚铜两种物质。氧化亚铜(Cu2O)中铜元素的化合价是_价。(2)已知氧化亚铜和稀硫酸反应可生成硫酸铜和铜。假如固体1中只含有铜的氧化物，下列推理合理的是_(填序号)。固体1中加入稀硫酸，若溶液呈蓝色，说明该固体中一定有氧化铜固体1中加入稀硫酸，若有红色沉淀物，说明该固体中一定有氧化亚铜(3)将得到的1.6吨氧化铜全部转化为硫酸铜，可得硫酸铜多少吨?(CuO+H2SO4CuS04+H2O)硫酸(500mL)品名：硫酸 化学式：H2SO4相对分子质量：98 密度：1.84g/cm3溶质质量分数：98(4)若用贴有如图标签的浓硫酸100毫升可配制溶质质量分数为49的硫酸溶液_克。35(1)+1 (2) (3)设可生成硫酸铜质量为X，则 CuO+H2SO4CuSO4+H2O 80 160 1.6吨 X 801601.6吨X X3.2吨 答：可生成硫酸铜3.2吨 (4)3685.（2010浙江丽水）36构建知识网络是一种重要的学习方法。图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。请分析回答下列问题： (1)反应中可用 (填化学式)作还原剂； (2)反应导致每年有大量的钢铁锈蚀，为阻止该反应的发生，人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。这两种方法的共同原理是阻止钢铁与 接触； (3)早在西汉时期，我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，称为“湿法炼铜”，即反应，若用该方法制得铜16千克，理论上需要溶质质量分数为10的硫酸铜溶液多少千克?36(1)CO(或H2或C)(2分) (2)氧气和水(2分) (3)设需要10的硫酸铜溶液的质量为x Fe + CuSO4=FeSO4+Cu (1分) 160 64 10x 16千克 1606410x16千克 (2分) x400千克 (1分)6.（10广东省25）氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠溶液可制得氯气和氢氧化钠等物质，发生的化学反应如下：2NaCl + 2H2O Cl2 + H2 + 2NaOH。现取100g溶质质量分数25%的氯化钠溶液电解，一段时间后停止通电，生成氯气的质量7.1g。请计算：（1）生成氢气的质量是多少？剩余氯化钠的质量是多少？（2）反应后溶液中NaOH的质量分数是多少？6.（10广东省25）生产氢气的质量是0.2g,剩余氯化钠的质量是13.3g。反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数是8.63%。7.（10四川达州14）50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸与50g一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液恰好完全反应，求反应后所得溶液溶质质量分数。7.（10四川达州14）解：设生成的氯化钠的质量为xHCl+NaOH=NaCl+H2O 36.5 58.5 50g7.3% x x=5.85g 所得氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为：5.85% 答：略专题二 利用化学方程式的计算题1.氯化钠和碳酸钠的混合物62.8g与一定质量的盐酸恰好完全反应，生成8.8g气体。若向反应后的溶液中加入300g水可得到溶质质量分数为13%的氯化钠溶液A克。计算生成沉淀质量/ g100 加入Na2SO4 溶液的质量120023.3（1）混合物中碳酸钠的质量；（2）A的值；（3）所用盐酸中溶质的质量分数解：（1）设原混合物中碳酸钠的质量为x，反应生成的氯化钠的质量为y，所用盐酸中含溶质的质量为z2.某中学课外活动小组在测定由氯化钠和硫酸钠形成混合物的组成时，进行了以下实验：取20g混合物全部溶于水，将得到的溶液等分为4份，然后分别加入一定量未知质量分数的氯化钡溶液，实验数据见下表：第一份第二份第三份第四份加入氯化钡溶液质量g15202530反应得到沉淀的质量g1.401.872.332.33请计算：（1）未知氯化钡溶液的质量分数为多少？（2）原混合物中硫酸钠的质量分数是多少？ 3. 将29.1gNaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2g水中，向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO4 溶液，至恰好完全反应.下图是所加Na2SO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图，计算：（1）生成沉淀的质量是多少？（2）所得溶液中溶质的质量分数为多少？07. 现将4g氯化钠和硫酸钠的混合物加入到50.66g水中，形成溶液。再向其中逐滴加入100g氯化钡溶液。产生沉淀的质量与加入氯化钡溶液的关系如图所示： 100 50沉淀质量/ gBaCl2 溶液的质量/g0 4.66g 252.33gBA（1）求混合物中硫酸钠的质量分数。（2）求所用氯化钡溶液中溶质的质量分数.（3）求恰好反应时，所得溶液中溶质的质量分数。08. 77.8克水溶解一定质量的氯化钾配制成溶液。取此溶液一半，加入一定质量10%的硝酸银溶液恰好完全反应，生成14.35克沉淀。（1）求配制成绿化钾溶液的总质量。（2）求反应后溶液中溶质的质量分数。09. 将碳酸钠和硫酸钠的固体混合物12. 2g放入烧杯中， 再加入一定质量的稀硫酸使其恰好反应，测得反应后所得溶液中溶质质量分数为17.5%，烧杯和所盛物质的总质量(m)与反应时间(t)的关系如右图所示。计算：(1)原固体混合物中碳酸钠的质量分数（精确到0.1%）。(2)所用稀硫酸中溶质质量分数。