第四部分化学计算专题二有关化学方程式的计算.doc

让更多的孩子得到更好的教育第四部分化学计算专题二有关化学方程式的计算4 中考考点聚焦1计算原理：化学反应中质量守恒，反应物与生成物各物质之间存在着最基本的比例关系。2常见计算类型：以代数式表示化学方程式的计算反应物，生成物均为纯净物的计算有关不纯物质的计算多步反应计算缺数据或多数据计算信息给予计算化学方程式与溶质质量分数的综合计算3解题步骤：根据题意设未知写出正确的化学方程式找出已知物和待求物之间的质量比代入纯净的已知和未知物质量列正比例式求出未知简答4常用换算公式：纯净物质量=不纯物质量该物质质量分数纯净物质量=纯净物的体积密度溶质质量=溶液质量溶质的质量分数5中考热点分析：依据常见反应的化学方程式进行简单的反应物，生成物的质量计算，对学生进行基础知识的考查通过解题时应用的化学原理和数学抽象，简捷的文字表达，考查思维的敏捷性，严密性，整体性，发散性和创造性。此类题型有：A.不明反应物和生成物的纯净物质量，必须利用化学反应中元素或物质质量的守恒才能切入的计算B.利用极限估算法判断参加反应的混合物组成的计算C.含一定量不参加化学反应的杂质的反应物或生成物的计算D.根据化学反应前后某一成分质量的相等，计算相关物质之间的质量比的无数据或缺数据计算E.有关天平平衡的计算F.有关反应曲线的计算分析G.计算反应前或反应后某溶液的溶质质量分数以上题目如出现在填空，选择题型中，一般是已知一种纯净物质量或用估算法就能解答的题目，计算过程都较简捷；如出现在计算题中则可简单可复杂，但多与溶液计算综合出现，成为中考压轴题。6解题方法根据化学方程式的计算题型繁多，复习和解题时要注意以下几个问题：要训练掌握常见反应的化学方程式，注意配平代入化学方程式中的各物质的量应该是纯净的质量，若不纯应乘以质量分数后代入，体积要乘以密度代入要正确理解化学方程式的含义，善于利用质量守恒定律去发现或明确或隐含条件。例如：利用反应前后某一物质质量的相等作为解题的突破口，巧设数据化抽象为形象解答缺数据或无数据计算题等。要掌握一些特殊的计算技巧，复习时有针对性地归类加以强化训练。重视理论联系实际的计算型训练，这是中考命题的新趋势为了掌握有关化学方程式的计算，复习时除了注意常见的问题，如各物质的量必须是纯净量、各物质的单位必须“上下一致，左右对应”、各物质的量必须是理论量、当参加反应的两种物质的量都给出时必须先进行过量判断等外，还应注意一些较特殊的情况。4 中考名题精析一、反应物，生成物均为纯净物的计算例1 32.5g锌与足量的稀H2SO4 充分反应。求生成标准状况下氢气的体积是多少？（标准状况下氢气的密度0.089gL-1）先根据化学方程式计算出H2的质量，再根据纯净物质量纯净物的体积密度换算成体积。解：设生成氢气的质量为x.Zn + H2SO4ZnSO4 + H265 232.5g x65/32.5g 2/xx 1g氢气的体积:1g/0.089gL-1 11.2L答：生成标准状况下氢气的体积是11.2L。注意：如果已知气体的体积，求某物质的质量，先将气体的体积换算成质量，再代人方程式计算。二、有关不纯物质的化学方程式计算当参与反应（或生成）的物质含杂质时，应先利用下面公式要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算。纯物质质量不纯物质总量纯物质所占质量分数如：有1000 g含Fe2O3 80%的赤铁矿，其中Fe2O3的质量1000 g80%80 g，再如，有1000 kg 含杂质4%的生铁，则纯铁质量应是：1000 kg（14%）960 kg例2 某钢铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁多少吨？首先将不纯物的量转化成纯物质量解：Fe2O3质量5000t76%3800t设生铁质量为x，则纯铁质量98%x然后再根据方程式进行计算Fe2O33CO2Fe3CO2160 1123800t98%x1603800t11298%xx2714.3t答：该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁2714.3吨例3 6g不纯的锌（含杂质用M表示）和6g不纯的铁（杂质用N表示）当它们分别与足量的稀H2SO4 充分反应，都生成0.2g氢气，则A、B可能是（ ）A.M一Mg N一CuB.M一Fe N一AlC.M一Al N一MgD.M一Cu N一Mg上述金属中与酸的反应，根据化学方程式可有下列关系：MgH2； FeH2 ； ZnH2 ；2/3AlH2；24 2 56 2 65 2 18 2Cu与稀硫酸不反应6g锌（含杂质）生成0.2gH2 ，显然其中杂质应比Zn产生H2 能力强，所以可能是镁或铝，而6g铁（含杂质）也与足量稀硫酸生成 0.2g氢气，说明其中所含杂质没有铁生成H2 能力强，所以可能是Zn或Cu，由此可知选项中只有A符合题意。答案 应选A例4取100g石灰石样品，跟适量20%（密度1.10g/cm3）的盐酸充分反应后，混合物质量减少了18.2g，计算石灰石的纯度是多少？用去盐酸多少毫升？首先搞清：石灰石的主要成分是CaCO3；混合物减少的质量即CaCO3跟盐酸反应，生成CO2的质量；根据化学方程式中CaCO3与盐酸、CO2的质量关系可计算出CaCO3的质量和用去盐酸的质量，再根据密度即可求出盐酸的体积。解：设参加反应的CaCO3的质量为xg，盐酸溶液中的溶质质量为y。CaCO3+ 2HCl CaCl2 + CO2+ H2O 100 73 44Xg y 18.2g10044 x18.2g x 41.4g7344 y18.2g y 30.2g消耗盐酸 30.2g20% 151g20%盐酸的体积151g/1.10g/cm3137.3mL答：略。三、有关质量守恒定律的应用质量守恒定律：参加化学反应的各反应物质量的总和等于反应后各生成物质量的总和。 在一切化学反应中，反应前后原子的种类和数目都没有改变，各原子的质量也没有改变。 例 5 某化学反应A+B=C+D，若生成10gC，则需要15gA和25gB完全反应，若要生成10gD时，参加反应的A应是（ ） A.5gB.10gC.15g D.20g 根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不改变，可知15+25-10=30（g），即为生成D的质量。再根据消耗15gA，生成30gD，则生成10gD所需A的质量便能计算出来。设需要A的质量为x，则有，15/x=30/10 x=5(g)答案 应选A例6 2004年春季，我国某地区发生了震惊全国的“毒奶粉”事件。劣质奶粉制造商为谋取暴利，大大降低了奶粉中蛋白质含量,导致食用这种奶粉的众多婴幼儿严重营养不良乃至死亡。奶粉中蛋白质含量的国家标准为：每100g婴幼儿奶粉中含12g25g。其测定方法是：奶粉经系列反应生成氨，由氨计算出氮，再由氮求出蛋白质的质量（蛋白质中含氮按16%计算）。今有一袋从农村市场查获的奶粉，取样品100g，反应后生成的NH3和7.5g19.6%的稀硫酸恰好完全反应2NH3+H2SO4(NH4)2SO4，试通过计算判断这袋奶粉是否属于劣质奶粉。本题用社会的新闻热点作为命题的载体，考查根据化学式求不纯物中元素质量分数的计算、化学方程式的计算及学生在阅读中获取有用信息的综合能力。本题的关键要根据给予的反应式，求出奶粉中含氮元素的质量。解：设100g样品中含蛋白质的质量为。则含氮元素的质量为16%，用关系量法：2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 2N98 287.5g 19.6% 16%98 : 28 7.5g19.6% :16%2.625g 12g故这袋奶粉属于劣质奶粉。答：略。四、有关天平平衡问题的解答例7 在托盘天平的两个托盘上，分别放质量相等的烧杯，向两个烧杯中再分别加入足量的等质量、等浓度的稀硫酸，此时天平平衡。若向左端烧杯中加入11.20g铁，要使天平继续保持平衡，应向右端烧杯中加入多少克锌？ 铁、锌都能置换稀硫酸中的氢而生成氢气，同时反应后烧杯中溶液的质量都增加。只有当两个烧杯中溶液的质量增加相同时，天平就能继续保持平衡。利用下列两种方法计算均可求算所加锌的质量。 设向右端烧杯中加入锌的质量为x，天平保持平衡。Fe + H2SO4 FeSO4 + H256 211.20g 0.40g即向左端烧杯加入11.20g铁，反应生成0.40g H2Zn + H2SO4 ZnSO4 + H265 2x 2x/65g即向右端烧杯中加入x g锌，放出2x/65gH2若天平若要平衡，溶液增加的质量相等11.20g - 0.40g x2x/65g 答：应向右端烧杯中加入11.14g锌。 设向左端烧杯中加入11.20g铁时溶液增加的质量为x.Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 溶液增重56 2 56-2=5411.20g x56/11.20g 54/xx 10.80g设向右端烧杯中加入锌的质量为y时，使溶液的质量也增加10.80g.Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 溶液增重 65 2 65-2=63 y 10.80g65/y 63/10.80gy 11.14g答：向右端烧杯中加入11.14g锌例8 托盘天平两盘内分别放一个质量相同的烧杯，烧杯中各盛放98g 10%的硫酸溶液。向两个烧杯里同时分别加入下列哪组物质反应完毕，天平仍保持平衡 A.1gMg，1gZn B.3gMg，3gZnC.5gMg，5gZn D.7gMg，7gZn本选择题可采用直接法解答，即通过分析和计算而得出答案。本题是同质量的不同金属与相同质量酸的反应。有下面几种情况，如果酸过量金属完全反应，则相同质量的不同金属与同质量的酸反应后生成H2的质量肯定不同，天平不能保持平衡；如果金属过量酸完全反应，产生H2的质量必相同，此时天平必保持平衡。设酸完全反应。Zn + H2SO4 ZnSO4 + H265g98gx 9810%gx 6.5gMg + H2SO4 MgSO4 + H224g 98gy 9810%g y 2.4g当Zn6.5g时，Mg2.4g，即保持酸过量的条件。答案 应选D小结：解答有关天平平衡的问题注意以下规律：（1）当题中给出两个反应物的质量，计算时选不足量。（2）当天平两边加入的反应物质量相同，逸出的气体质量也相同时，即两边增加的质量相等，天平两边必然平衡。（3）当天平两边加入的反应物质量不相同，逸出的气体质量也不相同，但剩余物的质量相同，此时天平仍然保持平衡。四、有关无数据题的计算这类题型的特点是题目中只有文字叙述，没有给出任何数据，但题目中常有各种暗示，如在反应中或反应前后反应物与生成物的量的关系。这样可以根据这些量的关系列出比例式求解。 例9 将适量的铁粉放入由CuSO4和稀H2SO4组成混合溶液中，铁粉恰好完全溶解，过滤得沉淀物，经洗涤干燥，称得沉淀物的质量与所加入的铁粉的质量相等，求混合溶液中所含CuSO4与H2SO4的质量比是多少？ 铁可以置换CuSO4溶液中的Cu2+，生成Cu和FeSO4；铁跟稀H2SO4反应生成FeSO4和H2，铁恰好完全反应，因此，溶液过滤所得沉淀物为Cu。利用生成Cu的质量等于两个反应共消耗铁的质量之和这一关系求算。解：设CuSO4的质量为x，H2SO4的质量为y 所得沉淀物质量与所消耗的铁的质量相等 答：混合溶液中所含CuSO4与H2SO4质量比为807。小结：解这类题关键是从题中挖掘出各物质之间的等量关系（如前后质量相等），利用已知方程和等量关系构造出等式加以求解。4 中考攻略精练1. 化合物A和化合物B发生反应的化学方程式可以表示为：A+6B=2C+3D，已知40gA和24gB相互都完全反应后，生成42.6gD，则生成C的质量是 （ ）A.49.8gB.37.4g C.21.4g D.10.7g2. 一定条件下，ag金属镁跟bg空气中的氧气恰好完全反应，生成16g氧化镁，则剩下气体的质量是 （ ）A.(a+b-16)g B.(b-a+16)gC.(16+a-b)g D.(16-a-b)g3. 对于化学反应ax+by=cM+dN(x、y、M、N表示反应物或生成物的化学式，a、b、c、d为配平的系数)，下列说法中不正确的是 （ ） A.a+b不一定等于c+dB.x和y所含的原子个数之和一定等于M和N 所含的原子个数之和C.x和y的分子数之和一定等于M和N的分子 数之和D.x和y所含的元素种类一定与M和N所含的元素种类相同4. 向质量比为11的铁和氧化铜的混合粉末中加入一定量的稀盐酸，充分反应后烧杯中还有固体物质存在，且该固体只有一种成分，则该固体是 （ ）A.Fe B.FeO C.Cu D.CuO5. 天平两边各放质量相等的烧杯，并分别盛有100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，为了保持天平平衡，可分别往两烧杯中加入 （ ）A.镁2g，铝2g B.镁4g，铁4gC.锌6.5g，铁6.5g D.镁7g，锌7g6. 天平两端分别放有足量稀盐酸的烧杯，此时天平平衡，现向其中一烧杯中放入5.3g碳酸钠，向另一烧杯中放入适量铁片，要使天平仍然保持平衡，放入铁片的质量约是 （ ）A.2.3g B.3.2g C.5.3g D.61.6g7. 08恩施将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下：物质abcd反应前质量（g）6.43.24.00.5反应后质量（g）待测2.567.20.5下列说法中错误的是A.a和b是反应物，d可能是催化剂。B.反应后a物质的质量为4.64gC.c物质中元素的种类，一定等于a、b两种物质中元素的种类D若物质a与物质b的相对分子质量之比为21，则反应中a与b的计量数之比为218. 08南通A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成30g新物质D。若增加10g A，则反应停止后，原反应物中只余C。根据上述条件推断下列说法中正确的是 （ ）A.第一次反应停止后，B剩余9gB.第二次反应后，D的质量为50gC.反应中A和B的质量比是32D.反应中A和C的质量比是52 9. 在A + BC + 2D的反应中，已知2.9gA跟4.9gB完全反应，生成6gC，又知道D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为_。10. 一定量某化合物A在氧气中燃烧消耗氧气14.4g，生成13.2g二氧化碳和7.2g水蒸气，由此可知参加反应的化合物A的质量为_g，通过计算可推断化合物A是由_几种元素组成的，其质量最简整数比依次为_。11.07黄冈 某钢铁厂计划日产含铁96%的生铁3000t，求该厂理论上可日需含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？12.08太原市实验室最近购进一批石灰石，交给同学们去测定其中碳酸钙的质量分数。同学们向一定量的样品中加入10%的稀盐酸，一直加到不再产生气泡为止，共用去稀盐酸60g。（1）计算参加反应的碳酸钙的质量。（计算结果精确到0.1）（2）同学们无法算出该样品中碳酸钙的质量分数，原因是 _。13.托盘天平两端的烧杯中，各盛浓度和质量都相同的足量稀硫酸，此时天平平衡。然后向一烧杯中加入6g镁粉，向另一烧杯中加入6g铜铝合金，充分反应后，托盘天平仍保持平衡。则铜铝合金中铜的质量多少g？14.“药金”实为铜锌合金，它的外观与黄金相似，有些不法商贩用来冒充黄金谋取暴利。某同学为了研究“药金”的成分，取“药金”50g放入装有200g稀硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应。最后发现烧杯中物质的总质量比反应前（“药金”与稀硫酸溶液的总质量）减少了0.2g。求：（1）药金中含锌多少克？（2）药金中锌的质量分数是多少？15.（上海市）某学生用250mL的集气瓶收集4瓶氧气，进行硫、红磷、木炭、铁丝的燃烧实验。（1）为了得到干燥的氧气，可将氧气通过上图的洗气瓶。则洗气瓶中盛放的液体是_ _。（2）写出铁丝在氧气中燃烧的实验现象：_（3）写出红磷在氧气中燃烧的化学方程式：_（4）若要制取本实验所需的4瓶氧气(=1.43g/L)，至少需要氯酸钾多少克？（精确到0.01g）16.08韶关某实验小组需要用锌粒和稀盐酸制取氢气，但实验室只有36.5%的浓盐酸。试计算：（1）将20g 36.5%的浓盐酸配制成7.3%的稀盐酸，需要加水 g。（2）用（1）中所配制的稀盐酸与足量锌粒反应能得到氢气多少升? ( H2的密度为0.09g/L) 17.小莹同学的父亲买回一袋钾肥，其包装袋上的部分内容如下图所示。为确定该化肥纯度（即K2SO4的质量分数）是否符合标准。小莹同学称取10g样品，加入适量水溶解后，与足量的BaCl2溶液充分反应。过滤、洗涤、烘干沉淀，测得其质量为11.65g。试通过计算确定该化肥纯度是否符合包装袋上的说明。（假设化肥中的杂质不与BaCl2溶液反应）名 称：硫酸钾化学式：K2SO4纯 度：95%18.在2.4g金属 R的氧化物中，用还原剂还原后得到1.68g金属R，现知金属R的相对原子质量为56，求其氧化物的化学式。19在硫酸和硫酸铜组成的混合溶液中，加入适量的铁粉，使其恰好完全反应，经过滤得到固体质量与所加铁粉质量相等，求混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比。20.08临沂加热氯酸钾和二氧化锰的混合物15g，使其完全反应。在一定温度下，向残留固体中加入4g水，有9.24g固体未溶解，再加入2g水，仍有8.28g固体未溶解，且剩余固体为混合物。求原混合物中氯酸钾的质量。(计算结果保留一位小数)。 21.将一包含有杂质的铁粉样品分成质量相等的两份（杂质不溶于水，且不参加反应）。若向其中一份中加入足量的稀硫酸，充分反应后得到0.2g不溶物；若向另一份中加入足量的氯化铜溶液，充分反应后得到1.8g不溶物。求该铁粉样品中铁的质量分数。22.08温州近几年，常规能源日益紧缺，温室效应日益加剧，节能减排迫在眉睫。探索开发新能源是节能减排的重要途径。传统的火力发电技术发电l千瓦时约需要完全燃烧400g煤。我国国家体育场(“鸟巢”)是世界上最大的环保型体育场，它的太阳能发电系统替代了部分火力供电。该系统正常工作1小时，可发电130千瓦时，大约可以减少排放多少千克的二氧化碳?(设煤的含碳量为90，煤燃烧的化学方程式可以表示为：C + O2 高温 C02)专题二 有关化学方程式的计算12345678CABCCDBBC9. 58； 10. 6； C、H、O； 92411.解：生铁的质量3000t96%2880t设矿石质量为x，则纯Fe2O3质量80%xFe2O33CO2Fe3CO2160 11280%x 2880t16080%x1122880t x5142.9t答：该厂理论上可日需含Fe2O3 80%的矿石5142.9t。12.解：(1)设参加反应的碳酸钙的质量为x。CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2+ H2O 100 73 x 60g10%100/x = 73/ 60g10%x8.2g (2)没有称量与盐酸反应的石灰石样品的质量.13.解：设6g镁粉与足量稀硫酸反应产生H2的质量为x.Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 24 2 6 x 24/6 = 2/x x=0.5g设产生0.5gH2需Al的质量为y.2Al+ 3H2SO4Al2(SO4)3 + 3H2 54 6 y 0.5g 54/y = 6/0.5g y = 4.5g 故铜的质量为6g 4.5g = 1.5g14.解：根据质量守恒定律，产生H2的质量为0.2g. (1)设药金中含锌的质量为x.Zn + H2SO4 ZnSO4 + H265 2xg 0.2g 65/xg = 2/0.2g x =6.5g (2)药金中含锌的质量分数为 6.5g/50g100% = 13%答：药金中含锌的质量分数为13%.15.解：(1) 浓H2SO4 (2)3Fe+2O2 点燃Fe3O4 (3)4P+5O2 点燃2P2O5 (4)解：4瓶氧气的质量为（2501000）41.43=1.43(g)设需KClO3的质量为x.2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2245 96x 1.43g245/x = 96/1.43g x3.65g答：需KClO3的质量为3.65g。16.解：(1)80g (2)所配制的稀盐酸质量为20g + 80g =100g设制得H2的体积为x。Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 73 2 100g7.3% x0.089g/L73/100g7.3% =2/x0.089g/L x2.25L答：制得H2的体积为2.25L。17.解：设该化肥的实际纯度为x.K2SO4 + BaCl2 BaSO4+ 2KCl 174 233 10xg 11.65g 174/10xg = 233/11.6