专题14  化学计算（七大题型）（原卷版）

专题14化学计算►题型一化学式的计算►题型二化学方程式的计算——文字叙述型►题型三化学方程式的计算——表格数据型►题型四化学方程式的计算——坐标曲线型►题型五化学方程式的计算——流程图型►题型六有关溶液的计算►题型七有关质量守恒定律的计算►题型一化学式的计算【真题1】（2023·江苏宿迁）金银花作为常见的中药材，具有清热解毒、消炎退肿等功效，其有效成分之一是绿原酸。下列有关绿原酸的说法正确的是A．绿原酸分子由碳、氢、氧三个元素组成B．绿原酸中碳元素的质量分数最大C．绿原酸的相对分子质量是D．绿原酸中碳、氢、氧元素的质量比为【真题2】（2021·江苏宿迁）科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛，其反应微观示意图如下。下列说法正确的是A．该反应中两种生成物的分子个数比为1：1B．该反应属于置换反应C．该反应前后元素的化合价都没有发生变化D．甲醛中碳、氢、氧三种元素质量比为1：2：1相对分子质量等于化学式中各元素的相对原子质量之和；各元素的质量比等于元素的相对原子质量乘以原子个数之比；元素的质量分数=eq\f(某元素的质量,物质的质量)×100%；化合物的质量=某元素的质量÷化合物中该元素的质量分数；化合物中某元素的质量=化合物的质量×该元素的质量分数【变式1-1】（2023·江苏连云港·一模）葡萄糖酸钙［Ca(C6H11O7)2］是一种可促进骨骼生长的营养物质。下列关于葡萄糖酸钙的说法中，正确的是A．葡萄糖酸钙是由49个原子构成的 B．葡萄糖酸钙的相对分子质量为430C．葡萄糖酸钙中氢元素的质量分数最大 D．葡萄糖酸钙中C、H、O三种元素的质量比为6：11：7►题型二化学方程式的计算——文字叙述型【真题3】（2022·江苏南京）对金属材料的研究，在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。(1)铁元素在地壳中的含量居于第位。在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是。(2)用砂纸打磨干净的铁钉浸入硫酸铜溶液中，发生反应的化学方程式为。(3)将10.8g铝粉平均分成两份，进行如下实验。①一份在足量的氧气中加热至完全反应，理论上生成氧化铝固体的质量是。②另一份与溶质质量分数为9.8%的稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气。若铝粉完全反应，理论上需要9.8%的稀硫酸的质量至少为多少？（写出计算过程）【真题4】（2023·江苏镇江）已知，4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2，4KO2+2H2SO4=2K2SO4+2H2O+3O2↑，现有28.4gKO2与一定量的CO2反应后，固体质量变为27.8g，向反应后的固体中加入过量的200.0g稀硫酸，将产生的气体通入过量的石灰水中，得到15.0gCaCO3。下列说法不正确的是A．KO2应密封保存B．与CO2反应生成O2的质量为7.2gC．与CO2反后的固体中KO2和K2CO3的质量比为71：207D．与稀硫酸反应后所得溶液中K2SO4的质量分数约为15.3%【真题5】（2023·江苏宿迁）我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺，他们将孔雀石［主要成分是和木炭一起加热就可得到红色的铜。兴趣小组为测定某孔雀石中的质量分数，进行如下实验：称取孔雀石样品，粉碎后放入烧杯，向其中加入稀硫酸（稀硫酸过量），充分反应后称量，烧杯内物质的总质量为220.6g（假设杂质都不与稀硫酸发生反应）。(1)。(2)生成气体的质量是g。(3)求该孔雀石中的质量分数（写出计算过程）。解题时把握三个要领，抓住三个关键。要领：解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键：方程式要对、一定要配平、准确计算相对分子质量。代入方程式计算的必须是纯净物的质量。若涉及体积，则需换算成质量。【变式2-1】（2023·江苏南通·模拟预测）二氧化硫(SO2)是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO2可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量≤259mg/L。(1)SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是。(2)为检测某国产葡萄酒SO2中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：步骤1取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。步骤2向锥形瓶中滴加指示剂(该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色)，用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈色。②通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。【变式2-2】（2023·江苏徐州·三模）小苏打常用于焙制糕点、治疗胃酸过多。某同学为了研究一包小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数，进行以下探究。(1)用10mL质量分数为37%的浓盐酸(密度1.18g•mL-1)，可配制3.65%的稀盐酸g(计算结果精确到0.1g)。(2)实验发现5g小苏打样品与50g质量分数为3.65%的稀盐酸恰好完全反应，试计算小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数。►题型三化学方程式的计算——表格数据型【真题6】（2023·江苏无锡）柠檬酸()能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。向4份等质量、等浓度的柠檬酸溶液中分别加入一定质量的碳酸氢钠，充分反应，4次实验数据记录见下表。实验序号①②③④柠檬酸质量/g0.960.960.960.96加入的碳酸氢钠质量/g0.42二氧化碳体积/mL(标准状况下)112224336336则实验④中参加反应的碳酸氢钠的质量为A．0.84g B．1.26g C．1.68g D．2.10g【真题7】（2023·江苏常州）“天宫课堂”中宇航员将维生素C泡腾片[含维生素C、柠檬酸（C6H8O7）和碳酸氢钠]塞入一个水球，水球里立即产生很多气泡，其中一个反应为：C6H8O7+xNaHCO3=NaxC6H8﹣xO7+xH2O+xCO2↑。为测定柠檬酸钠（NaxC6H8﹣xO7化学式中的x，用4套相同装置加等量的水后，分别装入如表所示质量的柠檬酸和碳酸氢钠固体进行实验测得该条件下数据如表，推测x的数值为实验组别柠檬酸/g碳酸氢钠/g气体体积/mL11.920.8422421.921.6844831.922.5267241.923.36672A．4 B．3 C．2 D．1解题时重点关注以下几个问题：明确表格数据是几次平行实验的数据，还是一次实验中几个步骤的数据；表中列出的数据是纯净物的数据还是混合物的数据；数据所示反应物是否恰好完全反应，有没有剩余。【变式3-1】（2023·江苏宿迁·一模）用沉淀法测定食用碱样品(含少量氯化钠杂质)中碳酸钠的质量分数。取10g样品加90g水完全溶解制成溶液，逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液，实验数据如表：实验次数第1次第2次第3次第4次第5次加入CaCl2溶液的质量/g20.020.020.020.020.0反应后溶液的总质量/g118.0136.0M172.0192.0请根据实验数据分析解答下列问题：(1)表中数据M的值为。(2)该样品中碳酸钠的质量分数是多少？【变式3-2】（2023·江苏·二模）卓嘎同学将14.4g含杂质的纯碱样品（碳酸钠与氯化钠的混合物）与90g稀盐酸相混合，恰好完全反应，测得反应生成气体的质量（m）与反应时间（t）的数据如下表所示：反应时间t/st0t1t2t3t4t5t6气体质量m/g00.881.762.643.524.44.4(1)计算样品中Na2CO3的质量。(2)计算完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。（请写出计算过程和步骤，计算结果保留到0.1%）►题型四化学方程式的计算——坐标曲线型【真题8】（2022·江苏南通）二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，，发生反应的化学方程式为：(1)实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于°C。(2)若加热到300—900°C时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体为(填化学式)。(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？(请写出计算过程)(4)若把反应温度控制在900°C，充分反应后管内剩余固体的质量为g·【真题9】（2022·江苏镇江）向盛有100.0gCuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中，加入过量BaCl2溶液，充分反应后再滴加溶质质量分数为20.0%的NaOH溶液，烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的关系如图所示。下列说法正确的是

A．加入NaOH溶液前，溶液中有两种溶质B．m1﹣m2＝19.6C．原混合溶液中CuSO4与H2SO4的质量比为40：49D．取a点对应溶液，滴加稀H2SO4，不能立即出现白色浑浊重点关注：纵坐标和横坐标表示的物质的质量或体积，是纯物质还是混合物（或溶液）；曲线的起点、转折点、终点及走向；分段曲线每一段发生的反应及质量的变化等。【变式4-1】（2021·江苏宿迁）向一定量的H2SO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。(1)当加入NaOH溶液质量为ag时，溶液中含有的溶质为。(2)原混合溶液中，溶质H2SO4的质量(写出计算过程，下同)(3)恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的总质量。【变式4-2】（2023·江苏宿迁·三模）化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目，回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，并充分搅拌，利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成下图，请据图回答相关问题。(杂质可溶但不参加反应)

(1)恰好完全反应时，溶液的温度为℃。(2)计算废液中硫酸的质量分数。(写出计算过程)。►题型五化学方程式的计算——流程图型【真题10】（2023·江苏苏州）工业上用NO生产过程中的物质转化关系如图所示，其中反应②的化学方程式为。下列有关说法正确的是

A．反应①中，参加反应的NO与的分子数之比为1∶2B．转化过程中，只有氮元素的化合价发生变化C．理论上，、足量可以将NO、全部转化为D．工业上，30kgNO生产得到42kg【真题11】（2023·江苏南通）化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。(1)下列化学储氢材料中含氢量最高的是______（填字母）。A． B． C．(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺（原理如图所示）。

总反应的化学反应方程式为。①反应器Ⅰ中的化学反应方程式为。②当甲烷的转化率（）为80%时，理论上1.0吨甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是吨。（请将计算过程写到答题卡上）流程图有反应框和物质框。反应框中顺着箭头进入框内的是反应物，从框中出去的是生成物。物质框内的物质顺着箭头进来的表示是上一个反应的生成物，顺着箭头出去的表示是下个反应的反应物。【变式5-1】（2022·江苏镇江）一种新型合成氨的方法如图所示（Li是一种金属）。下列说法不正确的是A．反应①中电能转化为化学能B．反应③为C．理论上，整个转化过程无需补充水D．理论上，合成17gNH3，同时得到24gO2【变式5-2】（2022·江苏扬州）甲烷是天然气的主要成分。利用太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为H2，反应原理如图所示，下列说法正确的是A．整个过程中，只有Zn的化合价发生变化B．过程①的化学反应为C．理论上过程①与过程②中产生H2的质量比为2：1D．当参加反应的CH4与H2O质量比为8：9时，理论上可不补充ZnO►题型六有关溶液的计算【真题12】（2022·江苏镇江）如图为Na2CO3和NH4HCO3的溶解度曲线。下列说法正确的是A．T3℃时，将30gNa2CO3固体加到50g水中，所得溶液的溶质质量分数为37.5%B．将Na2CO3饱和溶液从T2℃升温到T4℃，溶质质量分数变大C．将100gNH4HCO3饱和溶液从T4℃降温到T1℃，析出20gNH4HCO3晶体D．将等质量的两物质饱和溶液从T1℃升温到T4℃，为使溶液恰好饱和，加入两固体质量相等【真题13】（2021·江苏徐州）某同学用溶质质量分数为15%的稀盐酸和大理石反应来制取二氧化碳气体：（1）用20.3g溶质质量分数为37%的浓盐酸能配制上述稀盐酸___________g（结果精确到1g）。（2）若需收集10瓶（每瓶以125mL计算）二氧化碳气体，同至少需要多少克上述稀盐酸与足量的大理石反应才能制得（实验条件下二氧化碳的密度为2g/L）？（写出计算过程，结果精确到0.01g）1．溶质的质量分数=×100％。变形公式：溶质质量=溶液质量×溶质质量分数；溶剂质量=溶液的质量—溶质的质量；溶液质量=溶质的质量+溶剂的质量。2．溶液的稀释：（1）浓稀溶液中溶质的质量不变。即：稀释前浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀释后稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数（2）稀溶液质量=浓溶液质量+所加水的质量【变式6-1】（2023·江苏宿迁·一模）实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。取10g稀硫酸样品，将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中，边加边搅拌，随着NaOH溶液加入，溶液pH的变化如图所示。试回答：(1)该反应实质是。(2)写出a点溶液中的阳离子的离子符号：。(3)计算稀H2SO4的溶质质量分数。【变式6-2】（2023·江苏宿迁·二模）取盐酸与氯化铜的混合溶液27g放入烧杯中，逐滴滴入质量分数为20%的NaOH溶液，产生沉淀质量与滴入NaOH溶液质量的关系如图所示。

(1)与氯化铜反应的NaOH溶液中含有的溶质质量为g；(2)原盐酸与氯化铜的混合溶液中氯化铜的质量分数(写出计算过程)。►题型七有关质量守恒定律的计算【真题14】（2022·江苏南通）Na2S2O3溶液常用于测定I2的含量，反应原理为aNa2S2O3+bI2=cNaI+dNa2SxOy。向某I2溶液中滴加Na2S2O3溶液，反应过程中生成NaI的质量随所加溶液中Na2S2O3质量的变化如图所示。下列说法不正确的是A．化学计量数a＝cB．Na2SxOy中x与y之比为2：3C．0.316gNa2S2O3反应时，参与反应的I2的质量为0.254gD．0.316gNa2S2O3反应时，生成Na2SxOy的质量为0.362g【真题15】（2022·江苏镇江）已知：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。现将一定质量的NaHCO3、NaOH固体混合物，在密闭容器中加热至固体质量不再改变，剩余15.9g固体。将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中，产生10.0g沉淀。下列说法正确的是A．剩余固体为混合物B．原固体加热共生成3.6gH2OC．原混合物中NaHCO3和NaOH的质量比为21：2D．取两份等质量的原混合物，一份直接与盐酸反应，另一份加热后再与盐酸反应，消耗HCl的质量不相等此类题的解题关键在于：把握质量守恒定律，从宏观和微观两个方面考虑。宏观上物质的质量、元素种类和元素质量都不变，微观上原子的质量、种类和数目都不变。对于多步反应或多个反应同时进行的题，根据化学方程式，综合题意判断出在反应前后不变的元素，再进行求算。【变式7-1】（2023·江苏盐城·模拟预测）将硫酸镁、硫酸铁和硫酸铜的混合物34g完全溶于水中配制成200g溶液，测知该溶液中硫元素的质量分数为2.4%，向其中加入200g16.8%氢氧化钾溶液后并充分搅拌，过滤、洗涤、干燥，所得固体的质量为A．4.8g B．13.3g C．24.7g D．29.8g【变式7-2】（2023·江苏南通·模拟预测）取24.90gCo(CH3COO)2•nH2O样品置于氮气流中加热，残留固体质量随温度的变化如图所示。加热过程中残留固体中钴元素(Co)质量保持不变；样品在300℃前失去结晶水；图中A、B、C、D各处固体均为纯净物，其中C、D均由Co、O两种元素组成；A→B产生的气体由碳、氢两种元素组成，相对分子质量为30。下列说法不正确的是

A．n=4B．A→B产生的气体为C2H6C．C中氧元素的质量分数比D的小D．D中钴元素和氧元素的质量之比为59:161．（2022·江苏南京）葡萄糖属于糖类，其化学式为C6H12O6，下列有关葡萄糖的说法中正确的是A．葡萄糖为有机高分子化合物B．葡萄糖由6个碳原子，12个氢原子，6个氧原子构成C．葡萄糖中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为1：2：1D．葡萄糖中氧元素的质量分数最大2．（2023·江苏无锡）如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图。下列叙述正确的是A．乙和丙都是氧化物B．参加反应的甲和乙的分子个数比为C．反应后原子数目增加D．反应生成的丙和丁的质量比为3．（2023·江苏南通）已知常温下溶解度为0.17g。向一定量饱和溶液中滴加盐酸，溶液pH随V（盐酸）变化的曲线如图所示。为检测某生石灰样品中钙元素含量，实验如下：步骤1：取0.60g样品于锥形瓶中，向其中加入200mL蒸馏水，盖上表面皿充分振荡。步骤2：向冷却后的锥形瓶中滴入几滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸至反应完全。反应完全时锥形瓶内溶液红色恰好褪去。经换算，消耗g。

下列说法正确的是A．步骤1中充分振荡后得到澄清透明的溶液B．步骤2中红色恰好褪去时，消耗mL盐酸C．步骤2中化学反应方程式为D．该样品中钙元素的质量分数为66.67%4．（2022·江苏镇江）一种新型合成氨的方法如图所示（Li是一种金属）。下列说法不正确的是A．反应①中电能转化为化学能B．反应③为C．理论上，整个转化过程无需补充水D．理论上，合成17gNH3，同时得到24gO25．（2023·江苏扬州·模拟预测）化学链燃烧是一种新型燃烧技术，该技术是由载氧体、燃料反应器和空气反应器组成。现用载氧体CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．空气反应器中发生化合反应B．燃料反应器中，反应过程中硫元素的化合价降低C．理论上，燃烧28gCO至少需要16g空气D．理论上，整个转化过程无需补充CaSO46．（2023·江苏镇江）常温下，向100.0gMgCl2、MgSO4的混合溶液中滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加Ba（OH）2溶液的体积关系如图所示，下列说法不正确的是A．a点对应溶液中有两种溶质B．b点对应溶液的pH＞7C．m1：m2=291：407D．原混合溶液中MgSO4的质量分数大于MgCl2的质量分数7．（2023·江苏南京·一模）在空气中煅烧生成铁的氧化物和。现煅烧11.6g的，得到和FeO的固体混合物，下列叙述正确的是A．该反应有氧气参与且质量为0.8gB．该过程产生的质量为2.2gC．反应前后固体中的氧元素质量增加D．生成的固体混合物中含有氧化亚铁0.72g8．（2023·江苏徐州·三模）欲测定一瓶标签破损的稀硫酸溶液中溶质的质量分数：取100g稀硫酸样品，将溶质质量分数为5%的NaOH溶液逐滴滴加到样品中，边加边搅拌，随着NaOH溶液加入，溶液的pH变化如图所示。

(1)图中C点所示溶液中溶质是（填化学式）。(2)该稀硫酸溶液的溶质质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1%）。9．（2022·江苏徐州）碳酸氢钠俗称小苏打，在生产生活中应用广泛。(1)如果少量的酸沾到皮肤或衣物上，常用3%~5%的NaHCO3溶液处理。现用5g的NaHCO3配制成溶质质量分数为4.0%的溶液，需加入水的质量是g。(2)某小苏打样品中混有少量Na2CO3，为了测定样品中NaHCO3的质量分数，取10.0g样品加热到质量不再减小，共收集到二氧化碳2.2g。NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。求该样品中NaHCO3的质量分数。（写出计算过程）10．（2022·江苏南通）工业废气中的SO2用氨水吸收，可实现资源化回收利用。(1)SO2过度排放可能引起的环境问题是。(2)实验室模拟废气吸收过程，用氨水充分吸收SO2，发生的反应为NH3•H2O+SO2=NH4HSO3。若吸收废气中12.8gSO2并使其完全转化为NH4HSO3，理论上所需质量