第二部分 化学计算.doc

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1、第二部分 化学计算一、基础梳理1二、真题分析1三、变式训练4四、参考答案9福建省普通教育教学研究室2020年2月一、基础梳理1. 有关化学式的计算（1）相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子质量的总和，符号为Mr。（2）化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比（3）纯净物中某元素的质量分数=100% 某元素的质量=纯净物的质量该元素的质量分数2. 有关质量守恒定律的计算（1）遵守两个原则（配平）（2） 求物质的质量（3） 求物质的相对分子质量（4） 求物质的化学式（依据化学反应过程中微观三不变，与化学计量数有关）（5） 求物质中元素的质量（化学反应前后元素质量守恒）

2、3. 有关化学方程式的计算根据化学方程式计算的依据：质量守恒定律4. 有关含杂质物质的计算纯净物的质量=含杂质物质的总质量该纯净物的质量分数5. 有关溶解度、溶质质量分数的计算（1）计算公式：溶质质量分数= 100%（2）配制问题：溶质质量=溶液质量溶质质量分数 溶剂质量=溶液质量溶质质量（3）在一定温度下，某饱和溶液的溶质质量分数=100%（4）稀释问题：溶液加水稀释前后溶质质量不变（5）溶质质量分数结合化学方程式的计算二、真题分析例1.（2019攀枝花）在密闭容器内进行某化学反应，测量反应前（t0）、反应中（t1）、反应后（t2）三个时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量分数，得到质量分数分布图

3、分别如图：下列说法错误的是（）A该反应中，乙是反应物，丁是生成物 Bt1时刻，甲和丁的质量比为57 C若丙是Cu、丁是CO2，则甲、乙的化学计量数之比为21 D若反应前物质总质量为100 g，如果再增加20 g甲，则甲与乙可恰好完全反应 解析 由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了40%0%=40%，故甲是反应物；反应后乙的质量分数为139%54%=7%，乙的质量分数减少了21%7%=14%，乙是反应物；反应后丙的质量分数增加了54%22%=32%，丙是生成物；反应前丁的质量分数为122%21%40%=17%，丁的质量分数增加了39%17%=22%，是生成物。该反应

4、中，乙是反应物，丁是生成物，故选项A说法正确；t1时刻，参加反应的甲的质量分数为40%20%=20%，参加反应甲和生成丁的质量比为40%22%=2011；则生成的丁的质量分数为11%，甲和丁的质量比为20%（11%+17%）=57，故选项B说法正确；若丙是Cu、丁是CO2，反应物之一是氧化铜，参加反应的甲乙的质量比为40%14%=8028，一氧化碳与氧化铜反应时符合此质量比，则该反应是一氧化碳与氧化铜发生的反应，则甲、乙的化学计量数之比为11，故选项C说法错误；若反应前物质总质量为100 g，参加反应的甲乙的质量比为40%14%，如果再增加20 g甲，则60 g21 g=40%14%，则甲与乙

5、可恰好完全反应，故选项D说法正确。故选C。例2.（2019安徽）侯德榜是我国著名的化学家，发明了侯氏制碱法，其反应原理如下：NaCl +CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl，请计算：（1）氯化铵中氮元素的质量分数。（2）生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氯化钠的质量。解析 （1）氯化铵中氮元素的质量分数=100%26.2%；（2）设生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氯化钠的质量为x。NaCl +CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl58.5 84x 8.4 t = x=5.85 t答：（1）氯化铵中氮元素的质量分数为26.2%。（2）生产8

6、.4 t碳酸氢钠，理论上需要氯化钠5.85 t。例3.（2019天津）取含杂质的硫酸镁样品7 g（杂质不溶于水，也不参加反应），向其中加入一定量的氢氧化钠溶液（密度为1.06 g/cm3），恰好完全反应，得到71 g溶质质量分数为10%的溶液。计算：（1）样品中硫酸镁的质量；（2）所加入的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）；（3）所加入的氢氧化钠溶液的体积（计算结果精确至0.1）。解析 生成的硫酸钠的质量为71 g10%=7.1 g设硫酸镁的质量为x，氢氧化钠的质量为y，氢氧化镁的质量为z。2NaOH + MgSO4=Na2SO4 + Mg(OH)2 80 120 142

7、58y x 7.1 g z = x = 6 g = y = 4 g = z = 2.9 g氢氧化钠溶液的质量=71 g + 2.9 g6 g = 67.9 g氢氧化钠溶液中溶质的质量分数= 100% 5.9%所加入的氢氧化钠溶液的体积= 64.1 cm3= 64.1 mL答：（1）样品中硫酸镁的质量为6 g；（2）所加入的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数5.9%；（3）所加入的氢氧化钠溶液的体积为64.1 mL。例4.（2019烟台）为测定久置于空气中的氢氧化钠样品的变质程度，某化学活动小组称取该固体样品6.5 g放入锥形瓶中，加水溶解，配成50 g溶液，再向锥形瓶中滴加稀硫酸，反应过程中产生气体

8、质量的部分实验数据如下表，锥形瓶中溶液质量变化如右图所示：加入稀硫酸的质量/g406575产生气体的质量/g1.12.22.2（1）6.5 g样品与稀硫酸完全反应产生气体的质量是 g。（2）6.5 g样品中碳酸钠的质量分数是 （结果精确至0.1%）。（3）以上三次的实验数据中，只有一次加入的稀硫酸与锥形瓶中溶液的溶质恰好完全反应。如图，图像中a的数值是 。求该实验中所用稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。解析 加入硫酸至气体质量不再增加，可知第二组数据中硫酸和锥形瓶中溶液的溶质恰好完全反应，所以生成的气体的质量为2.2 g。根据第一组数据和第二组数据可知，25 g稀硫酸对应1.1 g的二氧化

9、碳，所以开始有气体对应硫酸的质量为40 g25 g=15 g，则a=50 g+15 g=65 g。6.5 g样品与稀硫酸完全反应产生气体的质量是2.2 g，设6.5 g样品中碳酸钠的质量分数为x，所用稀硫酸的溶质质量分数为y。Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2106 446.5 gx 2.2 g = x81.5%Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2 98 4425 gy 1.1 g = y=9.8%答：（1）2.2 （2）81.5% （3）65 稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。三、变式训练1. 直接甲醇燃料电池是一种将化学能

10、连续不断地转化为电能的可再生清洁能源。下列关于甲醇（CH4O）的说法中正确的是（ ）A 甲醇的相对分子质量为32B 甲醇由6个原子构成C 1个甲醇分子中含有2个氢分子D 甲醇中碳、氢元素质量比为112. 如图所示，在甲、乙、丙、丁四个盛有100 g水的烧杯中，分别放入KNO3固体，充分溶解。温度/t1t2KNO3溶解度/g6090下列关于甲、乙、丙、丁所得溶液的说法正确的是（ ）A溶液质量：乙=丙甲丁 B甲、乙、丙、丁均为饱和溶液 C将甲升温至t2 ，溶液质量增加 D将丁降温至t1 ，没有固体析出 甲乙丙丁3甲和乙在一定条件下恰好完全反应生成丙和丁。结合微观示意图分析，下列结论正确的是（ ）A

11、. 甲的化学式为H2OB. 反应中甲、乙、丁的分子个数比为121C. 若32 g乙参加反应，则生成18 g丁D. 丁中氧元素的质量一定等于参加反应的乙的质量4如图表示一定质量的高锰酸钾受热过程中某变量y随时间的变化趋势，则y表示的是（）A高锰酸钾的质量B固体中钾元素的质量C固体中氧元素的质量D固体中锰元素的质量分数5. 现有一包由6.5 g锌、5.6 g铁、6.4 g铜混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质。则滤渣的质量可能是（）A49.6 g B34.8 g C32.7 g D18.5 g 6向一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁 4 种

12、物质，在一定条件下发生化学反应，测得有关数据如右图，下列说法不正确的是（ ）A. a 的数值是 4 B. 丙一定属于化合物C. 参加反应的甲和丙的质量比为 35 D. 丁可能不参加反应7在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯。在两只烧杯里分别加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，将天平调节至平衡。然后向左盘的烧杯中加入8.4 g铁，反应物之间恰好完全反应。欲使天平恢复平衡，则可向右盘的烧杯中加入（ ）A8.4 g铝 B8.4 g氧化钙 C8.4 g锌 D8.4 g碳酸镁8. 某纯净物3 g在氧气中完全燃烧，生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水。下列说法不正确的是（ ）A该纯净物中含有C、H元素

13、，不含O元素 B该反应中O2和CO2的质量比为1411C该反应中O2和H2O的分子数之比为76 D该纯净物中C、H原子的个数比为149如图为氯化钠、碳酸钠在水中的溶解度曲线，依据图象判断、下列说法正确的是（ ）A碳酸钠的溶解度小于氯化钠的溶解度B20 时，氯化钠溶液的质量分数一定小于碳酸钠溶液C30 时，两种物质的饱和溶液中溶质质量相等 D. 将Na2CO3和NaCl均达到饱和的混合溶液，从40 降温至20 时，析出的固体物质主要是Na2CO310. 下列 4 个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化，其中正确的是（ ）A B C DA在密闭装置内点燃红磷 B向盛有 MnO2 的烧杯中加入H2O

14、2 溶液C向一定量石灰石中滴加稀盐酸D向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉11小明利用以下材料自制汽水。材料：1.5 g小苏打（NaHCO3）、1.5 g柠檬酸（C6H8O7）、5 g蔗糖、1瓶纯净水制备过程如下图所示：已知：小苏打与柠檬酸发生反应为3NaHCO3+ C6H8O7 = C6H5O7Na3+ 3H2O + 3CO2 （1）NaHCO3由 种元素组成。（2）C6H8O7中碳和氢元素的质量比为 。 （3）自制汽水中，含有的物质有 （至少写出三种）。12. 表为NaOH、Na2CO3、NaCl、Ca(OH) 2分别在水中的溶解度（g）t/NaOHNa2CO3NaClCa(OH)

15、2105112.235.80.1710 时，向4只盛有100 g水的烧杯中分别加入40 g上述四种物质配成溶液，依据表回答问题：（1）上述溶液为不饱和溶液的是（）ACa(OH) 2溶液 BNa2CO3溶液 CNaCl溶液 DNaOH溶液（2）上述溶液中，溶质质量分数最大的是（）ANa2CO3溶液 BNaOH溶液 CNaCl溶液 DCa(OH) 2溶液（3）关于上述形成的Na2CO3溶液，下列说法正确的是（）A溶质的质量为40 gB溶液的质量为140 gC该烧杯底部有未溶解的固体D10 时，100 g Na2CO3溶液里含有12.2 g碳酸钠13. 氯化铁溶液常用于蚀刻印刷电路板，反应原理为aF

16、eCl3+bCu= cCuCl2+dX。向含溶质32.5 g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的铜粉，反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随铜粉质量变化如图所示。则X为 ，abc= 。14. 我国中科院大连物化所研究员黄延强和张涛院士在肼（N2H4）分解制氢研究领域取得新进展，为我国肼分解催化剂在关键领域的应用奠定了重要的基础，现有肼480 g，最多可分解出多少克氢气?（有关反应的化学方程式：N2H4 N2 +2H2）15. 新型冠状病毒的爆发已经严重影响到我们的生活。预防冠状病毒，除戴口罩外，必要的消毒是必不可少的。中国著名传染病学专家李兰娟院士表示，新型冠状病毒对热敏感，75%的乙醇，含氯

17、的消毒剂都可以有效地灭活病毒。请你根据所学知识配制校园消毒剂。（1）现有500 mL 95%的乙醇溶液，如何配制成75%的乙醇溶液，请你写出具体的方法并写出计算过程。（已知：95%的乙醇溶液密度为0.78 g/mL）（2）市场上购买的“84消毒液”是一种以次氯酸钠（NaClO）为主要成分的消毒剂，有效氯含量约5%（相当于50g/L）。若要配制1 L的此消毒液，需多少克次氯酸钠？（计算结果取整数）（3）次氯酸钠的制取原理是将氯化钠溶液在通电条件下发生如下反应：NaCl+H2O NaClO+H2若要电解11.7%的氯化钠溶液500 g，可生成次氯酸钠多少克？这些次氯酸钠理论上可配制多少升的“84消

18、毒液”？16. 某化学兴趣小组的同学到化学实验室，用铝和氢氧化钠溶液反应来制备氢气。同学们取了3 g纯铝片和40 g一定质量分数的氢氧化钠溶液，充分反应后，铝片有剩余，称得反应后剩余物质的总质量为42.7 g。试计算：（1）生成氢气的质量是 g。（2）所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数。（有关反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2）17. 氢氧化钙久置会逐渐变质为碳酸钙。实验室有一瓶部分变质的氢氧化钙样品，为测定其中碳酸钙的质量分数，取 16.2 g 样品于烧杯中，加足量的水，再将 100 g 稀盐酸逐渐缓慢加入烧杯中并不断搅拌，获得相关数据如下表（提示：氢氧化

19、钙先与盐酸反应时无气体产生），请回答问题并计算。加入稀盐酸的质量/g20.040.060.080.0100生成 CO2的质量/g02.24.4m5.5（1）氢氧化钙变质是它与空气中的 发生了反应。（2）表中 m 的数值为 。（3）试计算样品中碳酸钙的质量分数（写出计算过程， 计算结果精确到 0.1%）。（4）请在坐标中画出加入稀盐酸的质量与生成 CO2 的质量之间的变化关系图。四、参考答案 1. A 2. C 3. D 4. C 5. B 6. C 7. A 8. D 9. D 10. A11（1）四 （2）9:1 （3）C6H5O7Na3、H2O、CO2、蔗糖、H2CO3、C6H8O712（

20、1）D （2） B （3）C13. FeCl2 21114 . 解：设肼480 g最多可分解出氢气的质量为x。N2H4 N2 +2H232 4480 g x = x = 60 g答：（略）。15. 解：（1）设加水的质量为x。500 mL0.78 g/mL95% =（500 mL0.78 g/mL+x）75% x= 104 g （2）设配制1 L的84消毒液，需次氯酸钠的质量为y。NaClO的相对分子质量=74.5 = y= 105 g（3）设电解11.7%的氯化钠溶液500 g，则可生成次氯酸钠的质量为z。m(NaCl)=11.7%500 g=58.5 gNaCl+H2O NaClO+H25

21、8.5 74.558.5 g z = z= 74.5 g可配制“84消毒液”的体积= 1 L = 1.49 L答：（略）。16. 解：（1）m(H2)=3 g + 40 g42.7 g = 0.3 g（2）设所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为x。2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2 80 6 40 gx 0.3 g = x=10%答：（略）。17. （1）二氧化碳（2）5.5（3）解：设碳酸钙的质量为 x。CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2100 44x 5.5 g = x =12.5 gw (CaCO3)= 100% =77.2% （4）如右图所示。答：（略）。10