2015年高分突破化学课件第五部分专题五第二节.ppt

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1、第二节 溶液的有关计算、根据化学方程式的计算命题趋势（1）有关溶液的计算，主要涉及溶质质量分数的计算，以及溶液质量、体积、密度、溶质质量与溶质质量分数之间的换算，溶液稀释(或混合)的计算。计算的重点与难点是溶液中的化学反应与溶质的质量分数的综合计算。这些计算往往以生产、生活、科研、医疗等社会实际为背景。如农药、医药试剂、饮料的配制、环保部门对工业“三废”所含污染物质量分数的测定等，都涉及溶液的相关计算。准确理解溶质质量分数的含义，正确把握各种量之间的关系，熟练掌握有关量之间的换算，就能轻松上阵，正确解题。从近五年的广东省考试内容来看，溶质质量分数的计算常会在选择、填空和计算题中出现。选择题、填

2、空题主要是在涉及溶解度的情况中出现，这部分的相关内容我们在第三部分第十节溶液中已作详细讲解，请同学们参见本书P的内容。在计算题中，主要是根据化学方程式的综合计算为主，在这一节我们重点讲解这一考点。命题趋势（2）有关化学方程式的计算不是单纯的化学计算，而是以工业生产和科学研究的实际为情景。例如在工业生产中，根据提供的原料(反应物)从理论或实际上计算能够得到多少产品(生成物)，或者根据生产计划计算所需购买原料的质量，此类计算又往往与不纯物质的计算相联系；在化学实验中，根据实验数据和计算，测定某种物质的纯度；在科学研究中，通过计算，寻找最佳的反应原料，鉴定物质中某种元素的含量；在质检中，通过计算判断

3、产品是否合格，食品中的有害成分是否超标；在环境监测中，通过有关的检验和计算，判断排放的污水或废气是否达标，家庭装修中某些物质是否超标等等。计算要求结合已学知识，通过阅读、分析题目找出已知量和未知量之间的关系，进而求算出问题的答案。题目多以表格、实验数据、图像的形式出现。此类计算题难度适中，多数是结合质量守恒定律和有关溶液的相关计算的综合计算。预计2015年还将是保持这种题型，在复习备考过程中，应学会从所给信息中寻找已知，弄清要求解的未知。二、关于溶液稀释问题的计算计算原理：稀释溶液的过程中，溶质的质量不会发生变化。计算公式：浓溶液质量浓溶液溶质的质量分数=稀溶液质量稀溶液溶质的质量分数。【注意

4、】两种溶液混合时，质量可以相加减，但体积之间不可以相加减。稀释的方法可以是用水稀释，也可用稀溶液稀释浓溶液。混合前后有下列相等关系：浓溶液质量浓溶液溶质的质量分数+稀溶液质量稀溶液溶质的质量分数=混合溶液质量混合溶液溶质的质量分数。计算时要保持单位一致。三、根据化学方程式的计算根据化学方程式计算的解题要诀是“一写二找三列式求解”。通过审题写出题中涉及反应的化学方程式后最关键的一环就是找已知和未知。下面就分析下出题者设已知和未知常见的方法。1.已知的给予方式。方程式中出现的反应物和生成物均是纯净物，方程式中的已知物质的质量可以直接给出，也可以间接给出。间接的方式有如下几种：（1）通过混合物的质量

5、混合物中某纯净物的纯度而得知。（2）通过告知反应前后剩余物的质量差，按质量守恒定律求知。（3）通过图或表格给出某些量随另一些量的变化规律，让考生分析和处理图或表格中的信息而得知。2.寻找未知的方法。未知来源于题中要求考生解决的问题，寻找未知往往需要从解决问题的根源入手，所以了解设问的方式显得很有必要。常见的设问方式和解决方法有如下几种：（1）直接问方程式中某物质的质量是多少。对于这种问题，可以直接设被求物质的质量为x，列式求解即可。（2）问方程式中某物质在混合物中的纯度。这种问题常涉及到的混合物有溶液、合金、大理石、铁矿石等。解决问题的办法是先从方程式中找到混合物中的被求物质，设它的质量为x，

6、求算出x后，再将x除于混合物的质量即可。（3）问反应后所得溶液的溶质质量分数。此类问题，必定是建立在反应物恰好完全反应的基础上，所以解决这种问题首先要先知道求溶质质量分数的公式：，通过分析公式可知要解决问题需要知道两个量：反应后溶质的质量和反应后溶液的质量。反应后的溶质必在方程式的生成物中出现，生成物中易溶于水的物质即是反应后所得溶液的溶质，找到后设它的质量为x，列式求算出x即可解决反应后溶质的质量问题。反应后所得溶液的质量可采用“水池原理”解决：反应后溶液的总质量=反应前所用溶液的质量+反应进入溶液的质量-反应从溶液中出去的质量。在得知反应后溶质质量和溶液质量后，就可用求溶质质量分数的公式解

7、决问题了。（4）求某元素的质量或混合物中某元素的质量分数。解决此类题首先要找到方程式中含该元素的物质，先算出含该元素的物质质量，然后再按元素质量的计算公式（某元素的质量=物质的质量元素%）求算即可。十年母题集训十年母题集训1.（2011广东，24，2分）镁是叶绿素中唯一的金属元素，植物缺镁时，通常的症状表现为叶片失绿，严重时整片叶干枯。给农作物施加MgSO4和NH4MgPO4（磷酸镁铵）等镁肥，可以促进光合作用，提高抗病能力。现要配置溶质质量分数为2%的MgSO4溶液500kg进行喷施，需25%MgSO4溶液的质量是 kg。解析：解析：配置溶质质量分数为2%的MgSO4溶液500kg进行喷施，

8、需25%MgSO4溶液的质量=40kg答案：答案：402.（2013广东，25，9分）乙醇俗称酒精，可用作医用消毒，也常作燃料其完全燃烧的化学方程式可表示为：C2H6O+3O2 2CO2+3H2O（1）23g乙醇完全燃烧需消耗多少克氧气？（2）乙醇不完全燃烧会产生一氧化碳，某实验测得反应前后各物质的质量如下表：表中a的值为 。该实验发生反应的化学方程式为：4C2H6O+11O2 CO2+H2O+CO物质物质乙醇乙醇氧气氧气二氧化碳二氧化碳 水水一氧化碳一氧化碳反应前质量反应前质量（g）4.68.8000反应后质量反应后质量（g）006.65.4a解析：（1）根据乙醇的质量利用化学反应方程式即可

9、求出消耗氧气的质量进行解答。（2）根据质量守恒定律化学反应前后物质的质量之和相等可知a的值以及化学反应前后原子的种类和数目不变进行解答。由质量守恒定律化学反应前后物质的质量之和相等可知a的值=4.6g+8.8g6.6g5.4g=1.4g；由化学反应前后原子的种类和数目不变可知，该实验发生反应的化学方程式为：4C2H6O+11O2 6CO2+12H2O+2 CO。答案：（1）解：设氧气质量为xC2H6O+3O2 2CO2+3H2O46 9623g x x=48g答：氧气质量48g（2）1.4；6；12；23.（2012广东，25，10分）甲、乙两同学用氧化铜做了如下的实验，请回答有关问题：甲同学

10、：取40g氧化铜与足量的稀硫酸充分反应后得到蓝色溶液。（1）甲同学所得溶液显蓝色的溶质的化学式为 。（2）溶液中含硫酸铜的质量是多少？写出计算过程。乙同学：将五份含6g碳粉和40g的氧化铜的混合物，分别放入密闭容器中隔绝空气加强热在不同的反应时间里收集到如下数据：加热时间/min 246810固体质量/g4439353232气体质量/gX7111414（3）加热2min收集到气体的质量是 g。混合固体在加热过程中发生的反应有：CuO+C Cu+CO、2CuO+C 2Cu+CO2，还可能发生反应的化学方程式为 （写一个）；加热8min后容器内的气体的化学式为 。解析：（1）根据氧化铜与硫酸反应的

11、生成物考虑，氧化铜与硫酸反应，生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液是蓝色；（2）根据氧化铜的质量算出硫酸铜的质量；（3）在4min和6min之间固体质量减少了3935=4，气体质量增加了117=4；在6min和8min之间固体减少了3532=3，气体质量增加了1411=3，所以固体质量的减少量，正好等于气体的增加量，加热2min固体质量减少了：4644=2，所以收集到气体的质量是2g；碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳；由图表中数据可知固体质量不再减少，气体质量不再增加，说明反应已经停止，气体为一氧化碳。答案：（1）CuSO4（2）解：设40g氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜的质量为X则：CuO+H2

12、SO4=CuSO4+H2O80 16040g X根据：解得X=80g；（3）2 C+CO2 2CO CO4.（2011广东，25，8分）某兴趣小组从废铝锅底部剪一块铝片，将它放入21.9%的稀盐酸中，产生氢气的质量与消耗盐酸的质量如图所示（假设酸与氧化膜反应时没有H2产生，其他杂质不与酸反应），请回答：（1）从图中看出，该反应产生了H2 g。（2）产生氢气的化学方程式为：；铝片中铝单质的质量为 g。（3）求被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数，写出计算过程。解析：解析：（1）图象为产生氢气质量随所加盐酸质量变化情况根据图象可知，放出氢气质量为1.2g；（2）未被氧化的铝与盐酸发生置换

13、反应，可以生成氯化铝和氢气；由反应放出氢气的质量，根据反应的化学方程式，计算与酸反应的铝片的质量；（3）根据产生氢气的图象，当加入50.0g稀盐酸时开始与铝片发生反应，直到加入250.0g盐酸时恰好完全反应由与氧化铝反应所消耗盐酸的质量，根据反应的化学方程式计算氧化铝的质量，由氧化铝中铝元素的质量分数求得被氧化的铝的质量，最后计算出被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数。答案：答案：（1）1.2（2）未变质的铝与盐酸发生置换反应，生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2；设与200.0g盐酸反应的铝的质量为x2Al+6HCl2AlCl3+3H254 21

14、9x 200.0g21.9%=x=10.8g答案：2Al+6HCl2AlCl3+3H2；10.8；（3）根据图象，与氧化铝反应的盐酸的质量为50.0g；设氧化铝的质量为yAl2O3+6HCl2AlCl3+3H2O102 219 y 50.0g21.9%=y=5.1g被氧化的铝的质量=5.1g 100%=2.7g被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数=100%=20%答：被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数为20%5（2010广东，25，9分）某探究小组同学对某工业废水（含有H2SO4、HNO3）中H2SO4的含量进行测定取50g废水于烧杯中，加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤

15、、干燥，得BaSO4固体11.65g。请回答：（1）50g废水中H2SO4的质量。（2）若改用KOH溶液来测定50g废水中H2SO4的含量，结果可能会 （填“偏低”、“偏高”、“不变”），原因是 。解析：（1）根据硫酸雨氯化钡反应的化学方程式由沉淀的质量可以计算出废水中硫酸的质量；（2）由于废水中除含硫酸外还含有硝酸，也能中和氢氧化钾，使消耗的氢氧化钾会增大，再由消耗的氢氧化钾的质量计算出的硫酸的质量会比废水中硫酸的质量大（其实就是因为硝酸消耗的氢氧化钾也被当成硫酸消耗的，所以导致硫酸的含量偏高）；废水中含有硝酸，会消耗氢氧化钾，而导致加入的氢氧化钾无法准确体现硫酸的量。答案：（1）解：设50

16、g废水中硫酸的质量为xH2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl98 233x 11.65g =，x=4.9g答：50g废水中H2SO4的质量为4.9g。（2）偏高；废水中含有硝酸，会消耗氢氧化钾母题变式训练母题变式训练6.6.下下图是实验室存放的氢氧化钠溶液的标签，请根据标签上的文字信息，回答以下问题：（1）该氢氧化钠溶液中溶质的质量为 g；（2）若采用氢氧化钠固体加水配制，则需要量取水 mL；（3）若现需100g 5%的NaOH溶液进行实验，需要取多少g 20%的NaOH溶液？配制过程中需加多少g的水？（写出计算过程）解析：解析：（1）氢氧化钠溶液中的溶质是NaOH，其质量=500g20

17、%=100g；（2）水是溶剂，其质量=500g-100g=400g；（3）此题涉及到溶液稀释的计算，稀释过程中溶质的质量不变，可以利用溶质的质量建立稀释前后的等式。设需要取20%的NaOH溶液的质量为，列式得 100g5%=20%=25g 需要加水的质量等于两份溶液的质量差，所以需要加水的质量=100g 25g=75g 答案：答案：（1）100g（2）400g（3）解：设需要取20%的NaOH溶液的质量为100g5%=20%=25g 需要加水的质量=100g 25g=75g7.现有HCl与CaCl2的混合溶液，为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数，设计了如下实验方案：【实验数据】实验

18、共记录了两组数据：第组，气体吸收完全后，NaOH溶液质量增加4.4g；第组，沉淀完全后，经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10g根据实验设计及有关数据进行分析与计算：（1）混合溶液中HCl的质量分数为 。（只写结果）（2）混合溶液中CaCl2的质量分数为多少？（写出计算过程）（3）实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应，经过滤后所得“滤液”中溶质的质量分数为 。（不考虑过滤中的损失只写结果，保留小数点后一位）（4）若在100g混合溶液中不断加入10.6%的Na2CO3的溶液，请你在下图中画出加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图解析：（1）（1）氢氧化钠溶液增加的质量即为碳

19、酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量，即为4.4g，设混合溶液中含有氯化氢的质量为x，生成氯化钠的质量为y，消耗碳酸钠的质量为z。Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2106 73 117 44 z x y 4.4g解得：x=7.3g，y=11.7g，z=10.6g混合溶液中HCl的质量分数为：100%=7.3%（2）根据图中数据可以知道生成沉淀的质量为10g，可以据此结合碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式求算出氯化钙的质量，然后求出其质量分数即可。（3）据发生的化学反应可以知道反应后得到的滤液为氯化钠溶液，滤液中溶质氯化钠的质量为：11.7g+11.7g=23.4g，盐酸消耗碳酸钠溶液的质

20、量为：10.6g10.6%=100g，氯化钙消耗碳酸钠溶液的质量为：10.6g10.6%=100g所以反应后溶液的质量为：100g+100g+100g4.4g10g=285.6g故反应后滤液中溶质的质量分数为：100%=8.2%。（4）根据题中所给物质的性质可以知道，在盐酸存在的情况下碳酸钙不可能以沉淀的形式析出，所以加入的碳酸钠要先和盐酸反应，根据（3）的解答可以知道，盐酸消耗碳酸钠溶液的质量为100g，即当滴入100g碳酸钠溶液后才会产生沉淀，其中生成沉淀的质量为10g，此时一共消耗碳酸钠溶液的质量为100g+100g=200g，可以据此描点连线得出加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀的质

21、量的关系图。答案：答案：（1）7.3%（2）设混合溶液中CaCl2的质量为m，生成氯化钠的质量为n，消耗碳酸钠的质量为p。CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl111 106 100 117 m p 10g n解得：m=11.1g，n=11.7g，p=10.6g；混合溶液中CaCl2的质量分数为：100%=11.1%；答：混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%。（3）8.2%（4）如下图：8.现有20g含Fe2O3为80%的赤铁矿石，加入到150g稀盐酸中，恰好完全反应（铁矿石中的杂质都不溶于水，且不与稀盐酸反应）（计算结果保留一位小数）求：（1）赤铁矿石中Fe2O3的质量为 g，

22、Fe2O3中铁元素的质量为 g；（2）稀盐酸中溶质的质量分数；（3）恰好完全反应所得溶液中溶质的质量分数解析：（1）赤铁矿样品中Fe2O3的质量是：20g80%=16g，Fe2O3中铁元素的质量为16g=11.2g；（2）设稀盐酸中溶质的质量为x、生成的氯化铁的质量为yFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O160 219 32516g x y 解得 x=21.9g y=32.5g稀盐酸中溶质的质量分数为：=14.6%（3）反应所得溶液中溶质的质量分数是：=19.6%答案：（1）16，11.2；（2）稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%；（3）所得滤液中溶质的质量分数为19.6%.9.二氧化

23、碳是导致温室效应的主要气体，也是一种宝贵的资源，用CO2和NH3来合成尿素CO（NH2）2是固定和利用CO2的成功范例，其反应的化学方程式为：CO2+2NH3 CO（NH2）2+H2O请计算下列问题：（1）若利用CO2和NH3生产900t尿素，理论上可固定CO2的质量是多少吨？（2）2t含尿素90%的化肥（杂质不含N）中，含氮元素的质量是多少吨？（精确到0.1t）解析：（1）根据质量守恒定律写成化学方程式，根据化学方程式的计算求出二氧化碳的质量；（2）由题意，经测定某尿素样品含尿素90%，可计算出2t该样品中尿素的质量，进而化合物中某元素的质量=该化合物的质量该元素的质量分数，进行分析解答即可

24、。答案：解：（1）设生产1000万吨尿素需要二氧化碳的质量为x，CO2+2NH3=CO（NH2）2+H2O44 60 x 900t x=660t（2）经测定某尿素样品含尿素90%，2t该样品中尿素的质量为290%=1.8t其中含氮元素的质量为1.8t=0.84t0.8t答：（1）理论上可固定CO2的质量是660t（2）含氮元素的质量是0.8t10.钢铁是使用最多的金属材料（1）利用一氧化碳与氧化铁反应，要制得5.6g铁，最少需要多少克一氧化碳？（2）现有一种铁碳合金，其中的碳元素全部以Fe3C的形式存在，且合金中Fe3C的质量分数为36%，计算合金中碳的质量分数，并判断该合金属于生铁还是钢解析：（1）根据化学方程式计算出所需一氧化碳的质量；（2）求出样品中的碳元素的质量，从而求出合金中碳的质量分数。答案：解：（1）设生成5.6g铁需要一氧化碳的质量为x3CO+Fe2O3 2Fe+3CO284 112x 5.6g x=4.2g最少需要4.2克一氧化碳（2）每100g此样品中的含碳量=100g36%100%=2.4g样品中、碳元素的质量分数为：=2.4%，含碳量在（2%4.3%）之间，属于生铁答：（1）最少需要4.2克一氧化碳（2）合金中碳的质量分数为2.4%，属于生铁