上海中考化学优质讲义 化学计算学生版.docx
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上海中考化学优质讲义化学计算学生版
2019年上海中考化学优质讲义化学计算
一、内容回顾
1、掌握探究性实验的解题技巧;
2、学会文字的基础表达。
二、知识精讲
1、常见的计算类型:
2、物质的量计算
物质的量、物质的质量和物质的微粒数可以相互转换,他们的关系如下:
3、化学式的计算
<1>纯净物中有关化学式的计算
1.利用化学式计算式量
化学式是用元素符号来表示物质组成的式子,化学式中各原子的相对原子质量的总和就是式量。
在计算式量时应注意:
(1)相对原子质量没有单位,因此式量也没有单位,是相对质量。
(2)同种元素的原子可以合并计算。
(3)当分子中含有多个原子团时,可先将原子团的式量计算出,再乘以原子团的个数。
2.计算某种元素的质量分数
<2>混合物中化学式的计算
当杂质中不含某种元素时,可将混合物质量转化为纯净物的质量。
纯净物的质量=混合物质量×混合物中纯净物的质量分数
4、有关化学方程式的计算
五、有关溶液的计算(溶液专题有讲解,本节不做重点练习)
(一)溶解度的计算
一定温度下,某物质的饱和溶液中,求溶解度:
or
(二)、溶质质量分数(质量百分比浓度)计算
(三)、溶解度和溶质质量分数的换算
在饱和溶液中,因为有:
,所以,在饱和溶液中有:
c%=
变形可得到:
S=
(注:
此处c为质量分数以百分比形式表示时的数值部分)
(四)、有关浓度变化的计算
1.稀释:
利用稀释前后溶质质量相等有:
m浓溶质=m稀溶质
m浓×c%浓=m稀×c%稀
2.稀释时加入水量的计算:
m加水=m稀-m浓
3.混合溶液的计算公式:
混合后c%=
注意:
溶液体积不能相加减
4.溶液变浓(加入溶质或蒸发溶剂)
①向原溶液中加溶质,设原溶液质量为A,溶质的质量分数为a%,加入溶质质量为x,所得浓溶液中溶质质量分数为b%,则有:
A·a%+x=(A+x)·b%
②将原溶液蒸发溶剂
设原溶液质量为A,溶质量分数为a%,蒸发溶剂质量为x,所得浓溶液中溶质质量分数为b%,
则有:
A·a%=(A–x)·b%
三、例题精讲
【题型一:
物质的量计算】
例1.下列关于物质的量的叙述中,错误的是()
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.2mol碳中含有约2×6.02×1023个碳原子
C.1mol水中含有2molH和lmolO
D.1molNe含有约6.02×1023个原子
例2.油炸食品、烧烤食品等被营养专家称为“垃圾食品”,这是因为在制作过程中不仅产生大量有害气体,而且食物中还会产生一些强致癌物质,故此类食品不宜多吃、常吃。
如在食物的煎炸过程中还会产生一些有害物质——丙烯醛,化学式为C2H3CHO。
试回答:
(1)丙烯醛由种元素组成,其摩尔质量为。
(2)2mol丙烯醛中有个分子,有mol碳原子,有个氢原子。
(3)112g丙烯醛的物质的量为mol,其中氧元素的质量为。
(4)l.204×1024个丙烯醛分子的物质的量为mol,质量为_______________。
【课堂练习】
1、在49克硫酸(H2SO4)中含有()
A.0.5个硫酸分子B.0.5molH2SO4C.1mol氢D.16克硫单质
2、现将CO和O2各1mol在一密闭容器中充分反应,冷却后该容器内的碳、氧原子的个数比为( )
A.1:
2B.1:
1C.2:
1D.1:
3
3、葡萄糖(其化学式为C6H12O6)是生命活动中不可缺少的物质。
葡萄糖由(7)_____种元素组成,各元素原子个数比是(8)____________;1个葡萄糖分子中共含(9)________个原子;葡萄糖中质量分数最高的元素为(10)________;0.5mol葡萄糖的质量为(11)________g;0.1mol该物质中约含有(12)________个氧原子。
4、谷氨酸(分子式:
C5H9NO4)在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,也是味精的主要成分。
谷氨酸有_________种元素组成,其摩尔质量是_________,氮元素的质量分数为_________(精确到0.1%),3.01×1023个谷氨酸分子的物质的量是_________mol,14.7g谷氨酸中含_________个谷氨酸分子。
【题型二:
有关化学式的计算】
例1.早期治疗疟疾的原料是奎宁碱(化学式为C20H24N2O2),现在普遍使用的是我国科学家发现的青蒿素(化学式为C15H22O5),下列说法正确的是()
A.奎宁碱的相对分子质量为324g
B.青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是15:
22:
5
C.奎宁碱和青蒿素都是混合物
D.奎宁碱和青蒿素分别在氧气中完全燃烧的产物不同
例2.在CO、CO2混合气体中,氧元素的质量分数为64%。
将该混合气体5g通过足量的灼热氧化铜,充分反应后,气体再全部通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是
A.5gB.10gC.15gD.20g
【课堂练习】
1、苯的化学式为C6H6,下列有关苯的说法正确的是()
A.苯中的C、H元素的质量比为12:
1
B.苯分子是由6个碳元素和6个氢元素组成
C.苯的相
对分子质量为13
D.苯分子由6个碳原子和6个氢原子构成
2、现有一包CaCl2和Ca(ClO)2混合物,其中氯元素的质量百分含量为53.75%,则混合物中氧元素的质量百分含量可能是()
A.44.5%B.16%C.20%D.32%
3、下列有关SO2的叙述正确的是()
A.SO2的摩尔质量是64g
B.1molSO2中含有1molO2
C.SO2的物质的量是指SO2的质量
D.SO2中氧原子与硫原子的物质的量之比大于它们的质量比。
【题型三:
质量守恒定律的应用】
例1.a、b可发生化合反应生成c。
小辰做了两次该实验(每次均充分反应),反应前a和b的总质量都是9g,实验数据如下表。
则m:
n的值为()
序号
反应前a的质量/g
反应前b的质量/g
反应后c的质量/g
实验①
7
2
6
实验②
m
n
9
A.5:
4B.2:
7C.1:
2D.2:
1
例2.将一定量的乙醇(C2H5OH)和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表:
()
A.无论如何改变氧气的起始量,均有X生成 B.X一定是该反应的催化剂
C.X不含氢元素 D.表中a的值为6.6
【课堂练习】
1、甲烷在一定量的氧气中燃烧,反应前后各物质的质量如下表所示:
物质
甲烷
氧气
水
二氧化碳
X
反应前质量/g
3.2
11.2
0
0
0
反应后质量/g
0
0
7.2
4.4
a
下列判断正确的是()
A.表中a的值为2.6B.X一定是该反应的催化剂C.X可能含有氢元素D.X一定含有氧元素
2、密闭容器内,将少量乙醇(化学式C2H5OH)置于一定量氧气中燃烧,生成二氧化碳、水蒸汽和一种未知物质W。
现测得反应前后各物质的质量如下:
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水
W
反应前质量/g
48
80
0
0
0
反应后质量/g
2
0
44
54
X
下列说法错误的是()
A.W物质一定含有氧元素B.该反应属于氧化反应
C.W物质一定含有氢元素D.表中X的值为28
3、把一定质量的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,下列说法中正确的是
物质
a
b
c
d
反应前的质量(g)
6.4
3.2
4.0
2.8
反应后的质量(g)
5.2
X
7.2
2.8
A.a和c是反应物B.d一定是催化剂C.
gD.该反应是化合反应
4、一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如下图所示:
下列关于以上反应的说法,正确的是()
A.x的值为44B.W由碳、氢两种元素组成
C.该反应属于置换反应D.W中碳、氢元素质量比为4:
1
【题型四:
选择类化学方程式计算】
例1.向含CuCl2和HCl混合溶液100g中,逐滴加入溶质质量分数为10%NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀物质的量关系如下图所示,则下列说法正确的是()
A.P点溶液中的溶质只有一种
B.M点溶液和P点溶液中溶质的质量相同
C.整个反应过程中,溶质的物质的量不变
D.沉淀完全时,m1的数值为120
例2.amol氧化铜与足量的木炭高温下充分反应,有关物质的物质的量随反应时间的变化情况如图。
分析正确的是()
A.曲线甲表示氧化铜的物质的量
B.曲线乙表示生成二氧化碳的物质的量
C.K点时,固体中铜元素的物质的量是
mol
D.K点时反应减少的木炭与生成的铜的物质的量相等
【课堂练习】
1、已知:
草酸钙(CaC2O4)比碳酸钙受热易分解,CaC2O4
CaCO3+CO↑。
将12.8gCaC2O4固体加热一段时间后剩余7.8g固体。
下列说法正确的是()
A.剩余固体为纯净物B.剩余固体中含有钙元素的质量为4.0g
C.将剩余固体溶于过量的稀盐酸,产生4.4gCO2D.加热产生的CO气体为5.0g
2、单质M与氧气反应的化学方程式为:
2M+O2
2MO,参加反应的M与生成的MO质量关系如右图所示,则MO的摩尔质量(g/mol)为()
A.24B.40C.48D.80
【题型五:
选择类极端假设法计算】
例1.取一定量的氧化铁与氧化铜的混合物,加入稀硫酸(含0.1molH2SO4),恰好完全反应生成盐和水。
原混合物中氧元素的质量是()
A.6.4gB.3.2gC.1.6gD.0.8g
例2.取一定质量的氧化钙与碳酸钙的混合物,加入适量稀盐酸(含0.2molHCl),恰好完全反应。
原混合物中氧元素的物质的量是()
A.大于0.1molB.小于0.1mol C.0.1molD.0.05mol
例3.Fe2O3、CuO的固体混合粉末ag,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物2.41g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生0.05mol白色沉淀。
则a的数值为()
A.3.21B.3.59C.4.01D.7.41
【课堂练习】
1、用足量的CO还原4.0g某种铁的氧化物,生成的气体全部被足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀7.5g,则这种铁的氧化物可能是()
A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.FeO与Fe2O3的混合物
2、某干燥剂生石灰久置于空气中,测得其中Ca元素质量分数为60%。
说法错误的是()
A.此包干燥剂中一定含有CaOB.此包干燥剂中加入盐酸可能会产生气泡
C.此包干燥剂的组成可能有3种情况D.此包干燥剂可能是Ca(OH)2、CaCO3的混合物
【题型六:
溶液计算】
例1.20℃时,取甲乙丙丁四种纯净物各20g,分别加入到四只各盛有50g水的烧杯中,充分溶解后的情况如下表所示,该温度下有关说法正确的是()
物质
甲
乙
丙
丁
未溶解的固体(g)
4.2
2
0
9.2
A.甲的溶解度是8.4g/100g水B.再加入4ML水,乙中不溶固体全部溶解
C.丙溶液可能是饱和溶液D.丁溶液的溶质质量分数最大
例2.t℃时,将一定量KNO3的不饱和溶液平均分为三份,分别恒温蒸发出水的质量为5g、10g
,析出KNO3晶体的质量依次为2g、5g,第三份蒸干得到KNO3的晶体质量为12.5g,则每份溶液中所含水的量为()
A.17.5gB.22.5gC.25gD.31.25g
例3.工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体,为确保制备过程中既不补充水,也无多余的水,所用硝酸的溶质质量分数约为()
A.41.2%B.53.8%C.58.3%D.70.0%
【课堂练习】
1、t℃时,向一支盛有0.15g熟石灰的烧杯中加入50g水,充分振荡后静置,烧杯底部仍有未溶解的白色固体。
下列关叙述正确的是()
A.升高温度上层清液变为不饱和溶液B.烧杯中溶液的质量小于50.15g
C.t℃时,熟石灰的溶解度为0.3gD.上层清液中溶质质量分数大于0.3%
2、甲物质的溶液可用作化肥、电镀液等。
甲的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.甲的溶解度随温度的升高而增大
B.20℃时,100g甲的饱和溶液中溶质质量为28.6g
C.将70℃时甲的饱和溶液升高温度,有晶体析出
D.配制质量分数为50%的甲溶液,则温度一定要小于70℃
3、右图为甲、乙两种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是()
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两物质饱和溶液中溶质的质量分数均为15%
C.要是接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液,可采取蒸发溶剂的方法
D.t2℃时,将50g甲物质放入100g水中,得到溶液的质量为150g
【题型七:
非选择常规化学方程式计算】
例1.7.0g含杂质的铁粉样品与足量稀硫酸反应,产生氢气的物质的量与时间关系如图甲所示(杂质不与酸.碱.盐发生反应)。
甲乙
①计算样品中所含铁的物质的量(根据化学方程式列式计算)。
样品中铁的质量分数为。
②另外ag该铁粉样品与足量硫酸铜溶液反应,产生铜的物质的量与时间关系如图乙所示。
则a为g。
例2.工业上利用高温分解石灰石(主要成分CaCO3,杂质不参与任何反应),得到生石灰。
现实验室利用此原理来分析石灰石的纯度,使用100g原料,完全分解后得到固体64.8g,计算:
(写出计算过程)
(1)反应中得到的二氧化碳气体的物质的量为多少摩尔?
(2)原料中的碳酸钙纯度为多少?
【课堂练习】
1、在烧杯中的盛有10gHCl和BaCl2溶液,向其中逐滴滴入溶质质量分数为13.25%的碳酸钠溶液。
测得溶液pH
与加入的碳酸钠溶液的质量关系如图所示。
(1)通过图中可知,当碳酸钠溶液质量加到g时,溶液中
盐酸恰好处理完。
请计算原烧杯溶液中氯化钡的质量分数。
(要有必要的解题过程)
2、一种石灰石样品的成分是CaCO3和SiO2。
为了测定该样品中CaCO3的质量分数,现将100g盐酸等分5次加到35g此样品中,得到部分数据与图像。
次数
第1次
第3次
第4次
加入盐酸的质量(g)
20
20
20
剩余固体的质量(g)
30
a
15
(1)石灰石样品中CaCO3的质量分数是。
(2)第3次加入盐酸后,a为g。
(3)反应共产生0.2molCO2求加入盐酸溶质的质量分数。
(根据化学方程式列式计算)
3、某种氧化铜样品中混有少量木炭粉,为测定该样品中氧化铜的质量分数,某同学设计了如下装置进行实验(N2不参加反应,不考虑外界空气对实验的影响)。
(1)该实验需要测定的量:
反应前后装置Ⅱ的质量和(9)的质量
(2)充分反应后,装置Ⅱ的质量增加了0.44g,则生成的二氧化碳的物质的量是(10)mol。
求参加反应的氢氧化钠的物质的量。
(请根据化学方程式列式计算)(11)
(3)为达到实验目的,对反应前氢氧化钠溶液中溶质质量的要求是(12)g。
四、课后作业
1.某碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为60%,将100g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变。
有关结论正确的是()
A.煅烧后固体中钙元素的质量分数减少B.共生成1mol氧化钙
C.煅烧后固体中氧元素的质量不变D.共生成16g二氧化碳
2.某碳酸钙和氧化钙组成的混合物中,钙元素的质量分数为50%,将40g该混合物高温煅烧到固体质量不在改变,则生成为二氧化碳的质量是()
A.8.8gB.12gC.15.7gD.20g
3.将40g碳酸钙高温煅烧一段时间后,冷却测得剩余固体质量为35.6g,再向剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应后,蒸发结晶,理论上可得到固体氯化钙的质量为()
A.无法确定B.44.4gC.33.3gD.35.6g
4.把一定质量的纯净物甲和40g的纯净物乙,恰好完全反应生成44g丙物质和9g丁物质(该反应的微观模型图见右图)。
关于该反应的说法正确的是()
A.甲为含氧化合物
B.乙和丙的分子个数比为1:
2
C.甲分子中原子个数比为1:
1
D.丁中氢元素的质量为2g
5.实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物50g,与500g质量分数为14.6%的盐酸充分反应,将反应后的溶液蒸干得到54.4g固体。
则原混合物中金属元素的质量分数为()
A.44%B.46%C.50%D.52%
6.关于物质的量的描述正确的是()
A.摩尔是7个基本物理量之一B.1mol任何物质都正好含有6.02×1023个微粒
C.像芝麻这样微小的颗粒可以方便地用摩尔进行计量D.1mol物质的质量就是该物质的摩尔质量
7.密闭容器中,将3molCO和2molO2混合,一定条件下充分反应。
下列说法正确的是()
A.反应后所得的气体是纯净物B.反应后气体与原混合气体的物质的量之比为3:
4
C.参加反应的CO和O2的物质的量之比为3:
2D.反应后的气体中C、O原子的物质的量之比为3:
7
8.实验室里NaCO3试剂可能混有Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3杂质,今取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,另取10.6g样品,加入足量的盐酸,收集到4gCO2,则下列判断正确的是()
A.样品中只含有NaHCO3B.样品中混有KCl,也可能有NaHCO3
C.样品中有NaHCO3,也有Ba(NO3)2D.样品中混有NaHCO3,也可能有KCl
9.某露置于空气中的生石灰干燥剂,测得其中Ca元素质量分数为60%,向10g干燥剂中加足量稀盐酸使其完全溶解。
正确的说法是()
A.加入盐酸一定有气泡产生B.生成CaCl2的物质的量为0.15mol
C.此包干燥剂的组成可能是CaCO3D.干燥剂的成分可能是Ca(OH)2、CaCO3的混合物
10.某碳酸钠样品中含少量氯化钠,化学兴趣小组的
同学欲通过实验来测定样品中碳酸钠的质量分数。
他们取5g该样品,配制成溶液,再向其中加入足量的氯化钙溶液(呈中性),测得加入氯化钙溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示。
请回答下列问题:
①该样品中碳酸钠的质量分数是多少?
(写出计算步骤,计算结果精确到0.1%)
11.某种氧化铜样品中混有少量木炭粉,为测定该样品中氧化铜的质量分数,某同学设计了如下装置进行实验(N2不参加反应,不考虑外界空气对实验的影响)。
①该实验需要测定的量:
反应前后装置Ⅱ的质量和的质量
②充分反应后,装置Ⅱ的质量增加了0.44g,则生成的二氧化碳的物质的量是mol。
求参加反应的氢氧化钠的物质的量。
(请根据化学方程式列式计算)
③为达到实验目的,对反应前氢氧化钠溶液中溶质质量的要求是g。
④关于该实验的下列说法正确的是。
A.当黑色粉末全部变为光亮红色时方可停止加热
B.实验结束时先熄灭酒精喷灯会导致Ⅱ中液体倒流入Ⅰ中
C.只称量反应前后装置Ⅰ中固体质量也可达到实验目的
D.用氧气代替氮气完成实验也可达到实验目的
12.取氯酸钾和二氧化锰的混合物26g,加热至混合物固体质量不再减少为止,冷去然后称得剩余固体质量为16.4g,将剩余固体加入一定量的水中,充分搅拌后过滤,滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失)。
计算:
(1)生成氧气的质量。
(2)参加反应的氯酸钾的物质的量。
(根据化学方程式列式计算)。
(3)氯化钾溶液的质量。
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