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1、专题六 化学计算题一、根据化学方程式计算的一般解题步骤1.根据题意设未知量。2.根据题意写出正确的化学方程式。3.根据题意找出有关物质的相对分子质量、已知量和未知量。4.列出正确的比例式。5.求未知量。6.写出简明的答案。二、注意事项1.在进行化学方程式计算时，一定要用纯净物的质量列比例式。当题目给出的物质不是纯净物时，应该先求出纯净物的质量，或从图像、表格、实验数据中运用质量守恒定律等方法寻找“生成的气体、沉淀”或“溶解的固体”等隐含的“纯净物”的质量。2.求反应后所得溶液中溶质的质量分数应注意以下几个量的关系。(1)反应后所得溶质的质量(分子)。一般是指溶于水的生成物，可由化学方程式直接计
2、算求出。(2)反应后溶液的质量(分母)。计算依据：质量守恒定律，即反应后溶液的质量反应前各物质的总质量离开溶液的质量(包括生成的气体、沉淀和不溶杂质)。题型1 有关化学式的计算解题指引：用元素符号来表示物质组成的式子叫做化学式。本知识块的计算关键是抓住概念，理解概念的含义，并要深刻理解化学式中各符号及数字的意义，处理好部分与整体之间的算术关系。1.计算相对分子质量相对分子质量是指化学式中各原子的相对原子质量的总和。通过化学式可以计算出该物质的相对分子质量，也可以通过相对分子质量，求某物质的化学式。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间
3、的关系是“相乘”不是“相加”；若计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中间的“”与结晶水的相对分子质量之间是“相加”不是“相乘”。例1(2015年济宁)清洁汽油添加剂异辛烷(C8H18)，能改善油品质量，促进汽油燃烧，大幅减少车辆污染物排放，有效保护大气环境。请回答：(1)异辛烷中碳氢两原子个数比为_。(2)异辛烷的相对分子质量为_。答案：(1)4 9(2)1142.计算化合物中各元素的质量比宏观上物质是由元素组成的，任何纯净的化合物都有固定的组成，这样可以计算化合物中所含元素的质量比。计算的依据是所含元素的质量比，等于微观上每个分子(即化学式)中各种原子的个数与其原子量的乘积之比。例2(20
4、15年揭阳)酒后驾驶分两种：酒精含量达到20 mg/100 mL但不足80 mg/100 mL，属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过80 mg/100 mL，属于醉酒驾驶。请回答下列问题：(1)饮酒会使人的判断能力下降容易引发交通事故。某人饮酒后驾车，被交警发现。经测定其每100毫升血液中酒精含量为98毫克，属于_驾驶。(2)乙醇(CH3CH2OH)中碳、氢、氧元素的质量比是C H O_。(3)乙醇(CH3CH2OH)中碳元素的质量分数为_(精确到小数点后一位)。答案：(1)醉酒(2)12 3 852.2%3.计算化合物中某元素的质量分数宏观上化合物中某元素的质量分数，等于微观上化合物的每个分子中
5、该元素的原子的相对原子质量总和与化合物的相对分子质量之比，即：化合物中某元素质量比(该元素的原子的相对原子质量总和/化合物的相对分子质量)100%。例3(2015年汕尾)科学家发现，中草药成分中提取的“汉防己碱”能有效避免病毒进入细胞，有助于预防埃博拉感染，其分子式为C38H42N2O6。请回答：(1)汉防己碱属于_(填“无机物”或“有机物”)。(2)汉防己碱由_种元素组成，分子中氢、氧的原子个数比为_(填最简比)。(3)汉防己碱中_元素的质量分数最小。答案：(1)有机物(2)四7 1(3)氮4.计算化合物中某元素的化合价例4(2014年广州)Na2SO4、K2SO4等硫酸盐中硫元素的化合价为
6、()。A.2B.0C.4D.6解析：钠元素显1 价，氧元素显2 价，设硫元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：(1)2x(2)40，解得 x6。答案：D题型2 有关化学方程式的计算解题指引：化学方程式是用化学式表示化学反应的式子，因此，化学方程式不仅表达了物质在质的方面的变化关系，而且还表达了物质在量的方面的变化关系，同时包括反应物质和生成物质的微粒个数关系，这是有关化学方程式计算的理论依据。1.有关反应物和生成物的计算这是化学方程式计算中最基础的题型，要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物质和生成物质在微观上和质量上的关系。例 5 (2014 年深圳)黄铜是铜和锌的合金
7、，某化学兴趣小组的同学在测定黄铜中铜的含量时，取黄铜样品 40 g，放入烧杯中，向其中加入 200 g 稀硫酸，恰好完全反应，反应后烧杯中剩余物的总质量为 239.6 g，请计算：(1)产生氢气的质量是_。(2)参与反应的稀硫酸的质量是_。解析：(1)参加反应的物质的总质量是 200 g40 g240 g，反应后烧杯中剩余物的总质量为 239.6 g，减少的质量即氢气的质量 240 g239.6 g0.4 g。(2)准确写出 Zn 与H2SO4 反应的化学方程式，然后直接计算。解：设参与反应的稀硫酸的质量为 x。ZnH2SO4=ZnSO4H298x20.4 g解得 x19.6 g答案：(1)0
8、.4 g (2)19.6 g加入盐酸的质量/g02537.5锥形瓶中物质的质量/g457080.32.不纯物的计算例 6(2014 年梅州)某氢氧化钙中含有碳酸钙杂质，称取研细的该样品 12.4 g 放入锥形瓶中，加入 32.6 g 水，充分振荡形成悬浊液，再向锥形瓶中逐滴滴加盐酸使其充分反应至无气泡产生，测得加入盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如下表所示。(1)加入盐酸的质量在 025 g 时，_与盐酸发生反应。(2)反应产生二氧化碳的质量为_g。(3)求样品中氢氧化钙的质量分数(写出计算过程，精确到0.1%)。解析：向氢氧化钙和碳酸钙的化合物中加入稀盐酸时，稀盐酸先和氢氧化钙反应生成氯化
9、钙和水，氢氧化钙完全反应后，稀盐酸再和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳；根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算氢氧化钙的质量及氢氧化钙的质量分数。答案：(1)氢氧化钙 (2)2.2(3)解：设碳酸钙的质量为 x。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2100 x442.2 g解得 x5 g样品中氢氧化钙的质量分数100%59.7%答：样品中氢氧化钙的质量分数为 59.7%。3.选量(过量)计算化学方程式计算的理论依据就是质量守恒定律。在质量守恒定律中，“参加反应的各物质的质量总和，等于反应生成的各物质的质量总和”。要着重理解“参加”两个字的含义，即没有“参加”反应的物质，就
10、不应计算在内。在有些计算题中，给出了两种反应物的质量，求生成物，这时就必须考虑给出的两种物质的质量是否都恰好参加了反应。例7(2015年德阳)将一定质量的铁和氧化铜的混合物粉末放入足量稀盐酸中，充分反应后产生气体0.4 g，并得到残留固体6.4 g。则原混合物粉末的质量是()。A8.0 g B11.2 g C16.0 g D24.8 g解析：由题意可知，将一定质量的铁和氧化铜的混合物粉末放入足量稀盐酸中，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铜能与稀盐酸反应生成了氯化铜和水，铁能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁。反应前后铜元素质量守恒，由6.4 g Cu可得混合物中CuO的质量为8.0 g所以，
11、原混合物的质量为：11.2 g5.6 g8.0 g24.8 g。答案：D题型3 有关溶液的计算解题指引：溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里形成均一、稳定的混合物，在有关溶液的计算中，要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量，它们的最基本的质量关系是：溶液质量 溶质质量溶剂质量。应注意此关系中，溶质质量不包括在溶液中未溶解的溶质的质量。1.溶解度的计算固体物质溶解度的概念是：在一定温度下，某固态物质在100 克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。 根据溶解度的概念和溶液中溶质、溶剂和溶液的量的关系，可进行如下的有关计算。(1)根据在一定温度下某物质饱和溶液里的溶质和溶
12、剂的量，求这种物质的溶解度。(2)根据某物质在某温度下的溶解度，求该温度下一定量的饱和溶液里溶质和溶剂的质量。(3)根据某物质在某温度下的溶解度，求如果溶剂质量减少(蒸发溶剂)时，能从饱和溶液里析出晶体的质量。(4)根据某物质在某温度下的溶解度，求如果温度变化(降温或升温)时，能从饱和溶液里析出或需加入晶体的质量。例 8(2014 年广州)某温度时，将 20 g KNO3 溶解在 100 g)。水中恰好饱和，关于该饱和溶液的叙述正确的是(A.m(溶质)m(溶剂)20 120B.溶质的质量分数为 20%C.升温后，溶质的质量分数增大D.降温后，有固体析出解析：A 项根据已知条件，判断此温度下饱和
13、溶液中溶质、溶剂的质量关系是：m(溶质)m(溶剂)20 100；B 项根据溶溶液中溶质和溶剂的量未变，故溶质的质量分数不变；D 项据KNO3 溶解度随温度的降低而减小，某温度时，将 20 g KNO3溶解在 100 g 水中恰好饱和，降温后，溶解度减小，故有固体析出。质的质量分数溶质质量溶质质量溶剂质量100%，可知溶质的质量分数为2020100100%20%；C 项根据溶质的质量分数溶质质量溶质质量溶剂质量100%，升温后，KNO3溶解度增大，但 答案：D2.溶液中溶质质量分数的计算溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。初中化学中常用百分数来表示。溶液中溶质质量分数的计算式如下：溶质的质量
14、分数 100% 。溶质质量溶液质量例 9(2014 年广州)将 50 g 98%的浓硫酸溶于 450 g 水中，所得溶液中溶质的质量分数为()。A.9.8%B.10.2%C.10.8%D.19.6%答案：A题型 4 综合计算例 10(2014 年广东)同学们做甲、乙两个中和反应实验的探究(见下图)。(1)甲实验恰好中和，则该溶液中的溶质是_(填化学式)。(2)取乙反应后的溶液60.0 g，滴加质量分数26.5% 的Na2CO3溶液(如图丙)，溶液 pH 的变化如图丁，则与 CaCl2 反应的碳酸钠溶液的质量为_g；请计算该溶液中 CaCl2的溶质质量分数_(写出计算过程，精确到 0.1%)。(
15、3)根据计算所得数据在图戊中画出产生沉淀的曲线。戊(4)乙组的中和反应试验设计存在的不足是_。111x 10640 g26.5% 解析：(2)由图可知，丙实验中，加入的碳酸钠溶液先与HCl反应，再与CaCl2反应，与CaCl2反应消耗碳酸钠溶液的质量为70.0 g30.0 g40.0 g。设参加反应的CaCl2的质量为x，则 CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl解得 x11.1g(3)设滴加质量分数26.5%的Na2CO3溶液70.0 g时(此时与CaCl2溶液反应的Na2CO3溶液质量为40.0 g)，生成沉淀的质量为 y，则CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl10640.0g26.5%100y解得 y10.0g由此可绘制生成沉淀的曲线图。(4)乙组的中和反应试验中没有加酚酞试液，无法验证是否恰好中和。答案：(1)CaCl2 (2)40.0 18.5%(3)(4)无法验证是否恰好中和