中考化学计算技能.doc

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1、,初中化学技巧计算在初中化学计算的解题过程中，有些题型往往带有一定的技巧性，如果按常规思路则解题繁琐且计算量大，同时也偏离了出题者的本意。这类题型在近年来的中考以及化学竞赛中经常出现，笔者就这方面的有关计算题型归纳总结如下： 一、巧设数据 一些题目如果我们在计算过程中巧设一个数据则可以减少计算量。 、已知一托盘天平的左右两端各放相等质量、相同溶质质量分数的足量的硫酸溶液，现在左端放入克的镁，右端放入克的铜铝合金，则天平仍保持平衡，则合金中铜铝的质量之比（ ） ： ： ： ： 分析：依题意左边的镁与右边的铝全部反应，天平仍然平衡，则说明两边放出的相等，不妨假设为克则左端镁放出为克，右端铝放出也为

2、克，据此文秘杂烩网求出铝为克则铜为：克克克，故铜与镁的质量之比为：选（） 、按照铁元素的质量分数从大到小的排列顺序为 。 分析：如按常规逐一计算计算量较大，在这里我们可以假设每个化学式中铁原子的个数均为，则它们化学式就变成： ，显然后面越小则铁元素质量分数就大，很快排出、 二、换一个角度看问题 一些题型如果我们直接寻找目标比较困难，但如果换一个角度去考虑，则会发现问题比较简单。 、足量的、，与相等质量、相等溶质质量分数的稀硫酸反应，放出氢气的质量（ ） 镁最多 铝最多 锌最多 一样多 分析：因为氢气中元素都来于硫酸中，而与金属反应的硫酸质量相等故三种金属与酸放出的氢气质量相等，故应选（） 、克

3、、的混合物，经测定碳元素的质量分数为，现将混合气体通入足量的灼热的中等完全反应后，将反应后的气体通入足量的澄清石灰水中，则产生的沉淀质量为多少？ 分析：整个反应过程： ； 如果我们按常规方法，先求，再求与反应生成的，最后再根据的总量计算生成的，这样计算量太大，换个角度，如果我们仔细地分析反应过程，则会发现在整个过程中，原混合气体中的碳元素全部转到生成的碳酸钙中去了，因此，我们可设生成的碳酸钙的质量为，则： 解得 三、把复杂问题简单化 这类题型看上去复杂，实则简单。 、已知某醋酸溶液中溶质醋酸与溶剂水中所含氢元素的质量相等，求醋酸溶液的溶质质量分数？ 分析：两种物质中氢元素的质量相等，即两种物质

4、中所含氢原子的个数相等，则： 分子数之比 ： 质量比 ： 故，溶液的溶质量分数： 、组成的混合物中经测定含氧元素质量数为，则混合物中钠元素的质量分数为多少？ 分析：与 两种化学式中与 的原子个数比为：，故整个混合物中与的原子个数之比也为：，因而整个混合物中的钠元素与硫元素的质量之比为： 因为混合物中氧元素的质量分数为，所以，钠与硫元素的质量分数总量为 故钠元素的质量分数：题目】某溶液中含有Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-，其中Fe3+、Mg2+、SO42-的个数比为3:3:1，可推知，溶液中Fe3+、SO42-、NO3-的个数比是 。【解题技巧】在溶液中，阳离子与阴离子所带电荷总数相等

5、，即电荷守恒原则。解：设NO3-数为 x 。阳离子所带电荷总数为3Fe3+3Mg2+333215阴离子所带电荷总数为3SO42-xNO3-15即：12x115 则x13 所以， 溶液中Fe3+、SO42-、NO3-的个数比是3113。【拓展】 某溶液中含有NH4+、Al3+、SO42-、NO3-，其中NH4+、Al3+、SO42-的个数比为5:5:4，可推知，溶液中Al3+、SO42-、NO3-的个数比为。【答案】5:4:12【拓展】 某溶液中含有Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-，其中Fe3+、Mg2+、SO42-的个数比为3:3:1，可推知，这四种离子所含电子的个数比为。【解析】Fe

6、3+ : Mg2+ : SO42- : NO3-离子个数 3 3 1 13电子个数233 103 16842 (7831)1369 : 30 : 50 : 416 【答案】69:30:50:416 【拓展】 某溶液中含有Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-，其中Fe3+、Mg2+、SO42-的个数比为3:3:1，则这四种离子含氧元素的质量分数约为（ ）。.56.7 .60.2 .62.4 .65【解析】Fe3+ : Mg2+ : SO42- : NO3-离子个数 3 3 1 13O 原子数 164 16313式量总和 563 243 961 621316416313O10060.25632

7、43966213【答案】 一、利用质量相等求解 例1 将一定质量的碳酸钙和铜粉置于一敞口容器中，加热煅烧使其完全反应。若反应前后容器内固体质量不变，则容器中铜和碳酸钙的质量比是（ ） A11 ：14 B20 ：14 C44 ：25 D16 ：25 解析 本题涉及铜跟氧气的化合反应和碳酸钙的分解反应，反应前后固体总质量不变。其原因是跟铜反应的氧气的质量与碳酸钙分解放出的二氧化碳的质量相等，抓住这一关键即可列式求解。 设混合物中铜的质量为x、碳酸钙的质量为y 二、利用等量代换求解 例2若千克铜粉和铁粉的混合物与盐酸充分反应后过滤，将滤渣在空气中充分加热，加热后产物的质量恰好等于原混 合物的质量，则

8、原混合物中铁的质量分数为（ ） A20% B40% C50.4% D80% 解析 很显然，经过一系列反应之后，所得产物氧化铜中的氧元素和原混合物中的铁在质量上发生了等量代换，求铁在原混合物中的质量分数，即是求氧在化学式CuO中的质量分数。氧的质量分数=（16/80）100%=20%，故原混合物中铁的质量分数也为20%，答案为A。 三、利用假设数据求解 例3 相同质量的二氧化硫和三氧化硫中氧元素的质量比是（ ） A1 ：1 B2 ：3 C5 ：6 D6 ：5 解析 这是一道关于化学式计算的选择题，可设它们的质量分别为1，求出各自所含氧元素的质量，再求其比值。 设二氧化硫和三氧化硫的质量各为1g，

9、则各自所含氧元素的质量之比为 ，答案为C。 四、利用质量守恒求解 例4 炭和碳酸钙的混合物在空气中受强热后，碳酸钙完全分解、炭完全氧化，如果生成二氧化碳的总质量等于原混合物的总质量，则原混合物中碳的质量分数为多少？ 解析 设起始混合物的总质量为10g，其中炭的质量为xg，则碳酸钙的质量为（10-x）g。根据碳元素在反应前后质量守恒，可得即 解得 x=1.735（g） 五、借助化学方程式求解 例5 在稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中，加入适量铁粉，使其恰好完全反应。反应后经过滤得到固体物质与所加铁粉的 质量相等，求原混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比。解析 由化学方程式：Fe + CuSO4 = FeSO

10、4 + Cu56 160 64可知，如有64g铜生成，则溶液中必须有硫酸铜160g，消耗铁56g。又由于加入铁粉的质量与生成铜的质量相等，则有（64-56）g铁与硫酸反应，通过计算知溶液中硫酸的质量为14g，则硫酸与硫酸铜的质量比为：14 ：160 =7 ：80。六、利用差量求解例6 把盛有等质量盐酸的两个等质量的烧杯分别置于托盘天平的两端，分别在两烧杯中各放入一定量的铁粉和碳酸钙粉末，完全溶解后，天平仍保持平衡，则所加入的铁粉和碳酸钙粉末的质量比是多少？解析 由题意知，铁和碳酸钙分别与盐酸反应，放出气体后，天平仍保持平衡，说明两烧杯溶液中净增加的质量相等。设加入铁和碳酸钙的质量分别为x和y，

11、溶解后天平两端的烧杯中净增的质量都为m。则：（1）Fe + HCl = FeCl2 + H2溶液质量净增加56 2 54x m （2）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2溶液净增质量100 44 56y m铁与碳酸钙的质量比为：1.含有相同质量氧元素的N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5五种氮的氧化物中，所含氮元素的质量比为（ ） A.60:30:20:15:12 B.30:15:20:12:60 C.60:20:30:15:12 D.60:30:15:20:12 分析1：根据题意知五种氮的氧化物中含有相同质量的氧元素，所以五种氮的氧化物中必定含有相同数目的氧原子

12、。在这五种氮的氧化物中所含氧原子个数的最小公倍数为30，那么这五种氧化物的化学式可以变换为：N60O30、N30O30、N20O30、N15O30、N12O30，分析变换后五种氧化物的化学式不难看出氧原子个数相同，都为30，显然氮原子的个数之比为60:30:20:15:12，氮原子个数比即为氮元素的质量比。 分析2：根据题意对这五种氮的氧化物的化学式也可以按如下方式转换：N2O、NO、，转换后五种氮的氧化物中所含氧原子数相同，即所含氧元素的质量相等，氮原子的个数比为：，即为氮元素的质量比。 请记住：同种元素原子个数比即为同种元素的质量比。 解答：本题的正确答案应选A。2.在FeSO4和Fe2(

13、SO4)3的混合物中，氧元素的质量分数为a%，则该混合物中铁元素的质量分数为（ ） A.2a% B.1-a% C.1-0.5a% D.1-1.5a% 分析：从FeSO4和Fe2(SO4)3的化学式可知：二者都含有铁元素，只是化合价不同；二者也都含有离子，而在离子中氧原子与硫原子的个数比为：n(O):n(S)=4:1，由此推出氧元素与硫元素的质量比为：m(O):m(S)=164:32=2:1，氧元素的质量分数为a%，硫元素的质量分数为0.5a%。而在FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中仅由这三种元素组成的，进一步推知铁元素的质量分数为1-a%-0.5a%=1-1.5a%，D选项正确。 解答：

14、本题的正确答案应选D3.甲、乙两种化合物都只含x、y两种元素，甲、乙两种化合物中x元素的质量分数分别为30.4%和25.9%，若已知甲的化学式为xy2，则乙的化学式只可能是（ ） A.xy B.x2y C.x2y2 D.x2y5 分析：由题意可知：y元素在乙化合物中的质量分数大于y元素在甲化合物中的质量分数，而甲化合物的化学式为xy2，所以在乙化合物中y元素的原子个数必定大于2。将选项变形为：A xy、B 、C 、 D ，其中D选项，y原子个数为，符合题意。 解答：本题的正确答案应选D。4.某氯酸钾样品中所含杂质为KCl，其中氯元素的质量分数为m%，则此氯酸钾的纯度为（ ） A. B. C.

15、D. 分析：因为氯酸钾（KClO3）的样品中只含KCl杂质，而且在KClO3和KCl的分子组成中都含有相同的KCl部分，所以假设样品是由“KCl”和“O”组成的，样品中含KCl为x%，则有下列关系： 解答：本题的正确答案为B5.甲、乙两种化合物x2y和yz2中，y元素的质量分数分别约为40%和50%，则在丙化合物x2yz3中y元素的质量分数约为（ ） A.20% B.25% C.30% D.35% 分析：根据化学式计算可知：（设M(x)、M(y)、M(z)为式量） 甲化合物中： 乙化合物中： 丙化合物中： 解答：本题的正确答案应选B6.某氯化铵样品中含有某种杂质，经分析该样品中氮的质量分数为2

16、7%，那么它混有的杂质可能是（ ） A.NH4HCO3 B.(NH4)2SO4 C.NH4NO3 D.KCl 分析：根据氯化铵的化学式（NH4Cl）先求出纯氯化铵中氮元素的质量分数。 即： 该氯化铵样品中氮元素的质量分数为27%，大于纯氯化铵中氮元素的质量分数26.2%，由此可以判定样品中所含杂质一定含有氮元素，而且氮元素在杂质中的质量分数一定要大于26.2%，只有这样才有可能使样品中所含氮元素的质量分数大于26.2%。分析题给的四个选项，不可能是D，因为NaCl中不含氮元素，因此只须计算前三个选项中氮元素的质量分数： A中： B中： C中： 从以上计算结果可以看出只有C选项即NH4NO3中氮

17、元素的质量分数大于26.2%，因此混有的杂质可能是NH4NO3。 解答：本题的正确答案应选C。 从以上六个例题的解法中不难看出，解这一类题目时要注意充分挖掘题给条件中的各种关系，巧妙地利用这些关系求算。4.A、B两种化合物均由R和氧两种元素组成的，在化合物A和B中，R元素的质量分数分别为50%和40%，若A的化学式为RO2，则B的化学式为（ ） A.R2O B.RO C.R2O3 D.RO35.在含四氧化三铁58%的磁铁矿石中，铁元素的质量分数为a%，在含氧化铁60%的赤铁矿石中，铁元素的质量分数为b%（杂质中均不含铁），则a和b的数值关系正确的是（ ） A.a=b B.ab D.无法确定答案

18、：1.D 2.C 3.C 4.D 5.A有关天平平衡问题的解答 例1.在托盘天平的两个托盘上，分别放质量相等的烧杯，向两个烧杯中再分别加入足量的等质量、等浓度的稀硫酸，此时天平平衡。若向左端烧杯中加入11.20g铁，要使天平继续保持平衡，应向右端烧杯中加入多少g锌？ 铁、锌都能置换稀硫酸中的氢而生成氢气，同时反应后烧杯中溶液的质量都增加。只有当两个烧杯中溶液的质量增加相同时，天平就能继续保持平衡。利用下列两种方法计算均可求算所加锌的质量。 1 设向右端烧杯中加入锌的质量为x，天平保持平衡 即向左端烧杯中加入11.20g铁，反应生成0.40g H2 即向右端烧杯中加入x g锌，放出 天平若要平衡

19、，溶液增加的质量相等 答：应向右端烧杯中加入11.14g锌 2 设向左端烧杯中加入11.20g铁时溶液增加的质量为x， 设向右端烧杯中加入锌的质量为y时，使溶液的质量也增加10.80 g 答：向右端烧杯中加入11.14g锌 例2.托盘天平两端的烧杯中，各盛浓度和质量都相同的足量稀硫酸，此时天平平衡。然后向一烧杯中加入6g镁粉，向另一烧杯中加入6g铜铝合金，充分反应后，托盘天平仍保持平衡，则铜铝合金中铜的质量多少g？ 在已平衡的两个盛有稀硫酸的烧杯中，加入镁粉的烧杯中镁跟稀硫酸反应，生成硫酸镁，放出氢气；在加入铜、铝合金的烧杯中，铜跟稀硫酸不反应，但铝跟稀硫酸反应，生成硫酸铝，也放出氢气，在这两

20、个烧杯中稀硫酸都是过量的，当两烧杯中的金属完全反应后，天平仍保持平衡，说明：加入的金属质量相等，放出的氢气必然完全相等，因此留在两烧杯中的物质也相等。利用两个烧杯中放出的氢气相等进行计算。 设镁跟稀硫酸反应放出氢气的质量为x 当放出的氢气为0.5g时，需要铝的质量为y m(Al)+m(Cu)=6g m(Cu)=6-4.5=1.5(g) 答：铜铝合金中铜的质量为1.5g 例3.天平两边各放质量相等的烧杯，并分别盛有100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，为了保持天平平衡，可分别往两烧杯中加入（ ） A.镁2g，铝2g B.镁4g，铁4g C.锌6.5g，铁6.5g D.镁7g，锌7g 按A、B、

21、C、D四个选项来分析，选出合理选项 A中： 不难看出放入金属的质量相等，但放出的氢气质量不相等，天平不平衡。 B中： 虽然加入的金属质量相等，但放出的氢气不相等，天平不平衡。 C中： 由于放入的金属质量相等，放出的氢气质量也相等，所以天平保持平衡。 D中： 放入的金属质量相等，放出的氢气质量也相等，所以天平保持平衡。 从上述四个选项分析，C、D是正确的。 ：本题的正确答案应选C、D 综合归纳：解答有关天平平衡的问题注意以下规律： （1）当题中给出两个反应物的质量，计算时选不足量。 （2）当天平两边加入的反应物质量相同，跑出的气体质量也相同时，即两边增加的质量相等，天平两边必然平衡。 （3）当天

22、平两边加入的反应物质量不相同，跑出的气体质量也不相同，但剩余物的质量相同，此时天平仍然保持平衡。 练习巩固：天平两端分别放有足量稀盐酸的烧杯，此时天平平衡，现向其中一烧杯中放入5.3g碳酸钠，向另一烧杯中放入适量铁片，要使天平仍然保持平衡，放入铁片的质量约是（ ） A.2.3g B.3.2g C.5.3g D.61.6 有关图象题的解答 例1.把等质量的锌和镁这两种金属分别放到足量的稀硫酸中，充分反应，所放出氢气的质量和所消耗金属的质量关系图正确的是( )A.B.C.D. 解此题的关键是题给足量的稀硫酸，说明稀硫酸是过量的，应以金属的质量为已知进行计算。设金属镁和锌的质量均为mg，计算过程为：

23、 即： 由计算结果看出：镁跟稀硫酸反应生成的氢气质量多，代表镁的线段应在上面。排除(A)、(C)选项。在(D)选项的图中，从图中看出金属的质量为零时就能生成一定量的氢气，这是不可能的，所以(D)选项不正确，由此可知(B)选项是正确的。 本题的正确答案应选(B) 例2.向含有硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量(m1)与所加入的氢氧化钠溶液中所含溶质的质量(m2)的关系用下图表示，其中正确的是( )A.B.C.D. 向含有硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，二者之间发生如下反应： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+N

24、a2SO4 从上述反应方程式中知：NaOH跟H2SO4反应生成可溶于水的Na2SO4，而NaOH跟CuSO4反应，能生成不溶于水的Cu(OH)2，因此图中所表示的生成沉淀的质量与所加入的NaOH质量的关系实际上就是生成的Cu(OH)2的质量与消耗的NaOH质量的关系。由于含有H2SO4，所以有部分NaOH消耗在中和H2SO4上，因此反映在图象上应该先不出沉淀，待H2SO4完全被中和，再出Cu(OH)2沉淀。因此选择(B)选项是正确的。随着所加入NaOH质量的增多，Cu(OH)2不会出现部分溶解的，所以(C)、(D)选项不正确。 本题的正确答案应是(B). 例3.有氯化钙和盐酸的混合溶液100g

25、，向混合溶液中加入碳酸钠溶液时生成沉淀的质量与所加入的碳酸钠的质量关系如图所示，若氯化钙溶液的质量分数为5.55%，求原混合溶液中盐酸的质量分数。 向氯化钙和盐酸的混合溶液中加入碳酸钠时，先发生如下的反应： Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 当有盐酸存在时氯化钙跟碳酸钠不反应，从图象中可以看出，当碳酸钠溶液消耗53g时，盐酸全部反应，此时氯化钙和碳酸钠开始反应出沉淀，直到沉淀完全。可以看出加入53g碳酸钠溶液开始出现沉淀，至106g以后不再变化。由此可知53g碳酸钠溶液中的Na2CO3先跟HCl反应，继续加Na2CO3溶液至106g时，混合溶液中的氯化钙完全反应。 设生成Ca

26、CO3沉淀，需Na2CO3的质量为x 设混合溶液中含盐酸的质量为y 答：原混合溶液中盐酸的质量分数为3.65%. 例4.某固体物质由MgSO4和NaOH组成，取24g该固体混合物溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入15%的硫酸溶液，所得沉淀质量y与加入密度为1.1gmL-1 H2SO4的体积为x有右图所表示的关系： 求该固体混合物中NaOH、MgSO4各多少g？ 从图中分析可知当把MgSO4和NaOH固体物质溶于水后反应生成Mg(OH)2当H2SO4溶液加至29.7mL时，才把溶液中多余的NaOH中和，当加到89mL时，生成的Mg(OH)2被H2SO4完全中和利用，跟Mg(OH)2反应的H2SO

27、4可计算出MgSO4的质量，即原混合物中的MgSO4、NaOH固体的质量即可求出。 跟Mg(OH)2反应的H2SO4 ： 1.18915%-1.129.715%=9.8(g) 设原混合物中MgSO4的质量为x MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO4 m(NaOH)=24-12=12(g) 答：原混合物中NaOH、MgSO4的质量为12g. 例1 将Al粉和Al(OH)3的混合物在空气中充分灼烧后，将反应后的产物冷却称重，发现其固体质量在反应前后没有变化，求混合物中Al粉的质量分数是多少？ Al粉与Al(OH)3在灼烧条件下都发生化学反应，Al与空气中O2反应生成Al2O3，因此A

28、l粉反应后的质量是增加的；而Al(OH)3受热发生分解反应生成Al2O3和H2O，因此Al(OH)3在灼烧后质量是减少的。而反应前后固体物质质量不变，是因为Al生成Al2O3增加的质量等于Al(OH)3分解减少的质量。根据这一关系进行计算。 设原混合物中Al的质量为x 从化学反应方程式知156g Al(OH)3完全分解放出54g水，而54g水正是Al跟O2反应所消耗的O2的质量。 答：混合物中Al粉的质量分数为28% 例2 将适量的铁粉放入由CuSO4和稀H2SO4组成混合溶液中，铁粉恰好完全溶解，过滤得沉淀物，经洗涤干燥，称得沉淀物的质量与所加入的铁粉的质量相等，求混合溶液中所含CuSO4与

29、H2SO4的质量比是多少？ 铁可以置换CuSO4溶液中的Cu2+，生成Cu和FeSO4；铁跟稀H2SO4反应生成FeSO4和H2，铁恰好完全反应，因此溶液过滤所得沉淀物为Cu。利用生成Cu的质量等于两个反应共消耗铁的质量之和这一关系求算。 解：设CuSO4的质量为x，H2SO4的质量为y 所得沉淀物质量与所消耗的铁的质量相等 答：混合溶液中所含CuSO4与H2SO4质量比为80:7有关质量守恒定律的应用4.某化学反应A+B=C+D，若生成10克C，则需要15克A和25克B完全反应，若要生成10克D时，参加反应的A应是（ ） A.5克 B.10克 C.15克 D.20克分析：根据物质守恒定律，反应前后物质总质量不改变，可知15+25-10=30（克），即为生成D的质量，再根据消耗15克A，生成30克D。则生成10克D所需A的质量便能计算出来：设需要A的质量为x，则有，x=5(克)解答：本题的答案应选A