1、1专题五 化学计算类型一 有关化学式的计算技巧点拨 以A mBn为例，设A、B两种元素的相对原子质量分别为 a、 b，则AmBn的相对分子质量 ma nb。A、B元素的原子个数比 m n。A、B元素的质量比 ma nb。A元素的质量分数 100%。mama nb例1 (2017齐齐哈尔)学生体育测试后，常会感到肌肉酸痛，这是因为运动后产生了乳酸的原因。乳酸的化学式为C 3H6O3，请回答：(1)乳酸属于_(填“有机”或“无机”)化合物。(2)乳酸的相对分子质量是_。(3)乳酸中碳、氢、氧三种元素的质量比是_。(4)180 g乳酸中含碳元素_g。例2 丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一，如图是丙
2、氨酸的分子结构模型图，请据图回答下列问题：(1)丙氨酸分子的化学式是_(按碳、氢、氧、氮的顺序书写)。(2)一个丙氨酸分子中含有_个原子，其中碳、氢、氧原子个数比为_。(3)丙氨酸中氮元素的质量分数为_(精确到0.1%)。例3 如图为某市加碘低钠盐的标签，请根据标签回答下列问题。(1)根据标签上所要求的食用和储存方法，可以推测KIO 3可能的化学性质为_。2(2)KIO3中钾、碘、氧三种元素的质量比为_。(3)KIO3中碘元素的质量分数为_(结果精确到0.1%)。(4)根据资料卡片，每千克食用盐中至少加了_mg的KIO 3(结果精确到0.1 mg)。(5)若该加碘低钠盐中碘元素含量为25 mg
3、/kg，中国营养学会推荐成年人每天摄入碘的量为0.15 mg，若其中90%来源于食盐，则每天食用该加碘低钠盐的质量为_g即可满足需要。类型二 有关化学方程式的综合计算有关化学方程式的计算通常与图像、图表、实验或溶液中溶质质量分数的计算相结合，题目较为综合。尤其需要注意的是：求反应后所得溶液中溶质的质量分数时，应先分别求出溶质的质量和溶液的质量。计算溶质的质量时应注意分析原物质中是否含有该物质。计算所得溶液的质量时应注意减去生成的沉淀、气体的质量和不溶性杂质的质量，即反应后所得溶液的质量加入容器中所有物质的质量生成沉淀的质量生成气体的质量不溶性杂质的质量。题型一 文字叙述类技巧点拨 该类计算一般
4、以文字叙述的形式给出发生的反应及反应物、生成物的质量信息，答题时应注意读取、理解题目叙述中隐含的信息，找出反应物、生成物之间的质量关系，然后按步骤答题。例4 (2017毕节)早在西汉时期的淮南万毕术中就记载着“曾青得铁则化为铜”，成为现代湿法冶金的先驱。现将2.8 g铁粉投入40 g硫酸铜溶液中，充分搅拌后，两者恰好完全反应。请计算：(1)反应后生成铜的质量是多少？(2)反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少？(3)反应后溶液中溶质的质量分数是多少？(结果精确至0.1%)题型二 表格数据类3技巧点拨 表格数据类计算题，一般有三种形式：(1)随着加入某一反应物的质量增加，另一反应物的质量不断减少
5、直至不再改变或某一产物的质量不断增大直至不再改变；(2)随着时间的推移，某一反应物的质量不断减少或某一生成物的质量不断增大直至不再改变；(3)给出三组实验数据，其中两组中分别有一种反应物过量，一组恰好完全反应。答题时要判断反应物的过量情况或加入一定量的某一反应物消耗另一种反应物的量，找出恰好完全反应的点。分析时，注意利用质量守恒定律分析生成的沉淀、气体的质量，进而进行计算。例5 (2017黔东南)某课外小组同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取某地石灰石样品9.0 g于烧杯中，将50 g稀盐酸分5次加入烧杯中，充分反应后(杂质不与稀盐酸反应)，测得剩余固体的质量并记录如下：次数 1 2 3
6、4 5加入稀盐酸质量/g 10 10 10 10 10剩余固体质量/g 7.0 5.0 3.0 1.5 x请计算：(1)x的值为_。(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为_(精确到0.1%)。(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)例6 (2017泰安)现有一家庭使用纯碱样品，其中含杂质氯化钠(不含其他杂质)，为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数，李明同学进行了三次实验。实验数据如表：编号 第1次 第2次 第3次所取固体样品的质量/g 15 12 12加入氯化钙溶液的质量/g 100 100 1504反应后生成沉淀的质量/g 10 10 10完成下列计算(计算结果精确到0.1%)：(1
7、)样品中氯化钠的质量分数；(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数；(3)恰好完全反应时，反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。题型三 坐标图像类技巧点拨 坐标图像类计算题的主要特点是计算所需数据要结合数学知识，经过分析坐标图像后才能获得，解题时要理清题目中涉及的化学反应，可能需要判断所涉及的反应的先后顺序，再结合图像分析每段图像对应的化学反应，弄清楚“起点”“转折点”“终点”的化学含义，确定相关物质的质量。例7 (2017安顺)某锥形瓶盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100 g，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，锥形瓶内溶液质量与滴入的氢氧化钠溶液的质量的变化关系如图所示。请计算：(1)反应
8、至A点时加入氢氧化钠溶液的质量为_；(2)反应至B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为多少？(计算结果保留至0.1%)5例8 (2017烟台)某环保小组监测到一造纸厂排放的废水中含有碳酸钠和硫酸钠两种物质，为测定废水中这两种物质的含量，环保小组的同学进行了以下实验：取该造纸厂排放的废水200 g，先向其中加BaCl 2溶液至 n g后停止，然后再滴加稀盐酸，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀和气体的质量关系如图所示(假设废水中其他成分不参与反应)。请根据图像与数据分析计算：(1)a、b、c三点对应的溶液中所含BaCl 2的质量关系是_(用“”“”或“”表示)。(2)m值等于_。(3)该废水中硫
9、酸钠的溶质质量分数(写出计算过程)。6题型四 图表结合类技巧点拨 图表结合类计算题主要是在一道计算题中增加考查方式，要掌握解上述表格和图像类计算题的方法技巧。值得注意的是该类题目在图表结合时，往往会有承上启下的过程，需要考生有较强的分析能力，知道每一个环节研究的对象是原来样品中的某物质还是经过反应后得到的产物(继续实验)，否则很容易失分。例9 在实验室中化学兴趣小组的同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH) 2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验分析：称取试剂19.8 g放入锥形瓶中，加入30.2 g的水，充分振荡，再向锥形瓶中依次滴加25 g盐酸充分反应。测得部分数据与图像如下。请根据有关信息
10、回答问题。第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次加入盐酸的质量/g 25 25 25 25 25 25锥形瓶中物质的质量/g 75 100 a 150 172.8 197.8(1)a的数值为_，兴趣小组的同学通过实验，得出该试剂已部分变质的结论，其依据是(通过实验数据和图像作出你的分析)_。(2)b的数值为_。计算该试剂中氢氧化钙的质量分数(写出计算过程，结果保留一位小数)。例10 7某品牌洁厕灵的成分是H 2SO4与HCl的混合溶液。某课外活动小组想测定该品牌洁厕灵中HCl的质量分数，进行了如下实验：取20 g洁厕灵于烧杯中，不断滴加溶质质量分数为17.1%的氢氧化钡溶液，烧杯中溶液
11、pH变化和产生沉淀质量的部分数据分别如图表所示：(已知BaCl 2溶液的pH7)滴加氢氧化钡溶液的质量/g 5 10 25烧杯中产生沉淀的质量/g 1.165 2.33 4.66请结合表格和图像回答下列问题：(1)当氢氧化钡溶液滴加到_g时，硫酸反应完全。(2)当氢氧化钡溶液滴加到40 g时溶液中的溶质为_(填化学式)。(3)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为多少？题型五 综合类技巧点拨 该类题目的特点是在实验探究的基础上或结合题目给出的信息对某个化学问题进行分析，通常需要结合数据、表格、图像进行更严谨、更综合的定量分析。该类题目要求认真审题，充分挖掘题目所给的信息，弄明白实验的目的，根据已知条
12、件，找到解题的突破口，再按照题目设问求解，充分利用质量守恒定律，尤其关注每一个等量关系。例11 金属氢化物如氢化钙(CaH 2)、氢化钠(NaH)是重要的制氢剂，它们的化学性质相似，已知氢化钠(NaH)与水发生反应：NaHH 2O= NaOHH 2。(1)若有纯度为60%的NaH工业样品200 g(杂质不参与反应)，则可制得氢气多少克？8(2)向200 g上述NaH工业样品中逐滴加水至过量，在图中画出产生氢气的曲线图。(3)登山运动员登山时也需利用金属氢化物与水反应获得氢气以提供必需的能量。除上述NaH工业样品外，还有纯度为58%的CaH 2工业样品，试通过计算说明携带何种制氢剂更有利于登山运
13、动员减轻负担。例12 现有17.1%的Al 2(SO4)3溶液，请按要求回答：(1)200 g上述溶液中所含溶质的质量为_g。(2)已知：向Al 2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液时，反应分两步进行，第一步反应为Al 2(SO4)36NaOH= = 2Al(OH)33Na 2SO4，第二步反应为Al(OH) 3NaOH= = NaAlO2(偏铝酸钠)2H 2O，偏铝酸钠易溶于水。则200 g上述溶液与10%的NaOH溶液反应，生成沉淀的质量最大时，消耗NaOH溶液的质量为多少？9(3)向200 g上述溶液中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液并不断搅拌。请在下图中画出沉淀质量的变化曲线。(4)另取1
14、7.1%的Al 2(SO4)3溶液边搅拌边加入10%的NaOH溶液，有关反应物与生成物的质量如下表：物质 Al2(SO4)3 NaOH Na2SO4 X Al(OH)3 H2O质量/g 34.2 28.0 42.6 8.2 a 3.6则 a_。该反应的化学方程式为_。例13 (2017温州)实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只含碳酸钠杂质，且成分均匀)，为测量样品中Na 2CO3的质量分数，小明进行了如下实验。取质量、大小相同的3个烧杯，分别加入一定质量分数的稀盐酸100克；向上述3个烧杯中分别加入3份质量不同的样品；充分反应后，再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸
15、出)。实验数据记录如下：实验一 实验二 实验三反应前稀盐酸烧杯质量(克) 150 150 150反应前固体样品质量(克) 4 8 12反应后烧杯内物质烧杯质量(克) m 155.8 158.7(1)分析表中数据，写出判断实验二中的样品已完全反应的理由：_ _。10(2)表中的 m值为_。(3)根据实验二的数据计算样品中Na 2CO3的质量分数。(4)若实验三所得溶液中只含一种溶质，则其溶质质量分数为_(精确到0.1%)。专题五 化学计算例1 (1)有机 (2)90 (3)618 (4)72例2 (1)C 3H7O2N (2)13 372 (3)15.7%例3 (1)受热易分解 (2)39127
16、48 (3)59.3% (4)30.3 (5)5.4例4 解：设参与反应的硫酸铜的质量为 x，生成硫酸亚铁的质量为 y，生成铜的质量为 z。Fe CuSO 4= FeSO4Cu56 160 152 642.8 g x y z ， ， 56160 2.8 gx 56152 2.8 gy 5664 2.8 gzx8 g， y7.6 g， z3.2 g反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是 100%20%8 g40 g反应后溶液中溶质的质量分数是 100%19.2%7.6 g2.8 g 40 g 3.2 g答：(1)反应后生成铜的质量是3.2 g；(2)反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是20%；(3)反
17、应后溶液中溶质的质量分数是19.2%。11例5 (1)1.5 【解析】前3次每次加入10 g稀盐酸固体都减少2 g，而第4次减少了1.5 g，说明碳酸钙已经完全反应，剩余固体为杂质，所以第5次依旧为1.5 g，所以 x1.5。(2)83.3%(3)解：设10 g稀盐酸中HCl的质量为 y。CaCO32HCl= = CaCl2H 2OCO 2100 73 2 g y ， y1.46 g10073 2 gy所用稀盐酸中溶质的质量分数为 100%14.6%1.46 g10 g答：所用稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。例6 解：分析表格数据可知，第2次实验中碳酸钠和氯化钙恰好完全反应生成10 g碳酸
18、钙。设12 g样品中碳酸钠的质量为 x，参加反应的氯化钙的质量为 y，生成的氯化钠的质量为 z。Na2CO3CaCl 2= CaCO32NaCl106 111 100 117x y 10 g z ， x10.6 g； ， y11.1 g106100 x10 g 111100 y10 g ， z11.7 g117100 z10 g样品中氯化钠的质量分数为 100%11.7%12 g 10.6 g12 g加入氯化钙溶液的溶质质量分数为 100%11.1%11.1 g100 g恰好完全反应时，反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为 10012 g 10.6 g 11.7 g12 g 100 g 10 g
19、%12.8%答：(1)样品中氯化钠的质量分数为11.7%；(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数为11.1%；(3)恰好完全反应时，反应后所得溶液中氯化钠的质量分数约为12.8%。例7 (1)40 g 【解析】向100 g盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水，再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，所以从起点至A点发生的反应为NaOHHCl= = 12NaClH 2O。根据质量守恒定律可知反应至A点时加入氢氧化钠溶液的质量为140 g 100 g40 g。(2)解：设反应至B点时生成沉淀的质量为 x。CuCl22NaOH= = Cu
20、(OH)22NaCl80 98160 g10% x ， x19.6 g8098 160 g10%x故反应至B点时锥形瓶内所得溶液的质量为200 g100 g19.6 g280.4 g；由NaOHHCl= = NaClH 2O、CuCl 22NaOH= = Cu(OH)22NaCl可知，反应至B点时溶液中的溶质为NaCl；由质量守恒定律可知，B点时氯化钠中钠元素的质量等于加入NaOH溶液中钠元素的质量。故B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量为 29.25 g200 g10%2340100%2358.5100%故反应至B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为 100%10.4%29.25 g280.4
21、g答：反应至B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为10.4%。例8 (1)abc 【解析】由图中数据可知：a点时，加入的BaCl 2溶液与Na 2SO4、Na 2CO3恰好完全反应，溶液中BaCl 2的质量为0；b点时，BaCl 2溶液过量，溶液中BaCl 2的质量大于0；c点时溶液中的BaCl2的质量是b点时BaCl 2的质量和碳酸钡与稀盐酸反应生成的BaCl 2的质量之和，因此a、b、c三点对应的溶液中所含BaCl 2的质量关系是 abc。(2)4.66 【解析】由图中信息可知，碳酸钡和稀盐酸反应生成的二氧化碳质量为1.76 g，设碳酸钡的质量为 x。BaCO32HCl= = BaCl2H
22、 2OCO 2197 44x 1.76 g ， x7.88 g19744 x1.76 g硫酸钡沉淀的质量为12.54 g7.88 g4.66 g，因此 m4.66。(3)解：设200 g废水中硫酸钠质量为 y。BaCl2Na 2SO4= BaSO42NaCl142 233y 4.66 g13 ， y2.84 g142233 y4.66 g该废水中硫酸钠的溶质质量分数为 100%1.42%2.84 g200 g答：该废水中硫酸钠的溶质质量分数为1.42%。例9 (1)125 滴加盐酸至100 g时，开始时有二氧化碳生成，证明有碳酸钙存在，之前滴加的盐酸无现象，说明了盐酸与氢氧化钙反应，从而证明氢
23、氧化钙存在(2)2.2解：设19.8 g该试剂中碳酸钙的质量为 x。CaCO32HCl= = CaCl2H 2OCO 2100 44x 2.2 g ， x5 g10044 x2.2 g该试剂中氢氧化钙的质量分数为 100%74.7%19.8 g 5 g19.8 g答：该试剂中氢氧化钙的质量分数为74.7%。例10 (1)20 【解析】由表格数据可知每加入5 g氢氧化钡溶液生成沉淀1.165 g，则生成4.66 g沉淀需加入氢氧化钡溶液的质量为 5 g20 g。4.66 g1.165 g(2)HCl、BaCl 2 【解析】由图可知当加入氢氧化钡溶液60 g时盐酸恰好反应完全，因此加入氢氧化钡溶液
24、40 g时，硫酸反应完全，盐酸部分发生反应，硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水，故加入氢氧化钡溶液40 g时溶液中的溶质为HCl、BaCl 2。(3)解：20 g该品牌洁厕灵中的HCl消耗氢氧化钡溶液的质量为60 g20 g40 g。设20 g该品牌洁厕灵中含有HCl的质量为 x。2HClBa(OH) 2= BaCl22H 2O73 171x 17.1%40 g ， x2.92 g73171 x17.1%40 g该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为 100%14.6%2.92 g20 g答：该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为14.6%。14例11 (1)解：纯度为
25、60%的NaH工业样品200 g中含NaH的质量为200 g60%120 g。设可制得氢气的质量为 x，消耗水的质量为 y。NaHH 2O= NaOHH 224 18 2120 g y x ， x10 g242 120 gx ， y90 g2418 120 gy答：可制得氢气的质量为10 g。(2)如图所示(3)解：设制取10 g氢气需要CaH 2的质量为 z。CaH22H 2O= Ca(OH)22H 242 4z 10 g ， z105 g424 z10 g需要纯度为58%的CaH 2工业样品的质量为 181 g200 g。105 g58%答：携带CaH 2工业样品更有利于登山运动员减轻负担
26、。例12 (1)34.2(2)解：设生成沉淀的质量最大时，消耗NaOH的质量为 x。Al2(SO4)36NaOH= = 2Al(OH)33Na 2SO4342 24034.2 g x ， x24 g342240 34.2 gx消耗NaOH溶液的质量为 240 g24 g10%答：生成沉淀的质量最大时，消耗NaOH溶液的质量为240 g。(3)如图所示15(4)7.8 Al 2(SO4)37NaOH= = Al(OH)3NaAlO 23Na 2SO42H 2O例13 (1)实验三产生的气体的质量为150 g12 g158.7 g3.3 g，实验二产生的气体的质量为150 g8 g155.8 g2.2 g，实验三产生的气体的质量大于实验二，所以实验二中稀盐酸有剩余，8 g样品已完全反应。(2)152.9(3)解：根据质量守恒定律可得，实验二中生成的二氧化碳的质量为150 g8 g155.8 g2.2 g。设8 g样品中碳酸钠的质量为 x。Na2CO32HCl= = 2NaClH 2OCO 2106 44x 2.2 g ， x5.3 g10644 x2.2 g样品中Na 2CO3的质量分数为 100%66.25%5.3 g8 g答：样品中Na 2CO3的质量分数为66.25%。(4)13.5%
