中考化學計算題型分類預測與解析 湖北省石首市文峰中學 劉 濤 化學綜合計算專題一般以根據(jù)化學方程式計算為基礎,,并結(jié)合溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)方面計算和化學實驗探究環(huán)節(jié),,廣泛聯(lián)系生活、生產(chǎn),、科學實驗以及社會發(fā)展的實際,。精心解析2012年北京市各區(qū)第一次模擬考試中第35道綜合計算題,對2012年化學中考計算專題進行合理的預測,,可發(fā)現(xiàn)有以下四種典型的考查方式,,現(xiàn)將分類進行例題解析、思路分析,、詳細解答與經(jīng)典點評,。
題型一:文字敘述型化學計算
【例題1】(2012年海淀區(qū))敞口放置的氫氧化鈉容易吸水和變質(zhì)。實驗室中有220g久置的的氫氧化鈉固體樣品(假設樣品中各成分的分布是均勻的),。某實驗小組從該樣品中取出20g ,,加熱烘干其中的水分,得到18.6 g固體,。向所得固體中加入過量的澄清石灰水,,充分反應后得到10 g沉淀。對上述數(shù)據(jù)分析計算后,,該小組同學向剩余的氫氧化鈉樣品中加入了一定量的氫氧化鈣粉末和水,,充分反應后,過濾,,恰好得到了10%的氫氧化鈉溶液,。計算加入的氫氧化鈣和水的質(zhì)量。
分析:解決綜合計算的關鍵在于通過閱讀,、理解和分析,,尋找其中某一個純凈物質(zhì)量(純量),根據(jù)化學方程式的計算分別求解相關純凈物的質(zhì)量,。
從20 g 樣品烘干后得到18.6 固體,,加入石灰水后得到10g碳酸鈣沉淀,則推算出所剩余的200 g樣品中含有的碳酸鈉和氫氧化鈉固體共186 g,,加入適量的熟石灰后共得到碳酸鈣100 g,,再根據(jù)100g碳酸鈣分別求出剩余樣品中碳酸鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量,以及生成NaOH的質(zhì)量,。當完全反應后過濾所形成氫氧化鈉溶液,,其中溶質(zhì)NaOH分別是原有的氫氧化鈉和生成的氫氧化鈉兩部分,而溶劑水由200g剩余樣品中的水和加入水所組成的,。
亦可通過取20g固體樣品中加入過量的澄清石灰水得到10 g沉淀,,分別求出樣品中碳酸鈉、氫氧化鈉和水的質(zhì)量分數(shù),,再逐步解答,。
解答:【解法一】設剩余樣品中碳酸鈉質(zhì)量為x,,加入氫氧化鈣的質(zhì)量為y,生成NaOH的質(zhì)量為z:
Na2CO3 + Ca(OH)2 =Ca CO3↓ + 2NaOH 106 74 100 80 x y 100 g z
= = = x=106 g ,;y= 74 g ,;z =80 g;
則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量:m(NaOH )=(186 g – 106 g )+ 80 g = 160 g
所得溶液中水的質(zhì)量:m(H2O)=160 g÷10% – 160 g = 1440 g
因此所加入水的質(zhì)量=1440 g –(200 g – 186 g)= 1426 g
答:⑴加入的氫氧化鈣為74 g,;⑵加入水的質(zhì)量為1426 g,。
【解法二】:設20 g樣品中含有的碳酸鈉質(zhì)量為 x
Na2CO3 + Ca(OH)2 =Ca CO3↓ + 2NaOH 106 100 x 10 g
= 則:x= 10.6 g
所以固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為=
固體樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為=
水的質(zhì)量分數(shù)為1- 53% - 40% = 7%
又設加入氫氧化鈣的質(zhì)量為 y,反應生成NaOH的質(zhì)量為 z
Na2CO3 + Ca(OH)2 = Ca CO3↓ + 2NaOH 106 74 80 (220-20) g×53% y z
則:y= 74 g z =80 g
則第二次所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為(220 g – 20 g)× 40% + 80 g = 160 g
所得溶液中水的質(zhì)量為160 g÷10% – 160 g = 1440 g
所以加入的水量為1440 g –(220 g – 20 g)×7% = 1426 g
答:加入的氫氧化鈣質(zhì)量為74 g,,加入的水質(zhì)量為1426 g,。
題型二:表格數(shù)據(jù)型化學計算
【例題2】(2012年石景山區(qū))為測定某大理石樣品中碳酸鈣(雜質(zhì)不溶于水也不參與反應)的質(zhì)量分數(shù),某小組的同學進行了如下實驗(水和氯化氫的揮發(fā)忽略不計):取12.5 g樣品研碎放入燒杯中,,每次加入20.8 g稀鹽酸后并用電子天平稱量,,記錄實驗數(shù)據(jù)如下。
請計算:⑴大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù),;
⑵恰好完全反應時燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),。
分析:解決有關數(shù)據(jù)分析處理的綜合計算題型,將定量分析與我們的生活生產(chǎn)實際應用結(jié)合起來,,巧妙考查化學方程式的書寫,、計算和物質(zhì)組成的認識等基礎知識和基本計算能力的掌握程度,雖然難度不大,,卻對考生思維能力,、分析問題能力都提出了全新的要求。
從表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn):由第1到4次,,每次加入20.8 g稀鹽酸,,前后兩次數(shù)據(jù)變化1.1g,第5次卻沒有變化,,則說明到第4次后大理石樣品中碳酸鈣完全反應,,共生成4.4g二氧化碳;然后求出大理石樣品中純碳酸鈣的質(zhì)量和生成氯化鈣的質(zhì)量,。
由于當?shù)?span>4次時完全反應,根據(jù)質(zhì)量守恒定律原理,,求導反應后的氯化鈣溶液質(zhì)量=碳酸鈣質(zhì)量+共4次稀鹽酸總質(zhì)量-CO2質(zhì)量,,其中大理石樣品中的雜質(zhì)不能作為溶液的組成。
解答:⑴由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知,,生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4 g,。
設:大理石中碳酸鈣的質(zhì)量為x,恰好反應時生成氯化鈣的質(zhì)量為y,。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 100 111 44 x y 4.4 g
x = 10 g ,;y= 11.1 g
則:樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=
⑵ 則:氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=
答:⑴大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80% ,;⑵恰好完全反應時燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為12.5%。
題型三:函數(shù)圖像型化學計算
【例題3】(2012年豐臺區(qū))在完成實驗“二氧化碳的制取”后,,廢液桶中傾倒了含有較多鹽酸的混合溶液,。為避免酸液污染環(huán)境,化學興趣小組做了如下實驗:取廢液60g,,向其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為21.2%的碳酸鈉溶液,。所得溶液pH與加入的碳酸鈉溶液的質(zhì)量關系如右圖所示(不考慮CO2溶于水對溶液酸堿性的影響)。
⑴通過右圖可知,,當碳酸鈉溶液質(zhì)量加到 g時,,廢液中的鹽酸恰好處理完。
⑵計算廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù),。
分析:解答函數(shù)圖像型計算時,,應該仔細分析函數(shù)圖象中橫、縱坐標所表示的不同量,,以及“三點一圖趨勢”即起點,、轉(zhuǎn)折點、終點和圖像變化趨勢。
縱坐標表示酸堿度PH,,由于廢液中含有氯化鈣和鹽酸,,則PH<7,橫坐標表示碳酸鈉溶液質(zhì)量,,當加入21.2%碳酸鈉溶液50g時,,廢液中的鹽酸與碳酸鈉溶液恰好完全反應,轉(zhuǎn)折點的PH=7,。當加入21.2%碳酸鈉溶液從50g到75g,,這段PH不變,說明廢液中氯化鈣與25g碳酸鈉溶液發(fā)生反應,,根據(jù)參加反應的溶質(zhì)碳酸鈉質(zhì)量(純凈物)求出氯化鈣質(zhì)量,。當碳酸鈉溶液質(zhì)量超過75g即過量,這時的PH>7,,碳酸鈉溶液呈堿性,。
解答:⑴碳酸鈉溶液質(zhì)量加到50g時,廢液中的鹽酸恰好處理完,。
⑵設溶液中含氯化鈣的質(zhì)量為x
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 ↓+2NaCl 106 111 (21.2%×25g) x
則x = 5.55g
則:廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)=×100% =9.25%
答:廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為9.25%,。
題型四:結(jié)合實驗示意圖型化學計算
【例題4】(2012年朝陽區(qū))某合金可能由銅與鎂,、鋅中的一種組成,現(xiàn)欲測定其組成,,進行如下實驗:取該合金樣品30g放入燒杯中,,讓后將200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入該燒杯中,每次均充分反應,。實驗數(shù)據(jù)如下:
請計算:⑴該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為 。
⑵該合金除銅外,,另一種金屬是 ,。(寫出過程)
⑶第三次加入稀硫酸充分反應后,,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
分析:結(jié)合實驗示意圖型計算以化學實驗為載體,,對比分析每個裝置變化前后的質(zhì)量差,,再尋求關系式或數(shù)據(jù)進行逐個求解。
從四次實驗操作中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的特殊性,,第1,、2和3次每加入50g稀硫酸,合金樣品質(zhì)量減少6.5g,,即6.5g活潑金屬與50g稀硫酸恰好反應,,到第4次時剩余固體9.0g為不活潑金屬銅。第三次加入稀硫酸時,,參加反應的溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量=50g×3×19.6%=29.4g,,于是根據(jù)化學方程式分別求出硫酸鋅和氫氣的質(zhì)量。當反應后形成的硫酸鋅溶液質(zhì)量=參加反應鋅的質(zhì)量+三次稀硫酸總質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量=(30g-10.5g)+50g×3-0.6g=168.9g,。
解答:⑴合金中銅的質(zhì)量分數(shù)=×100% =30%
⑵設另一種金屬為M,其相對原子質(zhì)量為x:
M + H2SO4=MSO4+H2↑(鎂,、鋅均為+2價) x 98
6.5g (50g×19.6%)
則x=65,推斷出該金屬是鋅(Zn),。
⑶設第三次反應后生成硫酸鋅的質(zhì)量為y,,氫氣的質(zhì)量為z。
Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑
98 161 2 (50g×3×19.6% )y z
= = 則:y=48.3g z=0.6g
則第三次所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100% ≈28.6%
答:⑴合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為30%,;⑵另一種金屬是鋅(Zn),;⑶第三次所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為28.6%。
點評:化學綜合計算雖然處于壓軸題型地位,,中考考查設置所分配分值也不低,,但是我們一定不要畏懼這些,只要經(jīng)過精心備考,,細心訓練,,通過不同類型進行合理強化訓練,自然熟能生巧,,事半功倍,,一定會讓你交出令自己滿意的答卷。 |
|