九年级化学全册教师辅导讲义化学方程式计算2沪教版.docx

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九年级化学全册教师辅导讲义化学方程式计算2沪教版

化学方程式计算

教学内容

一、专题检测

1.向100g稀H2SO4溶液中加入一定量的镁粉,固体完全溶解后,再向所得溶液中加入质量分数为20%的NaOH溶液,所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量关系如图所示.请回答:

(1)OA段无沉淀产生,请写出反应的化学方程式  ;

(2)加入镁粉的质量为  g;

(3)求产生氢气的质量是多少g?

(写出计算过程,保留小数点后一位).

 

2.某同学为了测定NaCl和MgCl2固体混合物中MgCl2的质量分数,进行如下实验:

将80g固体混合物溶于水配成溶液,平均分成四份,分别加入相同质量分数的NaOH溶液,获得如下实验数据:

实验次数

固体混合物的质量(g)

20

20

20

20

加入NaOH溶液的质量(g)

20

40

60

80

生成沉淀的质量(g)

2.9

m

8.7

8.7

问:

(1)表中m的值为;(1分)

(2)原固体混合物中MgCl2的质量分数是多少?

(5分)(要求写出计算过程)

3.在一定温度下,将200g硫酸钠溶液与100g氯化钡溶液混合,恰好完全反应.过滤得到滤液276.7g,往滤液中加入83.7g该滤液的溶质并恢复到原温度,溶液恰好饱和.

求:

(1)原硫酸钠溶液中溶质的质量.

(2)滤液中的溶质在该温度下的溶解度为多少?

 

1.【答案】

(1)Na+、H+、SO42-

(2)0.8(3)9.8%

【解析】a点溶液仍呈酸性,说明此时溶液中仍然含有硫酸,所以此时的溶质有两种即硫酸钠和硫酸;当溶液的PH=7时,溶液呈中性,说明此时氢氧化钠和硫酸刚好完全反应,根据图示信息可以看出一共用了16克氢氧化钠,质量分数为5%,可以求出参加反应的氢氧化钠的质量,这也是题中第三问计算稀硫酸中所含的溶质的已知条件,根据化学方程式,可以求出相应答案。

解:

设10g稀硫酸样品中含H2SO4的质量为x

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

9880

x0.8g

X=0.98g

稀H2SO4的溶质质量分数:

答:

稀H2SO4的溶质质量分数为98%

2.【答案】

(1)5.8

(2)71.25%

【解析】

(1)有图表中数据可知:

加入20g氢氧化钠溶液质量得到沉淀2.9g,加入40g氢氧化钠溶液质量,正好是20g氢氧化钠溶液质量的2倍,所以生成沉淀也是2.9g的2倍,所以m值为:

2.9g×2=5.8g;

(2)解:

设原固体混合物中MgCl2的质量为x

MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl

9558

x8.7g

95:

58=x:

8.7gx=14.25g

原固体混合物中MgCl2的质量分数为:

14.25g/20g×100%=71.25%

答:

原固体混合物中MgCl2的质量分数为71.25%

3.【答案】

(1)14.2g

(2)溶解度为36g.

解:

(1)设硫酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y

硫酸钡沉淀的质量=200g+100g﹣276.7g=23.3g

Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl

142233117

x23.3gy

=

x=14.2g

=

y=11.7g

(2)滤液中的溶质在该温度下的溶解度=

=36g

二、知识梳理

知识点1:

图像类计算题

此类型计算题要求学生有较强的识图能力和数据分析能力。

解题的关键:

首先理解图像的横纵坐标、起点(起点在原点和不在原点两种情况)、拐点(反映了物质反应的先后顺序)、终点(反应何时终止)的含义;然后能结合题目条件分析出图像每段对应信息和书写出反应方程式;再根据化学反应方程式,依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可,同时要注意解题规范。

知识点2:

表格类计算题

此类型计算题要求学生有较强的识图能力和数据分析能力。

解题的关键:

要能根据反应的事实,以及表格中显示的质量变化,判断几次添加溶液的反应过程中哪一次固体物质有剩余、哪一次固体物质恰好完全反应、哪一次溶液过量;并判断出滤渣中物质的成分、从表格中找到滤渣的质量;进一步根据反应方程式计算出固体物质的纯度、溶液质量分数等信息,同时要注意解题规范。

知识点3:

叙述类计算题

此类型计算题要求学生有较强的读题能力和对题目的理解能力。

解题的关键:

要能根据题目的描述,理解反应过程及写出相关的反应方程式;从题目所给的数据中进行筛选,找到解题的关键性数据;设未知量并根据方程式解题;解题过程还要注意差量法、守恒法的应用,要注意解题规范。

三、题型突破

题型1:

图像类计算题

例1:

现有含HCl和CuCl2的混合溶液50g,向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示.

(1)当加入NaOH溶液质量为ag时,溶液中的溶质有  ;

(2)求混合溶液中CuCl2的质量分数.

(3)求恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的总质量.

【答案】

(1)NaCl、NaOH;

(2)27%;(3)120g.

【解析】

(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,所以反应后溶液中的溶质一定含有氯化钠,a点时氢氧化钠过量,所以溶质中还含有氢氧化钠;

(2)设生成9.8g沉淀需要参加反应的氯化铜的质量为x,参加反应的氢氧化钠的质量为y则:

CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl,

1358098

xy9.8g

根据:

解得x=13.5g,根据:

解得y=8g,混合溶液中CuCl2的质量分数:

×100%=27%;(3)与氯化铜反应的氢氧化钠溶液质量为:

=80g,所以恰好完全反应时,消耗NaOH溶液质量:

40g+80g=120g.

变式训练:

某厂排放的废水中含有碳酸钠,易造成环境污染。

化学兴趣小组为该厂设计废水处理和利用的方案.讲行了如下实验:

取过滤后的水样200g,逐滴加入稀盐酸至恰好不再产生气体为止,反应过程中生成气体与所加稀盐酸的质量关系如图所示。

请回答下列问题(不考虑水样中杂质的影响):

(I)反应生成C02气体的质量是g;

(2)反应后生成氯化钠的质量是多少?

(写出计算过程)

(3)农业上常用10%一20%的氯化钠溶液来选种。

请通过列式计算判断:

上述实验反应后所得溶液能否直接用于农业上选种?

【答案】

(1)4.4

(2)11.7g(3)不能

【解析】由图可知38.4g稀盐酸恰好与水样中的碳酸钠完全反应,水样中碳酸钠完全反应生成气体的质量为4.4g,根据二氧化碳的质量可计算出生成氯化钠的质量,反应后溶液的质量应该减去反应生成的二氧化碳的质量。

解:

设反应后生成氯化钠的质量为x。

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

11744

x4.4g

解得:

x=11.7g

答:

反应生成氯化钠的质量为11.7g。

(3)反应后溶液中溶质的质量分数=

×100%=5%<10%,故不能直接用于农业上选种。

题型2:

表格类计算题

例1:

某温度下,某实验小组在用粗锌(杂质难溶于水且与稀硫酸不反应)与200g稀硫酸反应时,实验数据如下表所示。

实验

序号

粗锌的质量/g

稀硫酸的质量/g

生成气体的质量/g

反应后溶液过滤,所得

固体烘干后的质量/g

实验1

15

200

0.4

2

实验2

30

200

0.8

4

实验3

45

200

1.0

17.5

(1)上述实验中,粗锌中的锌有剩余的是(填实验序号)。

(2)计算:

实验3反应后溶液中硫酸锌的质量。

【答案】

(1)实验3

(2)75.5g。

【解析】

(1)根据表格中实验1和2的数据分析,可知每有15g的粗锌参加反应,能生成0.4g的氢气,据此判断,若实验3中45g的粗锌完全反应,则应有1.2g的氢气生成,但实验3的数据显示只有1.0g氢气生成,说明酸已完全反应,而锌有剩余。

(2)根据题意书写反应的化学方程式,由实验3中生成的氢气的质量,可计算出实验3中参加反应的锌的质量

解,设参加反应的锌的质量为x。

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

652

x1g

65:

2=x:

1g

解得,x=32.5g

则反应后剩余固体的质量应为45g-32.5g=12.5g,而根据表格中实验3的数据可知,反应后溶液过滤,所得固体烘干后的质量为17.5g,则说明反应后,生成的硫酸锌中有部分未溶解,其质量为17.5g-12.5g=5g。

解,设反应生成的硫酸锌的质量为y

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

1612

y1g

161:

2=y:

1g

解得,y=80.5g

则实验3反应后溶液中硫酸锌的质量=80.5g–5g=75.5g。

答:

溶液中硫酸锌的质量为75.5g。

变式训练:

有一种石灰石样品的成分是CaCO3和SiO2。

课外小组同学将100g盐酸分5次加入到35g石灰石样品中(已知SiO2不与盐酸反应),得到如下部分数据;

次数

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

加入盐酸的质量/g

20

20

20

20

20

剩余固体的质量/g

30

25

20

15

15

欲将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl2溶液,可先向此溶液中加入足量的石灰石粉末,完全反应后过滤,请计算:

这时还需要向滤液中加入水多少克?

(假设实验过程中溶液损失忽略不计)

【答案】163.5g

【解析】由题意得:

每加入20g盐酸,都将反应掉5g碳酸钙,第4次加入盐酸后,反应恰好完全,第5次加入盐酸,则有20g盐酸过量。

即共有25g碳酸钙和100g盐酸反应。

设:

100g稀盐酸与25g碳酸钙恰好完全反应后生成氯化钙的质量为x,放出二氧化碳的质量为y,将氯化钙溶液配制成10%的溶液,还要加水的质量为z。

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

100        111  44

25g        x   y

100:

111=25g:

xx=27.75g100:

44=25g:

yy=11g

=10%z=163.5g

答:

将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl2溶液,还需要向滤液中加入水163.5g。

题型3:

叙述类计算题

例1:

小强的妈妈要焙制面包,叫小强取商店买回一包纯碱,小强仔细看了包装说明(如图),并产生疑问:

回到学校,他取出从家里带来的一小包纯碱样品进行实验:

准确称取5.5g样品放入烧杯中,在滴加盐酸至刚好完全反应(忽略CO2溶于水),共用去稀盐酸25g,得溶液质量为28.3g(杂质溶于水且与盐酸不反应).求:

(计算结果精确到0.1%)

(1)Na2CO3的另一种俗名;

(2)生成CO2的质量是;

(3)所用稀盐酸的溶质的质量分数.

(4)通过计算判断纯碱样品中碳酸钠的质量分数是否与包装说明相符?

解:

(1)Na2CO3的另一种俗名是纯碱.故填:

纯碱.

(2)生成二氧化碳的质量为:

25g+5.5g-28.3g=2.2g.故填:

2.2g.

(3)解:

设25g盐酸中氯化氢的质量为X,碳酸钠的质量为Y.

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

1067344

YX2.2g

73/44=X/2.2g106/44=Y/2.2g

X=3.65g,Y=5.3g.

盐酸的质量分数为:

3.65g/25g×100%=14.6%.故填:

14.6%.

碳酸钠的质量分数为:

5.3g/5.5g×100%=96.4%,不符合说明.

变式训练:

小强买来一包黄铜(铜、锌合金),包装说明如右图,他对包装说明上的质量分数产生了疑问,他称取20g黄铜样品放入烧杯中,然后往烧杯中加入稀硫酸93.7g,恰好完全反应,反应后称得烧杯内物质共113.5g.

(1)反应产生氢气g.

(2)通过计算判断该黄铜样品中铜的质量分数是否与包装说明相符(计算结果精确到0.1%,下同).

(3)计算反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?

分析:

(1)由于黄铜中锌与稀硫酸反应放出氢气,因此反应前后烧杯内物质质量减小,减小的质量即氢气的质量;

(2)该黄铜样品中铜的质量分数=(黄铜质量20g-锌的质量黄铜的质量)/20g×100%,解决问题需要根据化学方程式计算出锌的质量;

(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数=生成硫酸锌的质量/(烧杯内剩余物质质量113.5g-黄铜中铜的质量)×100%,需要计算反应生成硫酸锌的质量.

解答:

(1)反应产生氢气=20g+93.7g-113.5g=0.2g

故答案为:

0.2;

(2)设Zn质量为x,ZnSO4质量为y

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

651612

xy0.2g

65/x=161/y=20.2

x=6.5gy=16.1g

黄铜样品中铜的质量分数=20g-6.5g20g×100%=67.5%

因为67.5%<70%,所以与包装说明不相符;

(3)反应后溶质质量分数=16.1g113.5g-(20g-6.5g)×100%=16.1%

答:

该黄铜样品中铜的质量分数与包装说明不相符;反应后所得溶液中溶质的质量分数是16.1%.

4、专题过关

1、实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。

现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中,边加边搅拌,随着NaOH溶段加入,溶液液的pH的变化如图所示。

试回答:

(1)a点溶液中含有的离子有____________________________。

(2)当pH=7时,消耗NaOH溶液中NaOH的质量为____________。

(3)计算稀H2SO4的溶质质量分数。

【答案】

(1)Na+、H+、SO42-

(2)0.8(3)9.8%

【解析】a点溶液仍呈酸性,说明此时溶液中仍然含有硫酸,所以此时的溶质有两种即硫酸钠和硫酸;当溶液的PH=7时,溶液呈中性,说明此时氢氧化钠和硫酸刚好完全反应,根据图示信息可以看出一共用了16克氢氧化钠,质量分数为5%,可以求出参加反应的氢氧化钠的质量,这也是题中第三问计算稀硫酸中所含的溶质的已知条件,根据化学方程式,可以求出相应答案。

解:

设10g稀硫酸样品中含H2SO4的质量为x

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

9880

x0.8g

X=0.98g

稀H2SO4的溶质质量分数:

答:

稀H2SO4的溶质质量分数为98%。

2、某兴趣小组对生锈废铁锅中铁的含量进行了测定。

生锈的铁锅中除Fe、Fe2O3外,还含有碳、硅、锰等元素(除Fe、Fe2O3以外的物质都不与稀硫酸反应)。

兴趣小组的同学称取33g废铁锅片放入特制容器中,缓慢加入39.2%的稀硫酸,直到反应完全(假设硫酸先与表面的铁锈发生反应),实验数据如图所示。

(1)从化学元素与人体健康的角度考虑,我们应该选用

(选填“铁锅”或“铝锅”),因为。

(2)废铁锅片中铁单质的质量分数为。

(结果精确到0.1%)

(3)所得溶液中所含溶质的化学式为,计算溶液中硫酸铁的质量。

(要求写出计算过程)

【答案】

(1)铁锅铁是人体必需的微量元素,而铝是不必需元素,而且铝元素对人体有害

(2)84.8%(3)Fe2(SO4)3、FeSO410g

【解析】

(1)从化学元素与人体健康的角度考虑,我们应该选用铁锅,因为铁是人体必需的微量元素,而铝元素对人体有害;

(2)废铁锅片中含有Fe、Fe2O3,其中Fe与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而Fe2O3与硫酸反应不生成氢气,故图表中生成的1.0g气体都是由Fe与硫酸反应得到的。

则假设33g废铁锅片中,Fe的质量为x,

Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

2

x1.0g

x=2.8g

废铁锅片中铁单质的质量分数为:

(2.8g/33g)×100%=84.8%

(3)根据以上分析,所得溶液中溶质为Fe2(SO4)3、FeSO4,设生成Fe2(SO4)3的质量为x。

3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O

3×98400

18.75g×39.2%x

x=10g即溶液中硫酸铁的质量为10g。

3、有一种石灰石样品的成分是CaCO3和SiO2(已知SiO2既不溶于水也不与盐酸反应)。

现将一定量的石灰石样品放入烧杯中,再将100g稀盐酸分4次加入烧杯中,每次均充分反应。

实验数据记录如下:

第一次

第二次

第三次

第四次

加入稀盐酸的质量/g

25

25

25

25

充分反应后剩余固体质量/g

7

4

2

M

求:

(1)上述表格中M的值为__________

(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。

(3)生成二氧化碳的总质量。

【答案】2g80%3.52g

【解析】根据题意可知,每加入25g稀盐酸,固体将反应掉3g,而第三次反应后固体还有2g,说明此时固体中的2g物质是二氧化硅,与盐酸不反应了。

故:

(1)上述表格中M的值为2g;

(2)根据数据表可分析25克稀盐酸完全反应应消耗碳酸钙7g-4g=3g,因此反应前石灰石样品的质量应为7g+3g=10g。

样品中CaCO3的质量分数为:

×100%=80%

(3)设:

生成二氧化碳的质量为x,

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

10044

8gx

x=3.52g

答:

生成二氧化碳的质量为3.52g。

4、某化工厂用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质,其产品包装袋上注明:

碳酸钠≥96%。

为测定该产品中含碳酸钠的质量分数,进行了以下实验:

取12g纯碱样品放入烧杯中,称得烧杯及纯碱样品的总质量为158g,再把100g稀盐酸平均分成四份,依次加入到样品中,每次均充分反应。

实验数据记录如下:

所加盐酸的次数

第一次

第二次

第三次

第四次

盐酸的质量/g

25

25

25

25

烧杯及所盛物质总质量/g

181.2

204.4

228.6

253.6

请计算:

(要求计算过程)

(1)第一次加入稀盐酸充分反应后,生成二氧化碳的质量。

(2)该产品中碳酸钠的质量分数是否合格?

【答案】

(1)1.8g

(2)Na2CO3%=88.3%<96℅,该产品中Na2CO3的质量分数不合格

【解析】试题分析:

(1)分析表中数据可知,每加入25g稀盐酸完全反应,产生气体二氧化碳的质量为158g+25g-181.2g=1.8g;

(2)第四次加入25g稀盐酸放出二氧化碳的质量228.6g+25g-253.6g=0,可判断样品中碳酸钠已完全反应。

且样品完全反应时,产生CO2的质量=158g+100g-253.6g=4.4g。

根据完全反应放出二氧化碳的质量计算样品中碳酸钠的质量,并由此判断该产品中碳酸钠的质量分数是否合格。

解:

设生成4.4gCO2,需碳酸钠的质量为x

Na2CO3+2HCl=NaCl+H2O+CO2↑

10644

x4.4g

106:

44=x:

4.4g解得,x=10.6g

则Na2CO3%=

100℅=88.3%

∵96℅>88.3℅∴该产品中Na2CO3的质量分数不合格

答:

(1)第一次加入稀盐酸充分反应后,生成二氧化碳的质量1.8g;

(2)该产品中碳酸钠的质量分数不合格。

5、炭和氧化铜的混合物55g,与适量的21%的硫酸溶液恰好完全反应,反应后滤出不溶性杂质,将所得275g滤液降温至某温度时,析出晶体25g(该温度下CuSO4的溶解度为25g).

(1)求混合物中氧化铜的质量分数.

(2)若将等质量的混合物在密闭容器中高温灼烧,充分反应后残留的固体是什么?

质量是多少?

解:

(1)反应生成的硫酸铜的质量为:

(275g﹣25g)×

+25g×

═66g

设混合物中氧化铜的质量为x

CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

80160

X66g

x=33g

混合物中氧化铜的质量分数为:

×100%═60%

答:

混合物中氧化铜的质量分数为60%

(2)炭和氧化铜的混合物中炭的质量为:

55g﹣33g=22g

根据碳与氧化铜反应的化学方程式为:

C+2CuO

2Cu+CO2↑可得炭与氧化铜反应的质量比为12:

160而混合物中碳与氧化铜的质量比为22:

33;可确定反应中炭过量氧化铜完全反应;故确定反应后的固体为生成的铜和过量的炭;

设参加反应的碳的质量为x反应生成铜的质量为y

C+2CuO

2Cu+CO2↑

12160128

x33gy

x=2.475gy=26.4g残留的固体中炭质量为:

22g﹣2.475g=19.525g

答:

充分反应后残留的固体是炭和铜;碳的质量为19.525g,铜的质量为26.4g

5、课后作业

1、现有铜与另一种金属的混合物粉末,另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成.

【查阅资料】

(1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应,且生成+2价的可溶性金属硫酸盐和氢气.

(2)相对原子质量:

Mg﹣24、Fe﹣56、Zn﹣65

【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g14.0%的稀硫酸分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如下:

次数

1

2

3

4

加入稀硫酸的质量/g

35.O

35.0

35.O

35.O

剩余固体的质量/g

6.8

5.6

4.4

4.2

通过计算(写出计算过程),求:

(1)该混合物粉末中铜的质量分数?

(2)该混合物粉末中另一金属为何种金属?

(3)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?

1、该混合物粉末中铜的质量分数是52.5%;该混合物粉末中另一金属为金属镁;第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是16.6%.

2、烧杯中装有一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液,若向该溶液中加入足量的BaCl2溶液,产生46.6克沉淀;若向该溶液中加入10%的

NaOH溶液,得到沉淀的质量记录如下:

加入NaOH溶液的质量/g

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

生产沉淀的总质量/g

0.0

2.5

8.6

9.8

9.8

(1)该混合溶液中CuSO4的质量为 16 克.

(2)加入NaOH溶液 160 克时,得到沉淀的质量不再变化.

3、实验室中有一瓶存放时间过长的NaOH药品,其中一部分已转化为Na2CO3,取10克该药品放入烧杯中,加154g水配成溶液,将400g一定溶质质量分数的Ca(OH)2溶液分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得生成沉淀质量的数据记录如下表:

(1)m=  g

(2)求10g该药品中Na2CO3的质量

(3)第三次加入Ca(OH)2溶液充分反应后,所得溶液质量分数是多少?

次数

1

2

3

4

加入Ca(OH)2溶液的质量/g

100

100

100

100

烧杯中生成沉淀的质量/g

1

m

3

3

答:

(1)2

(2)10g该药品中Na2CO3的质量为3.18g;

(3)第三次加入氢氧化钙溶

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