浙教版九年级科学上册教师辅导讲义化学计算专题2.docx
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浙教版九年级科学上册教师辅导讲义化学计算专题2
学科教师辅导讲义
学员编号：
年级：
初三课时数：
3
学员姓名：
辅导科目：
化学学科教师：
授课主题
C（化学方程式计算2）
授课日期及时段
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
一
二
三
四
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+2HCl
CaCl2+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
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