2008年初三化学中考计算复习(三)
化学反应方程式的相关计算及综合计算
能力目标
1、 准确理解质量守恒定律和化学方程式所表示的各物质之间的质量比的涵义,并能
运用它们进行分析和计算。
2、 能够根据化学反应的事实和各种已知条件,对有关纯物质反应、含杂质物质反应
(杂质不参加反应)和溶液反应进行分析和计算。
3、 通过联系实际的有关化学方程式的综合计算,培养综合分析和计算能力,体会有
关化学方程式计算的意义。
4、 通过根据化学方程式计算的解题格式训练,培养严谨的科学态度。
知识点1 有关金属与酸反应的计算
知识疏理 有关金属与酸反应和天平平衡的计算,涉及的知识点较多,能力要求较高,判断金属的量和酸的量哪个过量或题意不明时要分别讨论,是这类试题的难点和关键所在。试题以图象或天平平衡的形式将需要满足的(或需讨论的)条件隐含在其中,需要去寻求、挖掘。
考题经典 题1 把一定质量的锌和镁分别投入足量的稀盐酸中,充分反应后,生成氢气的质量关系如右图所示(图中m表示氢气的质量,t表示反应时间),则投入的锌与镁的质量比是( ) 【答案】C
A、 1∶1 B、 24∶65 C、 65∶24 D、无法确定
【解题思路】 此题依据图象所示的信息,计算金
属的质量。解题关键在于分析图示信息,得出符合题意的条件。酸足量时,产生的氢气质量相等,则表示锌、镁都完全反应,其质量不相等,以产生氢气质量相等为桥梁,寻找锌、镁之间的质量关系。
Zn~ H2~ Mg 65 2 24
即锌与镁的质量比为65∶24。
题2如下图所示,在托盘天平的两盘上各放一只烧杯,分别盛有等质量足量的稀盐酸,天平平衡。向左边烧杯中加入ng镁粉,向右边烧杯中加入ng铝和氧化铝的混合物,充分反应后,若天平仍然平衡,则混合物中铝元素和氧元素的质量比为 。 【答案】15:2
思路点拨 此题是有关天平平衡的计算,且没有具体数据,则解题的过程中学生可以假设数据。由于稀盐酸足量,要使天平仍保持平衡,镁粉和铝粉产生的氢气质量应相等。设:ng镁粉和混合物中铝粉的与稀盐酸反应产生氢气的质量为2克。则:
Mg ~H2↑
2 Al~H2↑ 324 2 18 2
镁的质量n=24克,则混合物的总质量为24克,其中铝18克,氧化铝6克。 然后进一步计算混合物中铝的质量为:
2Al5454?6?18??6?18??18 Al2O3102173O4848 ?6??6?Al2O310217 氧的质量为:则铝氧元素的比之为:15∶2
答案点击 15∶2
知识点2 有关纯净物和不纯物间反应的计算
知识疏理 纯净物、不纯物参加化学反应的有关计算,是初中化学计算最基础知识,同时由于解题方法灵活多样,要求分析数据的能力很强,是能力测试点,而且解题需要规范化,有利于考查学生科学严谨的态度。
① 联系生产、生活以及社会发展的实际给定反应方程式,通过阅读理解,找出
已知量、未知量求解; ② 给定混合物间反应,通过分析,寻找某一纯净物的质量,根据反应方程求解; ③ 联系工业生产,解答不纯物参加反应的计算;
④ 以化学实验为载体,分析每一装置变化前后的质量,寻求关系式(或数据)
求解。
考题经典 例1 某取6.5克锌的样品与足量的稀硫酸反应,得到0.19克氢气,则该锌的样品中可能含有的杂质金属是???( )
A、Mg B、Fe C、Cu D、Al 【答案】 C
【解题思路】 此类混合物问题需要使用一定的解题技巧,“中间值”的方法。先将题目中的6.5克假设成纯净的锌的质量,根据方程式计算出氢气的质量,在以样品产生的氢气量为中间值,两者相比较进行判断。 【解题过程】
解:设:6.5克是纯净物Zn的质量,与足量的硫酸反应产生氢气为X克。
Zn~~~~~H2 65 2 杂质产生氢气 0.19 0.2 6.5 X X=0.2(克)
则杂质与酸反应产生的氢气量应该小于0.19克,或者杂质与酸不反应。等质量的Mg、Fe、Al、Zn与足量的酸反应产生的氢气,由多到少的顺序是:Al>Mg>Fe>Zn,而Cu与酸不反应,所以答案是C。
例2某课外活动小组,为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量,在实验室中称取生铁屑样品10.0g,放入烧杯中,加入一定质量的稀硫酸。加热,使之充分反应(杂质不参加反应)。然后冷却、称量。反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.34g。计算: (1)生铁样品中杂质的含量;
(2)生产100t这种生铁,至少需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量。 【答案】1)4.8% 2)170t
【解题思路】 此题为不纯物的计算题。解题关键在于根据质量守恒定律确定反应前后减少的质量即为氢气的量(0.34g)。然后按氢气的量根据化学方程式计算出生铁中铁的质量。(2)问可以按铁元素质量守恒,根据化学式计算,也可以按质量比由化学方程式计算。
【解】 (1)设样品中杂质含量为x。
Fe + H2SO4 ? FeSO4+H2↑ 56 2 10.0g(1-x) 0.34g
562?10(1?x)0.34 x?0.048?4.8% (2)解法一:设需要赤铁矿的质量为y。
Fe2O3 + 3CO ?2Fe + 3CO2 160 112
y×80% 100t(1-0.048) 160/80%y=112/100t(1-0.048) y=170t
解法二:设需要赤铁矿的质量为y。 由铁元素质量守恒列式:
2Fe100?(1?4.8%)?Fe2O380%y y?170(t)答:生铁样品中含杂质4.8%,生产100t生铁需要赤铁矿170t。
知识点3 有关分析讨论的计算题
知识疏理 分析讨论型计算题着重反映学生分析数据的思维活动过程,试题给出数据的方法有时变动反应物中一个量,有时两个量同时改变,需确定参照对象,对比分析找出正好反应的一组数据进行计算;有时两个量同时改变,需对比分析确定两种物质正好反应的质量比。有时确定两物质正好反应的量,然后再分别讨论其中一种物质的过量问题。
考题经典 题1学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样品,并取稀盐酸200g,平均分成4份,进行实验,结果如下:
实 验 加入样品的质量/g 生成CO2的质量/g 1 5 1.76 2 10 3.52 3 15 4.4 4 20 m (1) 哪几次反应中矿石有剩余?______________________; (2) 上表中m的数值是___________________ 。 (3) 试计算这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数。 【答案】1)3、4两次;2)4.4克 3)80%
【解题思路】 此题通过不断改变石灰石样品的质量,由生成CO2的质量来判断与等量稀盐酸发生反应时,稀盐酸何时不足,石灰石中CaCO3何时完全反应。解题时以实
验1为参照物,分析随样品质量增加,生成CO2质量的增加情况。分析如下:
实 验 加入样品的质量/g 生成CO2的质量/g CO2增加的质量/g 1 5 1.76 2 10 3.52 1.76 3 15 4.4 0.88 4 20 m
从上表不难看出:每增加5g样品,CO2增加的质量,实验2增加1倍,而实验3增加不到1倍,从而说明实验3、4中样品过量,m=4.4g。计算矿石纯度时:以第1次实验或第2次实验的数据计算都可,第3、4两次中盐酸完全反应,而样品中的大理石过量,所以计算石灰石的纯度始不能用3、4次的数据。如果,题目中要求计算盐酸的溶质的质量分数,则要使用3、4的数据,而不能用前2次的数据。 【解题过程】 (3)解:设矿石中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑(以第1次实验结果计算) 100 44 x 1.76g 100/x=44/1.76g x=4g
矿石中碳酸钙的质量分数=4g/5g×100%=80%
四、 化学方程式与溶液的综合计算
知识疏理 化学方程式与溶液的综合计算,是中考必考知识。以混合物(杂质不参加反应,可能作为生成物列入计算溶液的溶质质量分数)与某溶液反应,根据产生的气体(有时运用质量守恒定律确定)或生成沉淀的质量来确定混合物中该物质的含量,并计算生成物溶液中溶质的质量分数;
考题经典 例1将一黄铜样品粉末(含铜、锌)7.0克,投入49.0克稀硫酸中,恰好完全反应,生成0.2克氢气,试求: 1) 黄铜中铜的质量分数;
2) 反应所得溶液中溶质的质量分数。 【答案】1)7.1% 2)29.1%
【解题思路】 此题属于混合物中的两种物质种只有一种物质参加反应,求出混合物中所含物质的质量分数,并涉及到有关生成溶液中溶质的质量分数的综合计算。解题时,应根据化学方程式求出锌的质量,进一步求出铜的质量分数。第二问要先求出生