题型六 综合计算题
【题型分析】
综合计算题是江西中考的必考题型,分值有10分,题目综合性和规范性较强,难度偏大,重点考查学生利用化学方程式进行一般计算的熟悉和规范程度,需要学生具备一定的数据分析处理能力和一定的知识储备,对常见的化学方程式要非常熟悉。解答计算题的一般步骤概括为设、写、找、列、求、答,具体如下:
①设未知量——设;
②正确写出有关化学方程式——写;
③找出已知量和未知量的质量关系——找;
④列出比例式,求出未知量——列;
⑤根据比例式,求出未知数——求;
⑥检查结果,写出答案——答。
根据化学方程式计算应注意的事项:
(1)化学方程式书写要正确,否则会一错全错,准确列出有关反应物或生成物的质量比;
(2)化学方程式中体现的是各纯净物之间的质量关系,故只有纯净物的质量才能代入计算;
(3)质量单位要统一,在解题过程中,已知量后一定要带单位,未知量求出后也要带单位;
(4)解题要严格按照格式书写。
可以概括为:
一解二设最后答,化学方程(式)不能差;
准确寻找质量比,纯量代入不掺假;
所有单位要一致,列式计算解决它。
【举例精讲】
类型一 文字叙述类
例题1 (2020·江西)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动产生的废液中含稀盐酸,需先测定其溶质质量分数后进行处理。(杂质不参加反应)
(1)实验时需配制50 g 5%的氢氧化钠溶液,若用氢氧化钠固体和水来配制,则需称量氢氧化钠固体的质量为 g。
(2)取20 g废液样品于烧杯中,向其中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时共消耗氢氧化钠溶液16 g。计算废液中盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系:Na+ (选填“>”、“=”或“<”)Cl-。
点拨:文字叙述类计算题,所有信息均来自题干,在解答此类题目时,先要仔细审题,正确写出化学方程式,再找出解题的有效数据进行求解。该题的有效数据是氢氧化钠的质量:16 g×5%=0.8 g,再根据氢氧化钠的质量求出HCl的质量,进而求出盐酸的溶质质量分数。实验室用稀盐酸和石灰石(或大理石)制取二氧化碳,废液中还有氯化钙,故氯离子数目大于钠离子数目。
类型二 实验分析类
例题2 (2021·江西)国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品,兴趣小组成员分别进行了下图的实验。(杂质不参与反应,过滤后滤渣损失忽略不计)
(1)溶解时玻璃棒的作用是 。
(2)实验中加入过量CaCl2溶液的目的是 。
(3)通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(4)实验过程中个别同学出现了以下问题。
①过滤时得到的滤液浑浊,原因可能是 (任写一种)。
②过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,这一操作会导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
点拨:在解答实验分析类计算题时,除了要仔细阅读题干外,还要重点关注整个实验流程,注意实验流程中每一步操作的目的,从多步流程中进行有效数据处理,找出代入方程式计算的纯净物的质量,再进行相关计算。该题涉及的化学反应是碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能代入方程式计算的有效数据是10.0 g滤渣(即碳酸钙)的质量,借此求出碳酸钠的质量分数,判断是否合格。
题目是通过氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,通过沉淀质量求出碳酸钠质量,因此加入过量CaCl2溶液的目的是使样品中碳酸钠完全反应。
过滤时得到的滤液浑浊,原因可能是滤纸破损、滤液的液面超过了滤纸边缘或者仪器不干净等。
过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,则测得生成碳酸钙沉淀的质量偏大,这一操作会导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果偏大。
类型三 图像曲线类
例题3 (2023·江西节选) 图1是碳酸钙D3片标签的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验:取8片药片,研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸,充分反应。实验相关数据如图2所示(假设其他成分不参加反应)。
(1)配制7.3%的稀盐酸,量取时需要用到胶头滴管和 (填一种仪器)。
(2)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为 g。
(3)计算每片药片中碳酸钙的质量并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
点拨:图像曲线类计算题,先要仔细阅读题干,找出该题中涉及的化学方程式,在重点关注图像曲线,特别注意曲线的横、纵坐标及曲线的起点、拐点、终点,结合题干和曲线,找出已知量和未知量,代入化学方程式求解。
本题涉及的反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,结合曲线分析可知,曲线的拐点即为气体的质量不再增加时,恰好完全反应。配制7.3%的稀盐酸,量取时需要用到胶头滴管和量筒。
类型四 数据表格类
例题4 为测定某黄铜(假设合金中仅含铜、锌)中铜的质量分数,兴趣小组同学称取20 g黄铜粉末于烧杯中,将80 g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如下表所示:
质量 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为 g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少 (写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为 。
点拨:数据表格类计算题,先要仔细阅读题干,找出该题中涉及的化学方程式,再分析表格数据的变化规律以及数据差异,判断出数据变化的原因,从而判断物质的反应情况,也是中考常考题型,难度偏大,考查学生分析处理数据的能力。
该题根据质量守恒定律,黄铜粉末完全反应生成氢气总质量为20 g+60 g-79.8 g=0.2 g,根据已知量氢气质量作为突破口,求出反应的金属锌质量,进而求出铜的质量分数。分析表格数据可知,第三次实验,由于硫酸过量,溶液中的溶质为硫酸和硫酸锌。
【参考答案】
类型一
例题1 (1)2.5
(2)解:设盐酸的溶质质量分数为x。
NaOH + HClNaCl+H2O
40 36.5
16 g×5% 20 g×x
=
x=3.65%
答:废液中盐酸的溶质质量分数是3.65%。
(3)<
类型二
例题2 (1)搅拌,加速溶解
(2)使碳酸钠完全反应
(3)解:从实验的流程可以看出,碳酸钙沉淀的质量为10.0 g。
设样品中碳酸钠的质量为x。
CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0 g
=
x=10.6 g
样品中碳酸钠的质量分数为
×100%≈98.1%>98.0%
答:该工业纯碱是合格品。
(4)①滤纸破损(或液面超过了滤纸边缘,或仪器不干净)
②偏大
类型三
例题3 (1)量筒 (2)100
(3)解:设参加反应的碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 73
x 100 g×7.3 %
=
x=10 g
每片药片中碳酸钙的质量为10 g÷8=1.25 g,与标签相符。
答:每片药片中碳酸钙的质量为1.25 g,与标签相符。
类型四
例题4 (1)0.2
(2)解:设20 g黄铜中锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2 g
=
x=6.5 g
黄铜中铜的质量分数为×100%=67.5%
答:黄铜中铜的质量分数为67.5%。
(3)硫酸和硫酸锌
2
