資源簡介

TYPE13 專題13　化學解答題
　　命題重點:化學解答題主要涉及兩方面的內容:根據化學式的計算和根據化學方程式的計算。根據化學式的計算主要包含元素質量比、元素質量分數、分子中原子的個數比等。根據化學方程式的計算中,往往會結合質量守恒定律、溶液中溶質質量分數和物質純度的計算等。
　　方法要點:首先要注意化學式和化學方程式的正確書寫以及它們所代表的含義,因為這是化學計算的前提;其次要注意審題,理清題目的已知量和未知量,明確各量的關系;最后在書寫時要注意格式。
類型一　根據化學式的計算
1 [2016·寧波] 生活中科學之美、科學之趣隨處可見。圖T13-1是某廠商設計的T恤,T恤上有趣的圖案是鄰二溴苯(C6H4Br2)分子的結構簡式。
圖T13-1
(1)鄰二溴苯屬于　　　　　　(填“有機物”或“無機物”)。?
(2)鄰二溴苯分子中碳、氫、溴三種原子個數比為　　　　。?
(3)236 g鄰二溴苯中含溴元素　　　　g。?
【解法指導】 有機物是含碳的化合物,除了碳酸、碳酸鹽之外;化學式在微觀方面的含義是代表一個分子的原子構成;要計算鄰二溴苯中溴元素的實際質量,可以根據化學式算出溴元素的質量分數再進行求解。
1.[2017·麗水] 兒童缺鋅會引起食欲不振、發育不良等癥狀。如圖T13-2為某補鋅口服液說明書的部分信息,回答下列問題。
(1)葡萄糖酸鋅由　　　　種元素組成。?
(2)葡萄糖酸鋅中碳、氫元素的質量比為　。?
(3)要滿足兒童身體正常的需要,在某一時間段需要適量補鋅。若兒童1千克體重每日需要0.5毫克鋅,每天從食物中只能攝入所需鋅的一半。體重為20千克的兒童,理論上一天還需服該口服液多少支?
××牌補鋅口服液
主要成分:葡萄糖酸鋅
化學式:C12H22O14Zn
含　鋅:5.0 mg/支
質　量:10 g/支
圖T13-2
2.[2017·舟山] 2017年5月,中國首次海域天然氣水合物(可燃冰)試采成功。可燃冰儲量豐富,熱值高,燃燒后不產生任何殘渣,被稱作“未來的能源”。
(1)可燃冰通常出現在深海海底以下數百至一千多米的沉積層內,據推測可能是地層斷裂導致氣體逸出,上升的氣流與海洋深處的冷水接觸而形成。基于以上信息可知,影響可燃冰形成的因素可能是氣源、壓強和　　　　。?
(2)可燃冰開采不當,會對地球環境帶來嚴重破壞,如大規模的海底滑坡、大量甲烷逃逸到大氣中等。甲烷氣體進入大氣會帶來嚴重的　　　　,造成全球氣溫上升。?
(3)現在普遍認為可燃冰的化學式是CH4·8H2O,請列式計算可燃冰中碳元素的質量分數。
類型二　根據化學方程式的計算
考向一　根據坐標圖像圖提供的數據進行化學方程式的計算
2 [2016·舟山] 某校興趣小組在參與“污水共治”行動中,考察了某工廠的廢水處理工程,并取該廠未經處理的廢水樣品進行測定分析:
(1)用紫色石蕊試液檢驗廢水的酸堿度,石蕊試液呈　　　　色,說明該廢水呈酸性。?
(2)另取該酸性廢水少量,滴加適量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產生,說明該廢水中一定含有的酸根離子是　　　　。?
(3)同學們進一步了解到該廢水中只含有一種酸,為測定其所含酸的質量分數,取該廢水200 g于燒杯中,逐漸加入硝酸鋇溶液,生成的沉淀物質量與加入硝酸鋇溶液的質量關系如圖T13-3所示。計算廢水中該酸的質量分數。(假設該廢水中的其他物質均溶于水,且不與硝酸鋇溶液反應)
圖T13-3
【解法指導】 本題是一道結合溶液溶質質量分數計算的化學方程式計算題,另外本題出現的坐標曲線圖,也是近年中考的熱點。在答題時要注意審題,理清已知量和需求的未知量,再運用化學方程式建立兩者的數量關系。
1.向100 g硫酸銅溶液中,逐滴加入NaOH溶液,化學反應方程式為:CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4,加入NaOH溶液的質量與生成沉淀的質量之間的關系如圖T13-4所示,請回答下列問題。
圖T13-4
(1)Cu(OH)2質量為　　　　g。?
(2)計算該硫酸銅溶液的溶質質量分數。(請寫出計算過程)
2.[2017·嘉興] 在學習了金屬的化學性質后,科學老師布置了一項課外學習任務:調查化工顏料店出售的涂料添加劑“銀粉”是什么金屬?某學習小組通過調查,分別獲得了“銀粉”是銀粉、鋁粉、鋅粉這三種不同結果。為了確定究竟是哪一種金屬,學習小組同學將一小包“銀粉”帶回實驗室,進行了如下實驗和分析(相關反應的化學方程式為:Zn+2HClZnCl2+H2↑;2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑)。
(1)取少量“銀粉”于試管中,滴加適量鹽酸,觀察到有　　　　產生,說明“銀粉”一定不是銀。?
(2)為了進一步確定“銀粉”是鋁還是鋅,學習小組通過理論計算, 獲得兩種金屬分別與足量鹽酸反應產生氫氣的質量關系,并繪制成如圖T13-5所示圖像。在繪制鋅的圖像時,a點所對應的鋅的質量m為多少?(通過計算回答)
圖T13-5
(3)取1.8克“銀粉”(雜質忽略不計)加入到50克稀鹽酸中,恰好完全反應,生成氫氣0.2克。根據圖T13-5可知,“銀粉”是　　　　。計算實驗中所用稀鹽酸的溶質質量分數　　　　。?
圖T13-6
3.[2017·麗水] BaCl2是一種重金屬鹽,其水溶液具有很強的毒性,若誤服了BaCl2溶液可立即服用MgSO4溶液解毒。為測定某BaCl2溶液的溶質質量分數,現取100克BaCl2溶液,不斷加入MgSO4溶液,反應過程中溶液總質量與加入MgSO4溶液的質量關系如圖T13-6所示,請回答:
(1)P點時溶液中的溶質名稱是　　　　。?
(2)反應生成沉淀的最大質量為　　　　。?
(3)求原BaCl2溶液的溶質質量分數。
4.[2018·舟山] 大理石是含雜質的碳酸鈣,因具有美麗花紋而被廣泛用于建筑物外墻、內壁的貼面和地面鋪設。某同學想測出大理石樣品中碳酸鈣的含量,進行了如下實驗和分析。
圖T13-7
(1)取一定量的大理石樣品置于圖甲的發生裝置中,用分液漏斗向下滴加鹽酸(雜質不參加反應),產生的氣體用含有堿性物質的吸收裝置充分吸收。分液漏斗中所加液體不選用硫酸,理由是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。?
(2)反應前,測得圖T13-7甲中錐形瓶內物質的總質量和吸收裝置的總質量都為m g,實驗后,根據實驗數據繪制了圖乙,曲線a、b分別表示錐形瓶內物質的總質量和吸收裝置的總質量隨反應時間變化的情況。請根據曲線b分析計算出大理石樣品中碳酸鈣的質量。
(3)請綜合分析曲線a、b,計算出實驗中所用鹽酸的溶質質量分數。(結果精確到0.1%)
(4)計算后,該同學對上述實驗進行了反思。他認為分液漏斗中選用的鹽酸濃度偏大,會對實驗結果造成較大影響,其原因是?　 。?
考向二　根據表格提供的數據進行化學方程式的計算
3 [2016·溫州] 在校園科技節上,為測出雞蛋殼(主要成分是碳酸鈣)中鈣元素的質量分數,某同學稱取已洗凈、晾干、研成粉末的雞蛋殼10 g置于燒杯中,將燒杯放在電子天平上,往燒杯內加入足量的稀鹽酸,每0.5分鐘記錄一次電子天平的示數,據此計算出產生氣體的質量,具體數據如下表(反應的化學方程式為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑)。
時間/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
產生氣體質量/g
0
1.80
3.00
3.60
3.96
3.96
3.96
(1)若產生的氣體全部是雞蛋殼中的碳酸鈣與鹽酸反應生成的CO2,根據實驗結果計算出該雞蛋殼中鈣元素的質量分數。(假定雞蛋殼中其他成分不含鈣元素,寫出具體計算過程)
(2)下列哪些情況會導致實驗中鈣元素質量分數測量結果偏大?　　　　(可多選)。?
A.鹽酸溶質質量分數過大
B.雞蛋殼未晾干
C.雞蛋殼中含有碳酸鎂
D.雞蛋殼未充分研碎
【解法指導】 本題中出現了表格,也是近年中考的熱點類型。對于表格中數據的分析,一般要運用好質量守恒定律。分析表格數據,最終產生氣體不變,意味著蛋殼中的成分被完全反應。另外題中還結合了物質含量的計算,但不管如何,題的主體還是根據化學方程式計算,因此我們必須根據化學方程式,找出相應的已知量和待求量,最后列出比例式求解。
1.[2017·寧波] 實驗室有一瓶碳酸鈣和氯化鈣粉末組成的均勻混合物,小科用相同溶質質量分數的稀鹽酸和該混合物反應(所得溶液均為不飽和溶液),四組實驗數據記錄如下表,請分析計算:
實驗組別
一
二
三
四
稀鹽酸質量/g
100.0
100.0
100.0
100.0
混合物質量/g
3.0
6.0
9.0
12.0
所得溶液質量/g
101.9
103.8
105.0
a
剩余固體質量/g
0
0
m
n
(1)反應后,稀鹽酸還有剩余的是第　　　 　組。 ?
(2)求混合物中碳酸鈣和氯化鈣的質量之比。
(3)表中a的值為　　　 　。?
(4)求表中m的值。
2.[2017·衢州] 有一種管道疏通劑,主要成分為鋁粉和氫氧化鈉混合粉末。工作原理是:利用鋁和氫氧化鈉遇水反應放出大量的熱,加快氫氧化鈉對毛發等淤積物的腐蝕,同時產生氫氣增加管道內的氣壓,利于疏通。小柯利用如圖T13-8裝置測定疏通劑中鋁的質量分數。
圖T13-8
Ⅰ.取樣品20 g,倒入容積為200 mL的錐形瓶中,然后在分液漏斗中加入水,置于電子天平上測出總質量m1。
Ⅱ.打開活塞,加入足量的水充分反應,直到沒有固體剩余,靜置一段時間,測出總質量m2。
Ⅲ.實驗數據如下表:
反應前總質量m1
反應后總質量m2
371.84 g
371.24 g
(1)配平化學方程式:2Al+2NaOH+2H2O　　　　NaAlO2+3H2↑。?
(2)根據化學方程式計算樣品中鋁的質量分數。
(3)以下情形會導致樣品中鋁的質量分數測量結果偏高的原因可能有　　　　　。?
A.向錐形瓶中倒入樣品時,撒出了部分粉末
B.在反應過程中有水蒸氣逸出
C.沒有等裝置中氫氣全部排盡就稱量
3.[2017·溫州] 實驗室有一變質的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質,且成分均勻),為測量樣品中Na2CO3的質量分數,小明進行了如下實驗。
圖T13-9
①取質量、大小相同的3個燒杯,分別加入一定質量分數的稀鹽酸100 g;
②向上述3個燒杯中分別加入3份質量不同的樣品;
③充分反應后,再用電子天平稱量燒杯及燒杯內物質的總質量(假設產生的氣體完全逸出)。實驗數據記錄如下:
實驗一
實驗二
實驗三
反應前稀鹽酸+燒杯質量/g
150
150
150
反應前固體樣品質量/g
4
8
12
反應后燒杯內物
質+燒杯質量/g
m
155.8
158.7
已知實驗中發生的化學反應: NaOH+HClNaCl+H2O;Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。
(1)分析表中數據,寫出判斷實驗二中的樣品已完全反應的理由:?　 。?
(2)表中的m值為　　　　。?
(3)根據實驗二的數據計算樣品中Na2CO3的質量分數。
4.碳酸氫鈉片是一種常用藥,能用于治療胃酸過多,這是因為人體的胃液中含有鹽酸。已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,為測定藥片中碳酸氫鈉的含量,小科進行了如下實驗:
圖T13-10
小科認為,要測定藥片中碳酸氫鈉的含量,實驗中需要采集兩個數據:一是測出碳酸氫鈉片樣品的質量;二是根據碳酸氫鈉與鹽酸的反應原理,通過實驗測出反應生成的　　　　質量。?
(2)小科按如圖T13-10甲的實驗方案,取藥片和足量的稀鹽酸進行實驗,通過測量反應前后總質量的變化來采集實驗數據。同學們認為,測得碳酸氫鈉的質量分數會偏大,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一點即可)。?
(3)為減小實驗誤差,小科又設計了如圖乙的實驗方案,取藥片和足量的稀鹽酸進行了三次實驗,采集的實驗數據如表:
實驗序號
1
2
3
碳酸氫鈉片樣品質量/g
3.0
3.0
3.0
反應前總質量/g
193.8
194.6
193.6
反應后總質量/g
192.6
193.6
192.5
二氧化碳質量/g
請計算藥片中碳酸氫鈉的質量分數。
參考答案
◆分類突破
例1　(1)有機物　(2)3∶2∶1　(3)160
針對訓練
1.(1)四　(2)72∶11
(3)解:20千克兒童一天需要鋅的質量為20×0.5 mg=10 mg,需要服用口服液補充的鋅的質量為10 mg2=5 mg,由說明書上可知每支補鋅口服液中含鋅為5.0 mg,理論上一天還需服該口服液5 mg5 mg/支=1支。
答:理論上一天還需服該口服液1支。
2.(1)溫度　(2)溫室效應
(3)解:可燃冰中碳元素的質量分數為12160×100%=7.5%。
答:可燃冰中碳元素的質量分數為7.5%。
例2　(1)紅
(2)SO42-(硫酸根離子)
(3)解:由題意可知該酸是硫酸,設200 g廢水中含硫酸的質量為x。
Ba(NO3)2+H2SO42HNO3+BaSO4↓
98 233
x 23.3 g
98233=x23.3 g　x=9.8 g
廢水中硫酸的質量分數為9.8 g200 g×100%=4.9%。
答:廢水中硫酸的質量分數為4.9%。
針對訓練
1.(1)9.8
(2)解:設硫酸銅溶液中溶質的質量為x。
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 9.8 g
16098=x9.8 g　
x=16 g
該硫酸銅溶液的溶質質量分數為16 g100 g×100%=16%。
答:該硫酸銅溶液的溶質質量分數為16%。
2.(1)氣泡
(2)解:設a點所對應的鋅的質量為x。
Zn+2HClZnCl2+H2↑
65 2
x 0.2 g
652=x0.2 g　x=6.5 g
答:a點所對應的鋅的質量為6.5 g。
(3)鋁(或Al)　14.6%
3.(1)氯化鎂　(2)23.3 g　
(3)解:設BaCl2溶液的溶質質量分數為x。
BaCl2+MgSO4BaSO4↓+MgCl2
208 233
100 g×x 23.3 g
208233=100 g×x23.3 g　x=20.8%
答:原BaCl2溶液的溶質質量分數為20.8%。
4.(1)硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水,它會包裹在大理石表面,使酸溶液不能與大理石接觸,從而使反應中止
解:(2)由圖像可知:反應生產的CO2質量為2.2 g。
設固體混合物中碳酸鈣的質量為x,參加反應的HCl的質量為y。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
x y 2.2 g
10044=x2.2 g　x=5 g
7344=y2.2 g　y=3.65 g
(3)鹽酸的溶質質量分數為3.65 g20 g+2.2 g×100%≈16.4%。
答:(2)大理石樣品中碳酸鈣的質量為5 g;(3)所用鹽酸的溶質質量分數是16.4%。
(4)鹽酸濃度越大,揮發性越強,會揮發出更多的氯化氫氣體被吸收裝置吸收,導致二氧化碳測量值偏大,對結果有較大影響
例3　 (1)解:設10 g雞蛋殼中碳酸鈣的質量為x。
據表可知,充分反應后產生二氧化碳的質量為3. 96 g。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.96 g
10044=x3.96 g　x=9 g
10 g雞蛋殼中鈣元素的質量為9 g×40100×100%=3. 6 g。
雞蛋殼中鈣元素的質量分數為3.6 g10 g×100%=36%。
答:雞蛋殼中鈣元素的質量分數為36%。
(2)AC
針對訓練
1.(1)一和二
(2)解:第一組中產生CO2質量m=103.0 g-101.9 g=1.1 g,
設3.0 g混合物中碳酸鈣的質量為x。
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 1.1 g
10044=x1.1 g　
x=2.5 g
3.0 g混合物中氯化鈣的質量為3.0 g-2.5 g=0.5 g,
混合物中碳酸鈣和氯化鈣的質量之比為2.5 g∶0.5 g=5∶1。　
答:混合物中碳酸鈣和氯化鈣的質量之比是5∶1。
(3)105.5
(4)解:第三組實驗中反應產生的二氧化碳和未參加反應的碳酸鈣的總質量為100.0 g+9.0 g-105.0 g=4.0 g,9.0 g混合物中碳酸鈣的質量為2.5 g×3=7.5 g,
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
100 44
7.5 g-m 4.0 g-m
10044=7.5 g-m4.0 g-m　
m=1.25 g
答:m的值是1.25 g。
2.(1)2
(2)解:反應產生的氫氣的質量為371.84 g-371.24 g=0.6 g。
設參加反應的鋁的質量為x。
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
54 6
x 0.6 g
546=x0.6 g　
x=5.4 g
樣品中鋁的質量分數為m鋁m樣品×100%=5.4 g20 g×100%=27%。　
答:樣品中鋁的質量分數為27%。
(3)BC
3.(1)實驗三中樣品質量比實驗二增多后,生成氣體質量也增多,說明實驗二中鹽酸有剩余,樣品反應完全
(2)152.9
(3)解:設8 g樣品中含Na2CO3的質量為x。
反應生成二氧化碳的質量為150 g+8 g-155.8 g=2.2 g。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2 g
10644=x2.2 g　x=5.3 g
樣品中Na2CO3的質量分數為5.3 g8 g×100%=66.25%。
答:樣品中Na2CO3的質量分數為66.25%。
4.(1)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出時帶走部分水蒸氣(或有部分液體濺出燒杯)
(3)解:三次實驗所得二氧化碳質量的平均值
m(CO2)=1.2 g+1.0 g+1.1 g3=1.1 g。
設藥片中NaHCO3的質量為x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84　　　　　　　　 44
x　　　　　　　　 1.1 g
8444=x1.1 g　
x=2.1 g
藥片中NaHCO3的質量分數為2.1 g3 g×100%=70%。
答:藥片中碳酸氫鈉的質量分數為70%。

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