初中总复习——化学计算综合
【本讲主要内容】
初中总复习——化学计算综合
【知识掌握】
【知识点精析】
1.有关化学式的计算：
基本公式：
（1）相对分子质量=（化学式中各原子的相对原子质量×化学式中该元素原子个数）之和
（2）化合物中某元素质量分数=
（3）元素质量=物质质量×该元素的质量分数
2.有关溶液的计算
溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶液质量=溶液体积×密度
溶质的质量分数
饱和溶液溶质的质量分数
稀释公式：浓溶液质量×稀释前浓度=稀溶液质量×稀释后浓度
浓溶液质量×大浓度+稀溶液质量×小浓度=混合溶液×中浓度
注意：溶液质量守恒而体积不守恒，当溶液稀释时，
3.有关化学方程式的计算
设各物质的相对分子质量为M，质量为m。
则有：
4.有关化学方程式和溶液的综合计算
反应后所得溶液的质量=原溶液的质量＋新溶解的物质的质量－反应生成的气体或沉淀的质量。
【解题方法指导】
[例1]由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混合物中，测得含氧元素为22%，则其中含硫元素约为（）。
A.32% B.46% C.78% D.无法确定
解析：本题的考查重点是对化学式的认识、分析和联想。该三种物质组成的混合物中含有三种元素即Na、S、O，由题干所给出的三个化学式可以看出已知元素氧与未知元素硫之间没有直接的联系，但钠元素和硫元素之间有固定的质量比。即Na:S=（23×2）:32=46:32。由于混合物中含氧为：22%，所以，钠和硫的质量分数为1－22%＝78％，其中硫的质量分数应为：。
答案：A
说明：本题的考查重点是对化学式的认识、分析和联想。
[例2]将等质量的镁、铝、锌、铁四种金属分别与质量相等、溶质的质量分数相同的盐酸反应，其中只有镁和盐酸恰好完全反应。依此，可推断出：
（1）金属______必有剩余；
（2）金属______产生氢气的质量最小；
（3）金属______和金属______产生氢气的质量相等。
解析：
分析四种金属与盐酸反应的质量关系
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24g2g
2.4g0.2g
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
54g6g
1.8g0.2g
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65g2g
6.5g0.2g
Fe+2HCl=ZnCl2+H2↑
56g2g
5.6g0.2g
根据反应方程式计算可知，若产生0.2克氢气需要镁2.4克，铝1.8g，锌6.5克，铁5.6g，即与质量相等、溶质的质量分数相同的盐酸（如：溶质质量为7.3g的盐酸溶液）反应时所需质量m（Al）
答案：（1）铝；（2）锌；（3）镁、铝
说明：金属与酸的反应关键要看好谁是“足量”或“过量”的。
（1）等质量的Na、Mg、Al、Zn、Fe五种常见金属与足量酸反应生成H2能力强弱：Al>Mg>Na>Fe>Zn。
（2）同种酸，天平平衡，一定没剩余的是酸，一定剩余的是放氢气能力强的金属，可能剩余的是能力弱的金属；天平不平，一定向放氢气能力弱的金属一边偏。不同种酸，向相对分子质量和大的一侧偏（H2SO4~98，2HCl~73）。
【考点突破】
【考点指要】
化学计算是综合考查学生学习能力的一种题型，中考一般考查化学式的计算、溶质的质量分数的计算、溶液的稀释、化学方程式与溶质质量分数的综合计算等有关内容，在各类题型中均有所体现，约占总分值的1/5。化学计算是学习的难点，复习时可在基本概念和原理、元素化合物等各部分知识的复习中，加上该知识中的有关计算因素，使难点得到分散。
【典型例题分析】
[例1]（05南京期末考题）6.5g锌粒和80毫升密度为1.2g/cm3的稀硫酸恰好完全反应。将反应所得到的溶液蒸发多少克水，才能刚好形成20℃时的饱和溶液？（20℃时硫酸锌的溶解度是32.2g）
解析：
设生成的硫酸锌的质量为x，参加反应的硫酸溶质的质量为y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
6598161
6.5gyx
∴x=16.1g,y=9.8g
硫酸溶液的质量＝80mL×1.2g/cm3＝96g,其中水的质量＝96g－9.8g=86.2g
设形成20℃时的饱和溶液需蒸发溶剂的质量为m
，m=36.2g
答：形成20℃时的饱和溶液需蒸发溶剂36.2g。
说明：本题为化学方程式与溶解度的综合计算题，需明确反应后的溶液中溶质、溶剂的量，根据溶解度计算公式对号入座。
[例2]（04吉林中考模拟题）向试管中装入含5%二氧化硅（化学式为SiO2，SiO2不与盐酸反应，也不溶于水）的碳酸钙后，连同试管称量，总质量为55.26克。再向试管中加入盐酸27.2克，恰好完全反应并形成溶液（生成的气体全部逸出），再称量，总质量为80.26克。求：反应后溶液中溶质的质量分数。
解析：
△m=55.26g+27.2g－80.26g=2.2g
设碳酸钙的质量为x，反应生成的氯化钙质量为y。
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
10011144
xy2.2g
∴x=5g，y=5.55g
∴反应后生成的氯化钙溶液的质量＝5g+27.2g－2.2g=30g
∴反应后生成的氯化钙溶液的溶质质量分数＝＝18.5％
说明：有关化学方程式和溶液的综合计算的基本关系式为：
反应后所得溶液的质量=原溶液的质量＋新溶解的物质的质量－反应生成的气体或沉淀的质量。
[例3]（03年天津中考模拟题）将一定质量的CaCO3高温煅烧一段时间后冷却，测得固体剩余物中钙元素的质量分数为50%。求此时被分解的CaCO3占原有CaCO3的质量分数。（精确到0.1%）
解析：45.5%
CaCO3中Ca％＝40/100×100％＝40％
CaO中Ca％＝40/56×100％＝71.4％
∵40％<50%<71.4％
∴CaCO3未全部分解。
设原有CaCO3质量为m，则其中m（Ca）=0.4m
∴分解后所得的m（固体混合物）=0.4m/50%=0.8m
∴△m=m－0.8m=0.2m
设分解的CaCO3质量为x。
CaCO3＝CaO+CO2↑
44
x0.2m
∴x=0.45m
∴被分解的CaCO3占原有CaCO3的质量分数=0.45m/m×100％＝45％
说明：无数据计算题可根据化学反应方程式中隐含的数量关系进行求设。
【达标测试】
1.测得某NH4NO3肥料中含氮量为38.5%，则该混合物中可能混有（）
A.NH4HCO3 B.
C.NH4Cl D.
2.在托盘天平的两盘上，各放一只烧杯，调节平衡。在两烧杯里分别放入等质量等浓度的稀硫酸，若在右盘中放入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平保持平衡，应在左盘加入与铁质量相同的金属是（）
A.ZnB.AlC.CuD.Ag
3.将A、B、C三种物质各16g混合加热，充分反应后混合物中有12gA、27gC和一定质量的D，已知B完全反应。若A、B、C、D的相对分子质量分别为16、32、44、18，则该反应的化学方程式可表示为（）
A.2A+B=C+2D B.A+2B=C+2D
C.2A+B=2C+D D.A+B=C+D
4.人体进行生理活动所需的能量，主要来源于体内有机物的氧化分解。其酶反应原理是：有机物+O2→CO2+H2O+能量，经研究发现，180g某种有机物与O2完全反应，生成264gCO2和108gH2O。下列关于该有机物组成的叙述中，正确的是（）
A.所含的碳、氢两种元素的质量比为6:1
B.一定含碳、氢元素，可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素
D.一定含碳、氧元素，可能含有氢元素
5.14.7g氯酸钾和3g二氧化锰混合后制取氧气，加热一段时间后，冷却称量试管内剩余物为15.3g，求有多少克氯酸钾分解？
6.某学校化学兴趣小组的同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，称取了4份石灰石样品（设该石灰石中不含其他碳酸盐），分别加入过量的稀盐酸进行实验，结果如下：
实验 1 2 3 4 石灰石样品的质量/g 2.5 5 7.5 10 生成二氧化碳的质量／g 0.88 1.66 2.64 3.52 分析上述实验数据并回答：
（1）哪次实验数据有明显错误？为什么？
（2）计算这种石灰石样品中碳酸钙的质量分数？
7.为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取该样品6g装入烧杯中，加入36.5g稀盐酸恰好完全反应（样品中杂质不溶于水，也不与盐酸反应），反应后过滤得39.3g溶液，假设操作过程中溶液无损失。求：（1）样品中碳酸钙的质量分数？（2）稀盐酸中溶质的质量分数？
8.取碳酸钠和氯化钠固体混合物13.6g与一定量的稀盐酸完全反应，得到10％的氯化钠溶液147g。求：固体混合物中碳酸钠的质量分数？
9.把4g硫粉放在给定量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示，请回答下列问题：
第一次 第二次 第三次 氧气质量（g） 3 4 6 二氧化硫质量（g） 6 在表中填写第三次实验生成二氧化硫的质量。
10.有12g铜和氧化铜的混合物，通入足量氢气并加热完全反应后，试管中共有铜10.4g，求原混合物中氧化铜的质量分数？
11.有一种含杂质的铁片样品10g，放入50g稀硫酸中，铁完全溶解后（杂质不与硫酸反应，也不溶于水），称量溶液及剩余固体，物质的总质量为59.7g，求该铁样品中杂质的质量分数？
12.油炸食品、烧烤食品等被营养专家称做“垃圾食品”，这是因为制作过程中不仅产生大量有害气体污染环境，而且食物中还会产生一些强致癌物质，故此类食品不宜多吃、常吃。如在食物的煎炸过程中会产生一种有害物质——丙烯醛，化学式为：C2H3CHO。试回答：
（1）丙烯醛的相对分子质量为________。
（2）丙烯醛中氧元素的质量分数为________（结果保留一位小数）
（3）112g丙烯醛中碳元素的质量为___________。
【综合测试】
一.选择题
1.的相对分子质量的计算方法是（）
A. B.
C. D.
2.A和B两种元素，其相对原子质量分别是14和16，化合价分别是+5和，则A、B形成的化合物C的相对分子质量是（）
A.102B.108C.30D.142
3.下列各组物质以任意比混合后充分燃烧，产生的CO2分子数目一定比H2O分子数目多的是（）
A.CH4和C2H4 B.H2和CO
C.CH4和CO D.C2H4和C2H2
4.农业生产中通常用10%～20%的食盐水来选种，现有配制好的15%的食盐水200kg中含水（）
A.30kgB.170kgC.140kgD.200kg
5.已知反应。A、B两物质完全反应时的质量比为，若生成C和D共140g，则该反应消耗B的质量为（）
A.60gB.80gC.90gD.120g
6.某5.6g不纯的铁片（含有下列一种金属）与足量的稀盐酸反应。放出0.21g氢气，则铁片中含有的金属杂质可能是（）
A.ZnB.AgC.AlD.Cu
7.将质量分数相同的硫酸和氢氧化钠溶液等质量混合后，其溶液的pH（）
A.等于7B.小于7C.大于7D.等于0
8.4.6g某化合物完全燃烧需要消耗9.6g氧气，同时生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的组成是（）
A.只含碳、氢元素
B.只含氢、氧元素
C.含有碳、氢元素，可能含氧元素
D.含碳、氢、氧三种元素
9.由CO和CO2组成的混合气体，经分析混合气体中碳元素的质量分数为30%，则混合气体中CO和CO2的质量比为（）
A.B.C.D.
10.现有13.5g氯化铜样品，当它与足量的硝酸银充分反应后，得到氯化银29g，则此样品中可能混有的物质是（）
A.BaCl2B.KClC.ZnCl2D.CaCl2
11.已知20℃时KNO3的溶解度为31.6g。在此温度下，将20gKNO3晶体到入50mL蒸馏水中，充分搅拌，所得溶液的溶质质量分数为（）
A.50%B.76%C.24%D.18.6%
12.由10g含杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生4.4gCO2，试推断杂质的组成可能是（）
A.MgCO3和KHCO3 B.K2CO3和SiO2
C.MgCO3和SiO2 D.无法确定
13.将下列物质各10g分别投入到90克水中，最终所得溶液中溶质的质量分数为10%的是（）
A.Na2OB.CaOC.NaClD.SO3
二.填空题
14.鲨鱼是世界上惟一不患癌症的动物，研究发现其体内含有角鲨烯（化学式为C30H50）有抗癌作用。试计算：
（1）角鲨烯中碳、氢两元素的质量比：。
（2）41克角鲨烯与克水中所含氢元素的质量相等。
15.6.2克Na2O溶于43.8克水中，所得溶液的溶质质量分数是。
16.一定质量的氧化镁刚好与10倍质量的稀硫酸反应，则该稀硫酸的溶质的质量分数是
。
17.在一硫酸溶液中，加入氯化钡溶液直到不再产生沉淀为止。生成沉淀的质量与原硫酸溶液的质量恰好相等，则原硫酸溶液中溶质的质量分数为。
18.铀－235是原子反应堆的主要原料，已知其相对原子质量为235，又知其原子核内含有92个质子，则该种原子核内含有中子数，核外共有个电子。
三.实验题
19.利用下图所示的实验装置，测定某氧化铁试样中氧化铁的质量分数。回答下列问题。
（1）如果用稀硫酸代替盐酸，你认为能否省去B装置（填“能”或“不能”），原因是。
（2）假设试样中杂质不发生反应，且B、C、E装置吸收是完全的。若试样为10克，完全反应后，E装置的质量增加了2.7克，则试样中氧化铁的质量分数为。
（3）若（2）中实验所得数据是B、C装置颠倒后测出的，那么计算出的结果，比实际试样中氧化铁的质量分数（填“偏大”或“偏小”）；如果通过称量反应后的质量进行计算，可以避免偏差。
四.计算题
20.时，向质量分数为16%的A物质的溶液中再加入A物质4克或蒸发掉19克水，溶液均达到饱和状态。则原溶液的质量是克。
21.某28克不纯的硫酸铵样品跟200克氯化钡溶液恰好完全反应（杂质不含氮元素，能溶于水，且不参加反应），生成46.6克白色沉淀。试用计算回答：
（1）该28克不纯的硫酸铵样品中氮元素的质量分数；
（2）所用氯化钡溶液的溶质质量分数；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
【达标测试答案】
1.D2.B3.B4.AC
5.6.125g
6.第二次：应为1.76g；80%7.83.3%；10%8.77.9%
9.8g；8g10.66.7%11.16%
12.56；28.6％；72g
解析：
1.平均值法，因为硝酸铵中为35%＜38.5%，所以需要找含氮元素的分数大于38.5%。
2.考虑金属和酸哪种物质反应是本题解题的关键。
3.根据质量守恒解题。
4.利用元素守恒，通过水求氢元素质量；通过二氧化碳求碳元素质量，再用180g减去碳氢元素质量，即为氧元素的质量。
5.利用差量法。
6.每次加的是过量盐酸，所以碳酸钙反应完全，所以5g产生的气体，应是2.5g的两倍；把0.88g二氧化碳带入计算碳酸钙的质量，再求分数。
7.溶液的质量差是39.3－36.5=2.8g，是加入的碳酸钙和跑出的氢气的质量差。
8.所得溶液中的溶质有原来的氯化钠，所以设原来的氯化钠质量为x，则碳酸钠为13.6－x，生成的氯化钠质量为14.7－x，分别带入计算。
9.因为硫和氧气是等质量反应，所以第二次是恰好完全反应，第三次是氧气过量，应把硫的质量4g带入计算。
10.固体的质量差是氧化铜中氧元素的质量，带入求氧化铜的质量。
11.反应前后容器中质量差应为氢气的质量：10+50－59.7=0.3g为氢气，带入计算。
【综合测试答案】
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C B D B B C C D D D C C C 14.（1）（2）45
15.16%16.24.5%17.42%18.143；92
19.
（1）能；B装置中NaOH溶液是为吸收盐酸挥发出的HCl气体而设计的。稀H2SO4不挥发所以可省去。
（2）80%
（3）偏大；D装置中硬质试管内固体剩余物
20.设原溶液的质量是x，16%x÷（84％x－19）＝（16％x＋4）÷84％x，解得x＝237.5g
21.设样品中的质量为x，反应的质量为y，生成质量为z。
132208233107
xy46.6gz
∴，，
∴
反应后
解析：
2.化合物C的化学式是A2B5。
3.C～CO22H～H2O
以任意比混合后充分燃烧，产生的CO2分子数目一定比H2O分子数目多说明C原子总数一定比H原子总数的2倍多。只有D符合。
4.溶剂质量＝溶液质量×（1－溶质的质量分数）
5.m（B）=140g÷（3+4）×4＝80g
6.放出氢气质量大于0.2g，则铁片中含有的金属杂质能与酸反应且其相对原子质量与化合价之比小于56/2=28。
7.硫酸相对分子质量大，氢氧化钠溶液过量。
8.m（C）=8.8g÷44×12=2.4g，m（H）=5.4g÷18×2=0.6g，m（C）+m（H）=3g<4.6g，必含碳、氢、氧三种元素。
9.设CO和CO2的质量比为28x:44y，m（C）:m（O）=12（x+y）:16（x+2y）=30%:70%，解得x:y=1:328，x:44y=7:33
10.氯化银质量比样品纯净时的理论值28.7g大，则混有的物质的相对分子质量应小于CuCl2（135）。
11.20gKNO3在50mL蒸馏水中不能全部溶解，所得溶液的溶质质量分数即为此温度下饱和溶液的溶质质量分数，31.6÷（1＋31.6）×100％＝24％。
12.所得CO2质量与理论值相同，则所含杂质一部分相对分子质量小于100，产生CO2的能力强于CaCO3，另一部分不能产生CO2或相对分子质量大于100，产生CO2的能力弱于CaCO3。
13.A.溶质为NaOH，质量大于10g；B.溶质为Ca（OH）2微溶；D.溶质为H2SO4，质量大于10g。
15.Na2O～2NaOH
6280
6.2克8克
所得溶液的溶质质量分数＝8克÷（6.2克＋43.8克）＝16％。
16.MgO～H2SO4
4098
则该稀硫酸的溶质的质量分数＝98÷（40×10）＝24.5％
17.H2SO4～BaSO4
98233
原硫酸溶液中溶质的质量分数＝98÷233×100％＝42％。
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