中考化学重难点易错点复习讲练--溶液综合题型分类解析（含解析）.doc

1 溶液综合题型分类解析 一、溶液综合计算的题型特点 将溶液计算与化学方程式计算及实验探究等知识点综合在一起，形成一种综合性的计算 题。此类试题改变了以往的单一以文字叙述的形式呈现试题的方式，而是以表格、图像、实 验探究等方式呈现试题。其特点是借助数学模型，从图表中正确读取、利用有关信息来分析 和解决化学计算中的有关问题。 二、解题攻略 综合型计算主要是以化学方程式为核心，结合化学式、溶液中溶质的质量分数等问题的 综合计算，它往往会被安排在整个考试的最后部分。解 综合计算的思路一般是 这样的： 1. 抓住题给的化学反应，写出正确的化学方程式，这是解题的关键； 2. 以化学方程式为基础，将综合性计算逐个分解，变化为若干个简单的小问题，再将这些 小问题重新串联起来，从而正确解答； 3. 解题时要找准突破口，从题干信息中获取有效数据进行计算。 三、 试题类型 1. 开放性试题 由于题目所给的已知条件开放（一般提供多种备选条件），导致结论开放（不唯一）。如 有的题目给出很多配制溶液所需的定量的一些实验药品和必备的实验仪器，要求设计出配制 方案并写出解答过程。 2. 图象型试题 此类题型以与溶液相关的考点、难点作为主干知识，以图象作为试题的呈现方式，将直 角坐标系知识融入化学知识中。例如，试题中常出现如下图所示的类似的图象，要求根据图 象以及相关数据进行计算。 解这类题时，首先要弄清楚自变量和因变量到底是什么，然后根据所学知识分析概念、 图象、数值三者之间 的关系。 3. 数据分析型 此类试题的特点是题干中通常会给出大量的数据或者表格等，如： 次 数 1 2 3 4 加入稀硫酸质量/g 50 50 50 50 剩余固体质量/g 8.5 7 6.6 6.62 解决此类试题的关键，就是能够对题目中的数据信息进行准确地分析和比较。最常用的 数据分析方法为对比法。 4. 实验探究型 此类题型与计算相结合时，增大了试题的难度。计算属于实验的一部分，一般放在题干 末尾，但计算所需的数据却与前面的实验探究紧密相连。最常见的形式是题目中有一系列形 如“【****】”的提示语，如： 【查阅资料】（资料内容解决一些迁移运用类时常常可以直接使用） 【方案设计】（提供多种方案：方案一、方案二、方案三……） 【数据分析】（一般给出图表或图象等信息，同时还要求计算，如常见的计算溶质质量分数， 计算产率等等） 【反思与评价】 解答实验探究型计算题时，需要对实验原理和实验数据进行准确分析和理解。 题型 1 实验数据分析型计算题 例题 1 某校化学兴趣小组欲对本地盛产的石灰石进行检验，测定其纯度。取用了 4 克石 灰石样品，把 20 克 稀盐酸分 4 次加入，（样品中其它成分不参加反应，也不溶于水）、充分反 应后测得相关数据如下表所示： 稀盐酸用量 第一次 5 克 第二次 5 克 第三次 5 克 第四次 5 克 剩余固体质量 3 2 1 1 （1）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是___________ （2）所用稀盐酸的质量分数是多少？（写出计算过程，计算结果保留一位小数） 解析：对比表中前三次数 据，不能发现，每 5 克盐酸可与 1 克样品反应，按此规律，最 后第四次加入时，剩余固体质量应为 0，样品纯度为 100%，而表中数据显示为 1，说明此 1 克 应该是不参与反应，不溶于水的杂质。故碳酸钙的质量应为 3 克，其质量分数为： ×100% ＝75%；稀盐酸中溶质质量分数则可根据第一次反应中碳酸钙的质量求得 HCl 的质量，再计算 5g 稀盐酸中的溶质质量分 数。 答案：（1）75% （2）解：设 5 克盐酸中溶质的质量为 x，则有关系： CaCO3～2HCl 100 73 1g x x＝0.73g 则所用稀盐酸的溶质质量分数为 题型 2 图像型计算题 例题 2 过氧化氢溶液长期保存会自然分解，使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一 瓶久置的医用过氧化氢溶液，和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液 51g，加入适 3 4 g g 100 1 73 g x = 0.73 100% 14.6%5 g g × =3 量二氧化锰，生成气体的质量与反应时间的关系如图所示： （1）完全反应后生成氧气的质量为 。 （2）计算该溶液中溶质的质量分数。 解析：此题是化学计算与图像相结合的题。根据图像信息，图中的转折点是图像由曲线 变成水平线的时候， 氧气量达到最大值，预示着反应到达终点。由此可知：51g 的 H2O2 一共 释放出氧气的质量为 0.48g，进而根据化学反应方程式和已知相关量，可求出参加反应的 H2O2 的质量。 答案：（1）0.48g （2）解：设 51g 过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为 x。 2H2O2 2H2O + O2↑ 68 32 x 0.48g 过氧化氢溶液中溶质的质量分数为： 答：该溶液中溶质的质量分数为 2％。 点拨：图像型计算题的解题关键是学会在题给图像中提取有用的解题信息。要弄清楚自 变量和因变量到底是什么，然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。有如 下方法或供参考：一是认真审题，获取信息；二是结合问题，处理信息；三是依据有效信息 并结合学过的知识，解决问题。 【方法提炼】 巧用元素质量守恒解溶液综合计算题 质量守恒定律是进行化学计算的基础和依据，其核心是反应物的质量总和等于生成物的 质量总和。定律在化学反应过程中存在一定的守恒关系，有元素质量守恒、原子个数守恒、 电荷守恒等，比如碳单质可以转化为二氧化碳，二氧化碳又可转化为碳酸钙沉淀，那么碳酸 钙中的碳元素的质量与之前的二氧化碳中碳元素的质量，以及最初的碳单质的质量是相等的。 利用元素质量守恒，找到反应物与生成物的直接关系，建立关系式，可以化繁为简，事半功 倍。 例题 3.6g 铁锌混合物与 100g 稀硫酸刚好完全反应，反应后将所得溶液蒸干后，得固体 2MnO4 物质共 13.2g。求所用硫酸溶液的溶质质量分数。 解析：本题涉及到两个化学反应，一是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，另一个反应 是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应后所得固体是硫酸亚铁和硫酸锌的混合物。欲求所 用硫酸的溶质质量分数，就需要知道参加反应的纯硫酸的质量，但本题中提供的数据都是混 合物的质量，且因题中涉及两个反应方程，所以用常规的方法解题就变得非常繁琐和困难。 但如果利用质量守恒定律求解，解题就变得非常简单了。因为化学反应前后元素的质量保持 不变，所以反应后所得固体硫酸亚铁和硫酸锌中所含有的金属元素就是反应前铁锌混合物的 质量，为 3.6g；因此 13.2g－3.6g＝9.6g，就是反应中所消耗的硫酸根离子的质量。设消耗 溶质硫酸的质量为 x，可得如下关系式： SO42- ～ H2SO4 96 98 9.6g x 解得 x＝9.8g 所以所用硫酸的质量分数为 ×100%＝9.8% 点拨：本题的反应物和生成物都是混合物，其质量均不能带入化学方程求解，且题中涉 及多个反应、多步计算，抓住元素质量守恒，可使解题过程变得简单易行。 （答 题时间：30 分钟） **1. 现有一包由铁粉、木炭粉、镁粉组成的固体混合物 5g，向其中加入一定溶质质量分数 的稀盐酸 100g，充分反应后过滤，得到滤液 103.8g，滤渣 1g。下列说法中正确的是（ ） A. 生成氢气的质量是0. 1g B. 滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和盐酸 C. 稀盐酸的溶质质量分数大于或等于7.3% D. 若滤渣的成 分是木炭粉，则混合物中铁、镁的质量比为 1：1 **2. 现有锌和另一种金属组成的合金 6.5g，洋洋同学向此合金中加入 100g 一定溶质质量 分数的稀盐酸，充分反应后，发现金属完全消失，若产生氢气的质量为 m。则下列判断正确的 是 A. 如果合金为锌和铁，则 m 一定等于 0.2g B. 反应后溶液中的溶质只有两种 C. 如果合金为锌和镁，则 m 可能是 0.1g D. 如果合金为锌和铁，所加稀盐酸溶质质量分数一定大于 7.3% *3. 有 CO、CO2 和 N2 的混合气体 120g，其中碳元素的质量分数为 20％。使该混合气体与足 量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的 质量为（ ） A. 50 g B. 100 g C. 150 g D. 200 g 4. 取 10g 碳酸钙与溶质质量分数为 10%的稀盐酸反应，恰好完全反应时得到溶液的质量为 ag；另取 10g 碳酸钙高温完全分解后，取生成的 CaO 与上述同浓度的稀盐酸反应，恰好完全 反应时得到溶液的质量为 bg，则 a 与 b 的大小关系为（ ） A. a＝b B. a＞b C. a＜b D. 不能确定 xg 98 6.9 96 = g g 100 8.95 5. 将 7.3g 已部分氧化的锌粉，加入到 98g10%的稀硫酸中，恰好完全反应。则所得溶液中 溶质的质量为 A. 14.5g B. 15.5g C. 16.1g D. 15.3g 6.（山东东营）钙是人体中的常量元素，缺钙时可通过食用保健药剂来增加摄入量。某补 钙药剂说明书的部分信息如下图所示。现将 100g 盐酸分成 5 等份，逐次加到用 40 片该药剂 制成的粉末中（其他成分不与盐酸反应），得到部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问 题。 第 1 次 第 3 次 第 4 次 加入盐 酸的质量（g） 20 20 20 剩余固体的质量（g） 35 a 20 （1）人体缺钙易出现的疾病是 ，这时除在医生指导下服用保健药剂外， 日常生活中要多摄入 等食物。 （2）该品牌补钙药剂中 CaCO3 的质量分数是 ，a 的数值为 。 （3）求该盐酸中溶质的质量分数为（写出计算过程，计算结果保留一位小数）。 7.（天津改编）某混合物中含有碳酸钙和氯化钙（氯化钙不与稀盐酸反应），取该混合物 6g，向其中加入一定质量的质量分数为 10%的稀盐酸，恰好完全反应，产生 2.2g 气体。（假设 气体全部逸出）。 计算： （1）所取混合物中碳酸钙的质量； （2）所加稀盐酸的质量； （3）反应后所得溶液中的质量分数（计算结果精确到 0.1%）。 *8. 小夏在实验室取 10g 锌粒和 93.7g 稀硫酸放在气体发 生装置中制取氢气，实验过程中， 收集到的氢气与反应时间关系如图所示，求反应后所得硫酸锌溶液的溶质质量分数。6 9.铜镁合金常用作飞机天线等导电材料。欲测定合金的组成（其他元素忽略不计），进行如 下实验：取铜镁合金 10g 放入烧杯，将 200g 稀硫酸分 4 次加入烧杯中，充分反应后，测得剩 余固体的质量记录如下。请计算： 次 数 1 2 3 4 加入稀硫酸质量/g 50 50 50 50 剩余固体质量/g 8.5 7 6.6 6.6 （1）铜镁合金中铜的质量。 （2）求所加稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程） 10.为了节约林木资源，近几年兴起的石头纸，石头纸可用沿海水产养殖中产生的大量废弃 贝壳制得。为了测定某种贝壳中碳酸钙的质量分数，取贝壳 25g，加入 200g 的稀盐酸，恰好 完全反应，称得反应后物质的总质量为 216.2g（假设贝 壳中其他物质不与盐酸反应且不溶于 水）。请你计算： （1）贝壳中碳酸钙的质量分数； （2）反应后所得溶液中溶质的质量分数（精确到 0.1%）。7 1. C 解析：根据质量守恒定律，反应前后的物质质量差就是反应中生成的氢气的质量， 为 5g+100g-103.8g-1g＝0.2g，A 错误；若正好完全反应，则无盐酸，B 错误；然后再次利用 质量守恒定律，根据反应前后元素质量保持不变，氢气中氢元素质量全来自于稀盐酸，算出 参加反应的盐酸质量至少等于 7.3g，确定了盐酸的浓度，C 正确 ；D 则需要通过计算才能得 出；设混合物中铁粉和镁粉的质量分别是 x，y，由铁粉、镁粉与稀盐酸反应方程式可得： Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 56 2 24 2 x y 又根据 x+y＝5g-1g＝4g，得 x＝2.8g，y＝1.2g，故 x∶y＝7∶3，D 错误。 2. D 解析：解本题需用到假设法和极值法。下面逐项进行分析：A 中，可假设 6.5g 金属 分别都是锌和铁，则 6.5g 锌与足量酸反应产生氢气 0.2g，6.5g 铁与足量酸反应产生氢气质 量约为 0.23g，即若此合金为锌和铁，则 m 取值范围在 0.2g ＜m＜0.23g，一定不是 0.2g，A 错误；由题可知，合金完全反应，因此溶液中肯定存在两种盐，但若加入的稀盐酸过量，则 溶质还有剩余的 HCl，B 错误；C 中，根据 A 项分析方法可知 m 取值范围应为 0.2g＜m＜ 0.54g，m 不可能是 0.1g，C 错误；D 中，根据 A 项分析方法计算可知，若 6.5g 全部为 Zn，则 恰好反应时所用 HCl 的质量为 7.3g，溶质质量分数为 7.3%，若 6.5 金属全为铁，则恰好反应 时消耗 HCl 的质量约为 8.5g，即盐酸浓度为 8.5%，综合分析，6.5g 合金与酸若恰好完全反应， 则消耗盐酸的质量取值范围为 7.3g＜盐酸中的溶质质量＜8.5g，即盐酸的溶质质量分数取值 范围在 7.3%＜盐酸的溶质质量分数＜8.5%之间，故一定大于 7.3%，D 正确。 3.D 解析：根据在反应过程中碳元素守恒可知，混合气体中的碳元素全部转化到白色沉淀 CaCO3 中，反应前后碳元素的质量不变，都为 120g×20％＝24g，则最终形成碳酸钙的质量＝ 24g÷ ＝200g。 4. A 解析：根据元素守恒，通过分析题意，两份碳酸钙的质量都为 10g， 则两份中钙元素的质量相等；化学反应后钙元素都全部与氯元素结合成氯化钙，则结合氯元 素的质量相等；氯元素全部来自于盐酸，结合氯元素的质量相等，则反应需要盐酸的质量相 等；两份碳酸钙的质量都为 10g，其中的碳元素全部转化为了二氧化碳，则产生的二氧化碳的 质量相等。所以先和盐酸反应的溶液的质量（10g 碳酸钙+盐酸的质量－二氧化碳的质量）＝先 高温分解的溶液的质量（10g 碳酸钙－二氧化碳的质量+盐酸的质量），故选 A。 5. C 解析：参加反应的硫酸质量为 9.8g，锌粉变质生成氧化锌，锌和氧化锌与硫酸反应 都生成硫酸锌，所以最终所得溶液为硫酸锌溶液，且可根据质量守恒定律，可由硫酸质量算 出硫酸锌的质量为 16.1g。7.3g 已部分氧化的锌粉为混合物，不能直接带入计算。 6.（1）骨质疏松；虾皮或海带或牛奶或骨头汤等；（2）50%；25； （3）解：设第 4 次加入盐酸后反应的氯化氢的质量为 x，第 4 次加入盐酸后，生成的二 氧化碳的质量为 8.8g。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 73 44 x 8.8g 2 56 x g 2 24 y g %100100 12 ×8 列比例式得： ；解得：x＝14.6g 则反应的盐酸中溶质的质量分数为： ×100%＝18.3%。 解析：此题结合图表综合考查了化学计算和化学生活知识。（1）人体中缺钙时易患骨质 疏松；在生活中要多吃虾皮或海带或牛奶或骨头汤等富含钙的食物；（2）分析图象和表格， 第 4 次加入盐酸后，补钙药剂中的碳酸钙恰好完全反应，故此时剩余的 20g 是补钙药剂中的 非碳酸钙成分，40 片的质量共 40g，则补钙药剂中 CaCO3 的质量分数是 50%；每次加入 20g 盐 酸反应的碳酸钙质量为 5g，故此第 3 次加入后反应的碳酸钙质量为 15g，故 a 值为 25；（3） 解：设第 4 次加入盐酸后反应的氯化氢的质量为 x 已知第 4 次加入盐酸后，生成的二氧化碳的质量为 8.8g CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 73 44 x 8.8g 列比例式得： ；解得：x＝14.6g 则反应的盐酸中溶质的质量分数为： ×100%＝18.3%。 7. 解：（1）设所取混合物中碳酸钙的质量为 x；所加稀盐酸中溶质的质量为 y；生成的氯 化钙的质量为 z CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 111 44 x y z 2.2g x＝5g y＝3.65g z＝5.55g （2）所加稀盐酸的质量为：3.65g÷10%＝36.5g （3）反应后所得溶液中溶质的质量为：（6g-5g）+5.55g＝6.55g（既有反应生成的，也 有原混合物中不参与反应的） 反应后所得溶液的质量为：6g+36.5g-2.2g＝40.3g 反应后所得溶液的溶质质量分数为： ＝16.3% 答：（1）所取混合物中碳酸钙的质量为 5g；（2）所加稀盐酸的质量为 36.5g；（3）反 应后所得溶液中的质量分数 16.3%。 解析：经分析可知 2.2g 气体为产生的二氧化碳的质量，根据化学方程式可以求出所取混 合物中碳酸钙的质量为 5g，反应的稀盐酸的溶质的质量为 3.65g，生成的氯化钙的质量为 5.55g，根据稀盐酸的溶质质量分数可以求出所加稀盐酸的质量为 36.5g，由于所取混合物中 含有氯化钙，所以反应后溶液的质量为（6g-5g）+5.55g＝6.55g；反应后溶液的质量为 6g+36.5g-2.2g＝40.3g，根据溶质的质量分数计算公式可以求出所得溶液的溶质质量分数为 16.3%。 8. 16.1%。 解析：此题考查了化学计算知识。 分析图中数据，完全反应后生成氢气的质量为 0.2g。 gx 8.8 4473 = g g 80 6.14 gx 8.8 4473 = g g 80 6.14 gx 2.2 44 z 111 y 73100 === %100 3.40 g55.6 × g9 设反应的锌的质量、生成的硫酸锌的质量分别为 x、y， Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 65 161 2 x y 0.2g 列比例式得： ，解得：x＝6.5g ，解得：y＝16.1g 充分反应后溶液的质量为：6.5g+93.7g﹣0.2g＝100g，（注意未反应的 Zn 不算，生成的 气体应减去） 故此时溶液中溶质的质量分数为： ×100%＝16.1%。 答：反应结束后所得溶液的溶质的质量分数为 16.1%。 9.（1）6.6g （2）12.25% 解析：（1）根据题意可知，合金中铜的质量为 6.6 克。 （2）分析表中数据可知， 与 50 克稀硫酸完全反应消耗镁的质量为 1.5 克。 设与 1.5 克镁反应的稀硫酸中溶质的质量为 。 Mg + H2SO4 ＝ MgSO4 + H2↑ 24 98 1.5 解得 ＝6.125 稀硫酸中溶质的质量分数为: ＝12.25%。 答：所加稀硫酸中溶质的质量分数为 12.25%。 10.（1）80% （2）10.5% 解析：产生二氧化碳的质量为 200g+25g-216.2g＝8.8g 设：贝壳中碳酸钙的质量为 x，生成氯化钙的质量为 y CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 111 44 x y 8.8g x＝20g y＝22.2g （1）贝壳中碳酸钙的质量分数为 ×100%＝80%。 （2）反应后所得溶液中溶质质量分数为 ×100%＝10.5%。 gx 2.0 265 = gy 2.0 2161 = g g 100 1.16 x g x xg 98 5.1 24 = x g 6.125 100%50 g g × g x 8.844 100 = g y y 8.8 111 = g g 25 20 gg g 52.216 2.22 −10 答：贝壳中碳酸钙的质量分数为 80%；反应后所得溶液中溶质质量分数为 10.5%。