专题五 化学计算
类型一 有关化学式的计算
1．(2017葫芦岛改编)左旋肉碱(化学式为C7H15NO3)是一种具有多种生理功能的物质，被普遍认为是人体必需的营养物质和减肥营养素。
(1)每个左旋肉碱分子由__________个原子构成，其中氢、氧原子个数比为______________。
(2)左旋肉碱属于__________(填“有机”或“无机”)化合物。
(3)左旋肉碱中含有__________种元素，其中碳、氢元素的质量比为______________(填最简整数比)。
(4)左旋肉碱中氧元素的质量分数为________________(结果保留到0.1%)。
2．如图为某分子的结构模型，请回答下列问题：
(1)这种分子的化学式为__________，其相对分子质量为__________。
(2)该物质是白酒的主要成分，其化学名称为__________。
(3)该分子中碳、氢、氧原子个数比为__________。
(4)该物质中氧元素的质量分数为__________(结果保留到0.1%)。
3．我国自主研发的抗癌新药西达本胺片说明书中部分内容如图所示，请回答下列问题：
(1)西达本胺由__________种元素组成，其中氮、氧、氟的原子个数比为__________。
(2)西达本胺中氮元素的质量分数为__________(精确到0.1%)。
(3)按照推荐用量，成人外周T细胞淋巴瘤患者每周应服用西达本胺片_______片。
类型二 有关化学方程式的综合计算
4．(2017包头)有一不纯的氯化钠固体样品(杂质不溶于水)，取样品25克放入烧杯中，然后加入80克水使其充分溶解，静置后过滤取58.5克滤液，加入126.2克硝酸银溶液恰好完全反应生成白色沉淀，过滤后得到156克溶液。
计算：(1)生成白色沉淀的质量。
10
(2)58.5克滤液中溶质的质量分数。
(3)样品中氯化钠的质量分数。
5．(2017东营)醋的主要成分是醋酸，其化学式为CH3COOH。醋不仅是调味品，而且还有较强的灭菌、抑毒作用。小明为判断家中的米醋含酸量是否合格，取100 mL米醋(见标签)于锥形瓶中，然后再向锥形瓶中逐滴加入一定溶质质量分数的碳酸氢钠溶液，反应过程中，当加入碳酸氢钠溶液的质量至以下数值时，对充分反应后锥形瓶中剩余物质的质量进行了记录，测得的部分数据如下，请根据有关信息回答问题(提示：化学方程式为CH3COOH＋NaHCO3=== CH3COONa＋H2O＋CO2↑)
加入碳酸氢钠溶液质量(g)
25
50
100
155
175
锥形瓶内剩余物质质量(g)
123.9
147.8
195.6
248.4
m
(1)100 mL米醋与足量碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳质量为__________g，表中m的数值为__________。
(2)请通过计算判断该产品含酸量是否合格？(写出计算过程)
6．液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。其主要成分之一为丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水。
(1)3.3 g丙烷完全燃烧消耗氧气多少克？
(2)将一定量的丙烷(C3H8)和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一氧化碳。测得反应前后物质的质量如下表：
物质
C3H8
O2
CO2
H2O
CO
反应前质量/g
8.8
28.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
17.6
14.4
m
①表中m的值为__________。
②该实验中发生反应的化学方程式为2C3H8＋9O2CO2＋CO＋H2O。
7．(2016泰安)某校化学兴趣小组在参加社会实践活动时，环保组监测到一湿法冶铜厂排放的废水中含有硫酸和硫酸铜两种污染物，为测定该废水中各污染物的含量，给冶铜厂提供处理废水的参考，环保组的同学进行了以下实验：取废水300
10
g，向其中加入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液，测得沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图，请分析计算：
(1)实验中生成氢氧化铜的质量为__________g；
(2)300 g该废水中硫酸铜的质量；
(3)该废水中硫酸的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。
8．(2017贵港改编)为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10 g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100 g，平均分五次加入其中，充分振荡，实验所得数据如下表：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的总质量/g
0.12
x
0.36
0.4
y
(1)上表中x＝__________、y＝__________。
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？
(3)请在图中画出上述过程中硫酸镁的质量变化曲线。
9．现有含有7.4 g Ca(OH)2的石灰乳，请按下面要求计算：
(1)向上述石灰乳中通入CO2，当二者恰好完全反应生成碳酸钙时，通入CO2的质量是多少克？(写出计算过程)
(2)已知反应CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。请在图中画出通入二氧化碳过程中碳酸钙质量的变化曲线。
(3)另取一定量的石灰乳，通入一段时间的CO2，反应物与生成物的质量如下表：
物质
Ca(OH)2
CO2
CaCO3
X
H2O
10
质量/g
14.8
13.2
10
a
1.8
则a＝__________。该反应的化学方程式为____________________________________。
10．化学兴趣小组同学为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，进行了以下实验：
Ⅰ.甲同学取该赤铁矿石样品10 g，逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，剩余固体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示(杂质既不溶于水也不溶于酸)。
(1)甲同学实验过程中的现象是________________________________________。
(2)赤铁矿石中氧化铁的质量分数是多少？(写出计算过程)
Ⅱ.乙同学取10 g赤铁矿石粉末与一定量的碳粉混合后，放入密闭容器中隔绝空气加强热(杂质不发生变化)。混合固体在加热过程中发生的反应有：2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑、C＋CO2 2CO，还可能发生反应的化学方程式为______________________________(写一个)；一段时间后，若赤铁矿中的氧化铁全部被还原为铁，固体总质量减少4.2 g，则密闭容器中所得气体的化学式为__________。
11．(2017嘉兴)在学习了金属的化学性质后，化学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。
(1)取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有__________产生，说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如下图所示图像。在绘制锌的图像时，a点所对应的锌的质量m为多少？(通过计算回答)
10
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2克。根据右图可知，“银粉”是__________；计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
12．(2016哈尔滨改编)为测定某敞口放置的氢氧化钠溶液的变质情况，某同学实验并记录如图：
(1)B烧杯中发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)计算C烧杯溶液中碳酸钠的质量。
(3)向E烧杯内加入54.4 g水，计算所得不饱和溶液中溶质的质量分数。
(4)在右下图中画出向C烧杯中逐滴加入7.3%的稀盐酸产生气体的质量随加入稀盐酸的质量的变化曲线。
专题五 化学计算
1．(1)26 5∶1 (2)有机 (3)四 28∶5 (4)29.8%
2．(1)C2H6O 46 (2)乙醇 (3)2∶6∶1 (4)34.8%
3．(1)五 4∶2∶1 (2)14.4% (3)12
4．解：(1)白色沉淀氯化银的质量为58.5 g＋126.2 g－156 g＝28.7 g
(2)设58.5 g滤液中氯化钠的质量为x。
NaCl＋AgNO3=== NaNO3＋AgCl↓
58.5 143.5
x 28.7 g
＝，x＝11.7 g
58．5 g滤液中溶质的质量分数为×100%＝20%
10
(3)设样品中氯化钠的质量为y。则×100%＝20%，解得y＝20 g
样品中氯化钠的质量分数为×100%＝80%
答：(1)生成白色沉淀的质量为28.7 g；
(2)58.5克滤液中溶质的质量分数为20%；
(3)样品中氯化钠的质量分数为80%。
5．(1)6.6 268.4 【解析】由图示可知米醋的密度是1 g/mL，故100 mL米醋的质量为100 g；分析表中数据可知每加入25 g碳酸氢钠溶液最多生成二氧化碳质量是100 g＋25 g－123.9 g＝1.1 g；则加入150 g碳酸氢钠溶液时最多生成二氧化碳1.1 g×＝6.6 g，又根据表中加入155 g碳酸氢钠溶液时，生成二氧化碳100 g＋155 g－248.4 g＝6.6 g，说明在加入150 g碳酸氢钠溶液时醋酸已完全反应，故m的值就是175＋100－6.6＝268.4。
(2)解：设100 mL米醋中醋酸的质量为x。
CH3COOH＋NaHCO3=== CH3COONa＋H2O＋CO2↑
60 44
x 6.6 g
＝，x＝9 g
100 mL米醋含酸量9 g，故该产品含酸量合格。
答：该产品含酸量合格。
6．(1)解：设3.3 g丙烷完全燃烧消耗氧气的质量为x。
C3H8 ＋5O2 3CO2＋4H2O
44 160
3.3 g x
＝，x＝12 g
答：3.3 g丙烷完全燃烧消耗氧气12 克。
(2)①5.6 ②4 2 8
7．(1)4.9 g
(2)解：设300 g废水中CuSO4的质量为x，与CuSO4反应的NaOH的质量为y。
CuSO4＋2NaOH=== Cu(OH)2↓＋Na2SO4
160 80 98
x y 4.9 g
10
＝，x＝8 g；＝，y＝4 g
废水中的硫酸铜消耗的NaOH溶液的质量为＝20 g。
答：300 g该废水中硫酸铜的质量为8 g。
(3)解：设300 g该废水中H2SO4的质量为z。
H2SO4＋2NaOH=== Na2SO4＋2H2O
98 80
z (80 g－20 g)×20%
＝，z＝14.7 g
该废水中硫酸的溶质质量分数＝×100%＝4.9%。
答：该废水中硫酸的溶质质量分数为4.9%。
8．(1)0.24 0.4
【解析】第1次加入20 g稀硫酸生成0.12 g氢气，而第3次加入20 g稀硫酸后生成氢气的总质量为0.36 g，说明每加入20 g稀硫酸生成0.12 g氢气，若硫酸完全反应，到第4次时生成气体的总质量应该为0.48 g，实际为0.4 g，说明金属已经完全反应，所以氢气质量不再增加，所以x＝0.24，y＝0.4。
(2)解：设20 g稀硫酸中溶质的质量为m。
Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑
98 2
m 0.12 g
＝，m＝5.88 g
所用稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝29.4%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为29.4%。
(3)如图所示
【解析】设10 g混合物中镁单质的质量为a，完全反应消耗稀硫酸的质量为b，生成硫酸镁的质量为c。
Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑
10
24 98 120 2
a 29.4%b c 0.4 g
＝，a＝4.8 g；＝，b≈66.7 g
＝，c＝24 g
10 g固体混合物中含有硫酸镁的质量为10 g－4.8 g＝5.2 g
完全反应后硫酸镁的质量为24 g＋5.2 g＝29.2 g
故实验过程中硫酸镁的质量变化曲线如上图所示。
9．(1)解：设当二者恰好完全反应生成碳酸钙时，通入CO2的质量为x。
Ca(OH)2＋CO2=== CaCO3↓＋H2O
74 44
7.4 g x
＝，x＝4.4 g
答：二者恰好完全反应生成碳酸钙时，通入CO2的质量为4.4 g。
(2)如图所示
(3)16.2 2Ca(OH)2＋3CO2=== CaCO3↓＋Ca(HCO3)2＋H2O
10．Ⅰ.(1)固体逐渐溶解，溶液变黄色
(2)解：由图可知10 g赤铁矿石样品中的氧化铁完全反应共消耗7.3%的稀盐酸150 g，其中含有溶质的质量为7.3%×150 g＝10.95 g。
设10 g赤铁矿石中氧化铁的质量为x。
Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O
160 219
x 10.95 g
＝，x＝8 g
赤铁矿石中氧化铁的质量分数为×100%＝80%
答：赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%。
Ⅱ.Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CO
10
11．(1)气泡
(2)解：设生成0.2 g氢气时反应的锌的质量为x。
Zn＋2HCl === ZnCl2＋H2↑
65 2
x 0.2 g
＝，x＝6.5 g
答：a点所对应的锌的质量是6.5 g，因此m＝6.5。
(3)铝
解：设50 g稀盐酸中氯化氢质量为y。
2Al＋6HCl=== 2AlCl3＋3H2↑
219 6
y 0.2 g
＝，y＝7.3 g
实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为×100%＝14.6%
答：实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%。
12．(1)NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O
(2)解：恰好完全反应生成二氧化碳的质量为50 g＋200 g－245.6 g＝4.4 g。
设C烧杯溶液中碳酸钠质量为x，消耗的盐酸中含有溶质的质量为y。
Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 73 44
x y 4.4 g
＝，x＝10.6 g；＝，y＝7.3 g
故C烧杯溶液中碳酸钠的质量为10.6 g。
与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为＝100 g。
故与NaOH反应的盐酸的质量为200 g－100 g＝100 g
答：C烧杯溶液中碳酸钠的质量为10.6 g。
(3)解：由质量守恒定律可知，E烧杯中氯元素的质量等于氯化氢中氯元素的质量，即7.3%×200 g××100%＝14.2 g。
由于Na2CO3和NaOH与盐酸反应都生成NaCl，故NaCl中氯元素的质量为14.2 g
10
，故E烧杯中NaCl的质量为＝23.4 g。
所以所得不饱和溶液中溶质的质量分数为×100%＝7.8%。
答：所得不饱和溶液中溶质的质量分数为7.8%。
(4)变化曲线如图所示
10
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