2019秋九年级化学上册 第二部分 重点专题突破 专题七 化学计算复习课件（新版）新人教版.ppt

第二部分 重点专题突破 专题七 化学计算 Ⅰ. 化学式的相关计算 (2016 年 6 考， 2015 年 6 考， 2014 年 8 考， 2013 年） 例 (2015 岳阳改编 ) 今年 6 月 1 日生效的 《 北京市控制吸烟条例 》 被称为史上最严控烟条例。香烟中的烟气中所含的尼古丁 [ 化学式为 (C 10 H 14 N 2 )] 对人体的毒害作用非常大。试计算： (1) 尼古丁的相对分子质量为 ___ 。 (2) 尼古丁中氢元素和氮元素的质量比为 ____ 。 ( 填最简整数比 ) (3) 尼古丁中氮元素的质量分数为 ______ 。 17.3% 162 1∶2 【 解析 】(1) 尼古丁的相对分子质量是 (12×10) ＋ (1×14) ＋ (14×2) ＝ 162 ； (2) 尼古丁中氢、氮元素的质量比为 (1×14)∶(14×2) ＝ 1∶2 。 【 方法指导 】 例如：在化合物 A x B y 中，已知 A 、 B 两元素的相对原子质量分别为 a 、 b ，则有： (1)A x B y 中 A 、 B 两种原子个数比为 x ∶ y 。 (2)A x B y 的相对分子质量为 ax ＋ by 。 (3)A x B y 中 A 、 B 两种元素的质量比为 ax ∶ by 。 (4)A x B y 中 A 元素的质量分数为 ×100% ， B 元素的质量分数为 ×100% 。 (5) m g A x B y 中 A 元素的质量为 ×100% g 。 【 变式练习 】 1. (2016 朝阳 ) 复方冬青油软膏具有强力迅速镇痛的作用。其有效成分的分子模型如图，请回答： (1) 按 C 、 H 、 O 顺序写出该有机物的化学式 ________ 。 (2) 该有机物的相对分子质量为 ____ 。 (3) 该有机物中氧元素的质量分数为 ______( 结果精确到 0.1%) 。 31.6% C 8 H 8 O 3 152 【 解析 】(1) 从图中可知该有机物的化学式为 C 8 H 8 O 3 。 (2) 该有机物的相对分子质量为 12×8 ＋ 1×8 ＋ 16×3 ＝ 152 。 (3) 该有机物中氧元素的质量分数为 ×100%≈31.6% 。 2. (2014 郴州 ) 人体摄入锌不足会引起多种疾病，缺锌患者可在医生指导下通过服用葡萄糖酸锌口服液来补锌。已知葡萄糖酸锌的化学式为： C 12 H 22 O x Zn ，其相对分子质量为 455 ，求： (1) 葡萄糖酸锌由 ________ 种元素组成。 (2) 葡萄糖酸锌化学式中 x ＝ ____ 。 (3) 葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数 ( 简单写出计算过程，结果保留到 0.1%) 。 解：锌元素的质量分数为 ×100%≈14.3% 四 ( 或 4) 14 【 解析 】 葡萄糖酸锌的化学式为 C 12 H 22 O x Zn ，所以葡萄糖酸锌由 C 、 H 、 O 、 Zn 四种元素组成。相对分子质量是化合物中各原子的相对原子质量与原子个数乘积之和，所以 12×12 ＋ 1×22 ＋ 16 x ＋ 65 ＝ 455 ，解得 x ＝ 14 。葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为 ×100%≈14.3% 。 Ⅱ. 结合化学方程式的相关计算 能力点突破 考情概览：分析湖南 4 年 56 套卷，化学方程式的相关计算常结合纯文字叙述、坐标曲线、表格、标签等形式进行考查，现对计算过程中涉及的各形式的解题方法进行归纳突破，然后对考查形式进行分类针对性训练。 能力点 1 纯净物的计算 例 求 6.8 g H 2 O 2 分解可以得到氧气的质量。 解：设生成氧气的质量为 x 2H 2 O 2 2H 2 O ＋ O 2 ↑ 68 32 6 ． 8 g x x ＝ 3.2 g 答：生成氧气的质量为 3.2 g 。 解：设生成氧气的质量为 x 2H 2 O 2 2H 2 O ＋ O 2 ↑ 68 32 6 ． 8 g x x ＝ 3.2 g 答：生成氧气的质量为 3.2 g 。 解：设生成氧气的质量为 x 2H 2 O 2 2H 2 O ＋ O 2 ↑ 68 32 6 ． 8 g x x ＝ 3.2 g 答：生成氧气的质量为 3.2 g 。 能力点 2 有关不纯物质的计算 例 工业上煅烧 125 t 石灰石 ( 主要成分是 CaCO 3 ) 可制得 56 t 氧化钙，则所用石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？ 解：设生成 56 t 氧化钙，需要分解碳酸钙的质量为 x CaCO 3 CaO ＋ CO 2 ↑ 100 56 x 56 t x ＝ 100 t 石灰石中碳酸钙的质量分数为 ×100% ＝ 80% 答：石灰石中碳酸钙的质量分数为 80% 。 【 方法指导 】 1. 解题思路 化学方程式所反映的是纯净物的质量关系，因此若物质中含有杂质，应先把含杂质的反应物或生成物的质量换算成纯净物的质量，再代入化学方程式中计算。 2. 计算公式 (1) 纯净物的质量＝含杂质的物质的质量 × 纯度 (2) 纯度＝ ×100% ＝ ×100% (3) 纯度＝ 1 －杂质质量分数 3. 注意事项 ①化学方程式中每一项都应是纯净的物质； ②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净物的质量； ③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应，如反应不完全，该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算。 能力点 3 有关溶质质量分数的计算 例 1 实验室现有质量分数为 98% 的浓硫酸，但在实验中常需要用较稀的硫酸。要把 50 g 的浓硫酸稀释成质量分数为 15% 的硫酸，求可得稀溶液的质量。 解：设可得稀溶液的质量为 x 98%× 50 g ＝ x ×15% x ≈327 g 答：可得稀溶液的质量为 327 g 。 例 2 为测定某 MgSO 4 溶液的溶质质量分数，化学小组同学取 MgSO 4 溶液 100 g ，向其中加入一定溶质质量分数的 NaOH 溶液 80 g ，二者恰好完全反应，生成沉淀 5.8 g 。 请计算： (1) 该 MgSO 4 溶液的溶质质量分数是多少？ (2) 反应后所得溶液的质量是多少克？ 解： (1) 设参加反应的 MgSO 4 质量为 x MgSO 4 ＋ 2NaOH Mg(OH) 2 ↓ ＋ Na 2 SO 4 120 58 x 5.8 g x ＝ 12 g MgSO 4 溶液的溶质质量分数为 ×100% ＝ 12% (2) 反应后所得溶液的质量为 100 g ＋ 80 g － 5.8 g ＝ 174.2 g 答： (1) 该 MgSO 4 溶液的溶质质量分数是 12% 。 (2) 反应后所得溶液的质量是 174.2 g 。 【 方法指导 】 1. 确定溶质质量和溶液质量的方法 (1) 确定溶质的质量：根据化学反应方程式明确溶质，并计算出溶质质量。 (2) 确定溶液的质量：根据质量守恒定律计算出溶液的质量。 若反应过程中有气体、沉淀生成或反应中有不参与化学反应的杂质，则：溶液质量＝反应前各物质的质量总和－生成沉淀的质量－生成气体的质量－反应中不参与化学反应的固体杂质的质量。 2. 计算公式： (1) 溶质的质量分数＝ ×100% 。 (2) 溶液质量 ( m ) ＝溶液的体积 ( V )× 溶液的密度 ( ρ ) 。 3. 溶液的稀释 ( 用水稀释 ) ：稀释前后溶液中溶质的质量相等，即稀释前溶液的质量 × 稀释前溶液中溶质的质量分数＝稀释后溶液的质量 × 稀释后溶液中溶质的质量分数。 4. 注意事项：进行溶液中化学方程式的计算时，要注意将溶液质量换算成溶质质量，利用化学方程式所求得的物质质量都是实际参加反应的 ( 或生成的 ) 物质的质量。 例 1 实验室取 68 g 过氧化氢溶液和 2 g 二氧化锰混合制氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣为 68.4 g 。求充分反应后，生成氧气的质量为多少。 【 答案 】 根据质量守恒定律，反应生成氧气的质量＝ 68 g ＋ 2 g － 68.4 g ＝ 1.6 g 能力点 4 根据反应前后质量差计算生成物质量 例 2 称取氯化钠和氯化钙的固体混合物 14 g ，放入烧杯中，加入 96 g 碳酸钠溶液恰好完全反应，待反应完全后过滤，称得滤液的总质量为 100 g ，则生成沉淀的质量为多少。 【 答案 】 由题意可知，滤液的总质量与生成沉淀的质量之和应等于反应前所有混合物的总质量，所以生成沉淀的质量＝ 14 g ＋ 96 g － 100 g ＝ 10 g 【 方法指导 】 1. 根据题干给出反应前后物质的质量，利用差量法计算相关的量 ( 常为生成气体或沉淀的质量 ) 。 2. 计算公式：生成沉淀 ( 或气体 ) 的质量＝反应前参加反应的物质的总质量－反应后称量的物质的总质量。 能力点 5 读图判断生成物、反应物质量 例 1 (2016 咸宁节选 ) 某学习小组在实验室中用加热 KClO 3 和 MnO 2 混合物的方法制取 O 2 ，反应过程中固体 质量变化如图所示，请计算。 (1) 制取 O 2 的质量是 ____g 。 19.2 例 2 (2013 兰州节选 ) 将含有可溶性杂质的某氯化钠样品 3 g 溶于足量水中得到不饱和溶液，再向所得溶液中小心滴入 200 g 一定溶质的质量分数的 AgNO 3 溶液 ( 杂质不与 AgNO 3 溶液反应 ) 。实验过程中， 生成沉淀的质量与滴入 AgNO 3 溶 液的质量关系如图所示。 (1) 恰好完全反应时生成沉淀质量 为 _____g 。 5.74 【 方法指导 】 根据题给坐标曲线图，从图中找到已知量，即找到曲线的拐点，根据拐点的横纵坐标判断已知量，一般沉淀和气体类曲线的拐点的纵坐标表示反应后产生沉淀或气体的质量，拐点的横坐标表示添加某反应物的质量，有时也会根据起点和拐点的坐标差判断相关量，如图。 能力点 6 读表格找恰好完全反应的点 例 (2016 邵阳节选 ) 某化学兴趣小组在参观一个石灰厂时，带回了一些石灰石样品。同学们利用这些石灰石样品做了如下实验：取样品 10 g 放入烧杯中，将 50 g 稀盐酸分 5 次加入，实验过程所得数据如下表所示 ( 已知石灰石样品中的杂质不参与反应，也不溶于水 ) ，根据实验数据计算： (1) 第 ___ 次加入稀盐酸充分反应， CaCO 3 恰好完全反应。 4 实验次数 加入稀盐 酸的质量 /g 剩余固体 的质量 /g 1 10 8 2 10 6 3 10 4 4 10 2 5 10 2 1. 应用对象：针对多组实验数据，每次加入的反应物是等量的。 2. 寻找恰好完全反应的量。 ①生成沉淀或气体的质量分次计算：对比各组实验数据，分析最后一次反应产生的气体和沉淀的质量是否与前面相等，若相等，本次加入的物质恰好完全反应；若不相等，本次加入的物质有剩余。 ②生成沉淀或气体的质量累计计算：首先计算第一次产生沉淀或气体的质量，然后用后面相邻两次产生沉淀或气体 【 方法指导 】 的质量差与第一次产生沉淀或气体的质量进行比较；若两者相等，则加入的物质完全反应，若两者不相等，则加入的物质有剩余。 【 变式练习 】 1. (2016 曲靖 ) 某化学兴趣小组，为了测定铜锌合金样品中锌的含量，称取样品 20 克于烧杯中，向其中加入 50 克稀硫酸恰好完全反应，反应后烧杯中物质的总质量为 69.8 克。求： (1) 样品中锌的质量分数。 (2) 恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。 注： ( 以上计算结果保留到 0.1%) 【 信息梳理 】 需要求的量 (1) 样品中锌的质量分数 (2) 恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数 分析或计算公式 根据质量守恒定律分析，反应后减少的质量即为反应生成氢气的质量，根据生成气体的质量计算参加反应的 Zn 的质量，因为恰好完全反应，该质量即为样品中 Zn 的质量 根据生成气体的质量计算反应生成的 ZnSO4 质量，反应后烧杯中物质总质量包括样品中的铜的质量以及反应后得到的硫酸锌溶液质量，计算出反应后硫酸锌溶液质量，再利用溶质质量分数计算公式： ×100% 进行计算 需要求的量 (1) 样品中锌的质量分数 (2) 恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数 需要知道的量 样品质量、加入稀硫酸质量、反应后烧杯中剩余物质量 生成气体的质量、参加反应的 Zn 的质量、生成的 ZnSO 4 的质量、样品中 Cu 的质量、反应后所得溶液质量 已知的量 样品质量 20 g 、加入稀硫酸质量 50 g 、反应后烧杯中剩余物质总质量 69. 8 g 解：根据质量守恒定律得：生成氢气的质量为 20 g ＋ 50 g － 69.8 g ＝ 0.2 g 设样品中锌的质量为 x ，反应后生成硫酸锌的质量为 y Zn ＋ H 2 SO 4 ZnSO 4 ＋ H 2 ↑ 65 161 2 x y 0.2 g x ＝ 6.5 g y ＝ 16.1 g (1) 样品中锌的质量分数为 ×100% ＝ 32.5% (2) 所得溶液的溶质质量分数为 ×100%≈28.6% 答： (1) 样品中锌的质量分数为 32.5% 。 (2) 所得溶液的溶质质量分数约为 28.6% 2. (2016 衡阳 ) 向一定质量、一定溶质质量分数的稀盐酸中逐滴加入某碳酸钠溶液。实验过程中，产生气体质量与加入碳酸钠溶液的质量关系如图所示，试计算： (1) 恰好完全反应时，生成气体的质量为 ___g ； (2) 恰好完全反应时，所加碳酸钠溶液中 Na 2 CO 3 的质量是多少？ (3) 若恰好完全反应时所得溶液的溶质 质量分数为 5% ，则稀盐酸的溶质质量 分数是多少？ 4.4 解：设恰好完全反应时，消耗碳酸钠质量为 x ，消耗氯化氢质量为 y ，生成氯化钠质量为 z Na 2 CO 3 ＋ 2HCl 2NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 106 73 117 44 x y z 4.4 g x ＝ 10.6 g y ＝ 7.3 g z ＝ 11.7 g (3) 恰好完全反应时，所得溶液质量为 ＝ 234 g 反应消耗稀盐酸质量为 234 g ＋ 4.4 g － 138.4 g ＝ 100 g 稀盐酸的溶质质量分数为 ×100% ＝ 7.3% 答： (2) 恰好完全反应时，所加碳酸钠溶液中碳酸钠的质量是 10.6 g 。 (3) 稀盐酸的溶质质量分数为 7.3% 。 3. (2016 岳阳 ) 为测定某 BaCl 2 溶液的溶质质量分数，进行如下实验：取 104 g 该溶液于烧杯中，加入 1 g 稀硝酸溶液酸化，无任何现象，然后将 30 g 一定溶质质量分数的硫酸溶液分三次加入，每次充分反应后过滤、称量 ( 实验中物质的质量损失忽略不计 ) 。数据如表： 第 1 次 第 2 次 第 3 次 加入硫酸溶液的质量 /g 10 10 10 过滤后溶液的质量 /g 105 105 111.7 根据以上数据计算： (BaCl 2 ＋ H 2 SO 4 BaSO 4 ↓ ＋ 2HCl) (1) 该实验过程中产生沉淀的总质量为 _____g 。 (2) 该 BaCl 2 溶液中溶质的质量分数 ( 写出计算过程 ) 。 23.3 (2) 解：设该 BaCl 2 溶液中溶质的质量为 x BaCl 2 ＋ H 2 SO 4 BaSO 4 ↓ ＋ 2HCl 208 233 x 23.3 g x ＝ 20.8 g BaCl 2 溶液中溶质的质量分数为 ×100% ＝ 20% 答：该 BaCl 2 溶液中溶质的质量分数为 20% 。 【 解析 】 分析表格数据可知第 1 、 2 次分别产生沉淀的质量为 104 g ＋ 1 g ＋ 10 g － 105 g ＝ 10 g 、 105 g ＋ 10 g － 105 g ＝ 10 g ，第 3 次产生沉淀的质量为 105 g ＋ 10 g － 111.7 g ＝ 3.3 g ，因此共产生沉淀的质量为 10 g ＋ 10 g ＋ 3.3 g ＝ 23.3 g 。利用硫酸钡沉淀的质量，根据化学方程式计算 BaCl 2 溶液中的溶质质量，再根据物质的质量分数公式得出 BaCl 2 溶液中溶质的质量分数。