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专题六　化学计算
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
有关化学式的计算
【例1】(2021黑龙江龙东地区)抗击新冠肺炎疫情的过程中，发现药物法匹拉韦安全性好、疗效明确，已知法匹拉韦的化学式为C5H4FN3O2，请回答下列问题：
(1)法匹拉韦的相对分子质量为__157__。
(2)法匹拉韦分子中碳原子和氧原子的个数比为__5∶2__。
(3)15.7 g法匹拉韦中碳元素的质量为__6__g。
此类试题解题时要抓住两个关键量，即相对原子质量和各原子的个数。解题方法如下：
如以C6H12O6为例：
1．一个分子中碳、氢、氧的原子个数比＝6∶12∶6＝1∶2∶1
2．相对分子质量＝12×6＋1×12＋16×6＝180
3．碳、氢、氧元素的质量比＝(12×6)∶(1×12)∶(16×6)＝6∶1∶8
4．碳元素的质量分数＝
×100%＝×100%＝40%
5．碳元素的质量＝C6H12O6的质量×碳元素的质量分数
【例2】(2021湘潭)古代“丝绸之路”把中国的丝绸、茶叶传入西方，将西方的宝石传入中国。茶叶中含有维生素C(化学式为C6H8O6)，请回答下列问题：
(1)维生素C属于__有机__(填“有机”或“无机”)化合物。
(2)维生素C是由__3__种元素组成，其中碳、氢两种元素的质量比为__9∶1__(填最简整数比)。
(3)将维生素C在一定质量的氧气中充分燃烧，生成CO、CO2和H2O，测得生成物的总质量为30.4克，其中水的质量为7.2克，则参加反应的氧气质量为__12.8__克。
有关物质质量的计算
【例3】(2021咸宁)某工厂化验室用20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液20 g，洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含H2SO4的质量是多少？
解：设一定量石油产品中含H2SO4的质量为x
H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
98 80
x 20 g×20%
＝
x＝4.9 g
答：一定量石油产品中含H2SO4的质量为4.9 g。
解题步骤 注意事项
设：设未知量 未知量不带单位
写：正确写出化学方程式 化学方程式要配平，注明反应条件、“↑”或“↓”号
找：写出相关物质的相对分子质量以及已知量、未知量 已知量应为纯净物的质量且应带单位
列：列出比例式 等式两边表示的意义应一致
求：求解 计算结果要带单位
答：简明地写出答案 不要漏写
有关溶质质量分数的计算
【例4】(2021陕西)学习小组的同学通过如图实验测定一瓶失去标签的稀硫酸中溶质的质量分数。
请完成下列分析与计算：
(1)反应中用去稀硫酸的质量为__20__g。
(2)计算稀硫酸中溶质的质量分数。
解：设参加反应的H2SO4的质量为x
H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
98 80
x 20 g×20%
＝　x＝4.9 g
稀硫酸中溶质的质量分数是×100%＝24.5%
答：稀硫酸中溶质的质量分数是24.5%。
1．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－反应物中不参与化学反应的固体杂质的质量。
2．溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数＝(溶质质量＋溶剂质量)×溶质质量分数。
3．溶质质量分数＝×100%＝×100%＝×100%。
4．溶液稀释(用水稀释)
稀释前后溶液中溶质的质量相等。
浓溶液的质量×浓溶液的溶质质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液的溶质质量分数。
有关不纯物质的计算
【例5】(2021湘西州)氢氧化钠保存不当容易变质，为测定一瓶久置的氢氧化钠的纯度，现取20.0 g样品于烧杯中加水至完全溶解，然后逐滴加入CaCl2溶液，反应过程中加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示(不考虑其他因素的影响)。
反应方程式为：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
请根据图示和计算回答：
(1)恰好完全反应时加入CaCl2溶液的质量为__50__g。
(2)该样品中氢氧化钠的质量分数是多少？
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
106 100
x 5.0 g
＝
x＝5.3 g
样品中氢氧化钠的质量分数是×100%＝73.5%
答：该样品中氢氧化钠的质量分数是73.5%。
1．生成气体或沉淀的质量＝反应前物质的总质量－反应后物质的质量。
2．含一定杂质(杂质不参加反应)的计算公式
①纯度(不纯物质中某一纯净物的质量分数)＝×100%。
②纯净物的总质量＝不纯物质的总质量×纯度(纯净物的质量分数)
＝不纯物质的总质量×(1－杂质的质量分数)
＝不纯物质的总质量－杂质的质量
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
有关化学式的计算
1．(2021台州)嘌呤是合成DNA的主要物质，广泛存在于细胞核中，嘌呤的化学式为C5H4N4，在人体内会被氧化成尿酸，血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
(1)嘌呤的相对分子质量为 __120__。
(2)嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为__15∶1__。
2．(2021南充)N4O6是科学家发现的一种新型火箭燃料。试计算：
(1)N4O6中氮元素和氧元素的质量比是__7∶12__(最简整数比)。
(2)152 g N4O6中氮元素的质量是__56__g。
3．(2021天津)丙烯酸乙酯(C5H8O2)存在于菠萝等水果中。计算：
(1)丙烯酸乙酯由__3__种元素组成(填数字)。
(2)丙烯酸乙酯中碳、氢元素质量比为__15∶2__(填最简比)。
(3)丙烯酸乙酯中氧元素的质量分数为__32%__。
4．(2021郴州)葡萄酒中含有白藜芦醇(CxH12O3)，现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：
(1)x＝__14__。
(2)白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为__14∶12∶3__。
(3)22.8 g白藜芦醇中氧元素的质量为__4.8__g。
5．(2021绍兴)按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管，取而代之的是一些可降解的环保吸管。环保纸吸管的主要成分是纤维素，化学式为(C6H10O5)n，而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯，化学式为(C3H6)n。
(1)纤维素是一种__有机物__(选填“有机物”或“无机物”)。
(2)纤维素分子中，氢、氧原子的个数比为__2∶1__。
(3)计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同？
解：32.4克纤维素中所含碳元素质量为32.4 g×＝14.4 g
含碳元素质量相同的聚丙烯质量为：14.4 g×＝16.8 g
有关化学方程式的计算
(一)文字叙述型
1．(2021襄阳)曼曼称取55 g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气，待固体质量不再改变后，她将剩余固体加入到119.2 g水中，充分搅拌后过滤，得到滤渣和一不饱和溶液，再将滤渣洗涤干燥后称得其质量为6 g。请计算所得溶液中溶质的质量分数。
解：氯酸钾的质量为：55 g－6 g＝49 g
设氯酸钾完全分解生成氯化钾的质量为x
2KClO32KCl＋3O2↑
245 149
49 g x
＝
x＝29.8 g
所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%
答：所得溶液中溶质的质量分数为20%。
2．(2021本溪/辽阳/葫芦岛)向100 g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液中，加入一定质量的稀硫酸至恰好完全反应，反应后所得溶液的质量为149 g。求所加稀硫酸的溶质质量分数。
解：稀硫酸中溶质的质量为x
H2SO4 ＋2NaOH===Na2SO4＋ 2H2O
98 80
x 100 g×8%
＝　x＝9.8 g
所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝20%
答：所加稀硫酸的溶质质量分数为20%。
3．(2021十堰)将适量的二氧化碳通入到一定质量的氢氧化钠的溶液中，恰好完全反应，得到106 g质量分数为10%的碳酸钠溶液。
求：(1)反应生成的碳酸钠质量为__10.6__g。
(2)反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程，最终结果保留0.1%)
解：设氢氧化钠溶液中溶质的质量为x，二氧化碳的质量为y
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
44 80 106
y x 10.6 g
＝＝
x＝8 g　y＝4.4 g
反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数＝×100%＝7.9%
答：反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数为7.9%。
4．(2021云南)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中制备KClO3的化学反应方程式为3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O。若用Cl2与200 g的KOH溶液恰好完全反应，反应后溶液质量为221.3 g。计算：
(1)参加反应的氯气的质量为__21.3__g。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是多少？
解：设21.3 g氯气完全反应消耗氢氧化钾的质量为x
3Cl2　＋　6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O
213 336
21．3 g x
＝　x＝33.6 g
KOH溶液中溶质的质量分数是×100%＝16.8%
答：所用KOH溶液中溶质的质量分数是16.8%。
5．(2021鄂州)某同学将一定量的二氧化碳通入到200 g 过量的氢氧化钠溶液中，反应后得到208.8 g混合溶液。(反应的化学方程式是：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O)
(1)参加反应的二氧化碳的质量是__8.8__g。
(2)求反应后混合溶液中碳酸钠的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)
解：设反应后混合溶液中Na2CO3的质量是x
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
44 106
8.8 g x
＝　x＝21.2 g
反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是×100%＝10.2%
答：反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是10.2%。
6．(2021荆州)工业制得的碳酸钾中常含有氯化钾。现取含氯化钾杂质的碳酸钾样品10 g，其中氧元素的质量为2.4 g，向该样品中加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应时，得到47.8 g溶液，请回答下列问题：
(1)写出上述反应过程中发生反应的化学方程式__K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑__。
(2)样品中氯化钾的质量为__3.1___g。
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程，计算结果保留一位小数)。
解：设消耗的氯化氢的质量为x，生成二氧化碳的质量为y
K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑
138 73 44
6．9 g x y
＝＝
x＝3.65 g　y＝2.2 g
所用稀盐酸的质量为47.8 g＋2.2 g－10 g＝40 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%≈9.1%
答：稀盐酸中溶质的质量分数为9.1%。
(二)坐标曲线型
7．(2021德阳)某课外活动小组同学取一定量的铜与氧化铜的粉末固体混合物放入烧杯中，加入50 g稀硫酸，恰好完全反应，烧杯中固体的质量随收集变化情况如图所示。计算所用稀硫酸的溶质质量分数。
解：根据题意可知氧化铜的质量为10 g－2 g＝8 g
设稀硫酸中溶质的质量为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋ H2O
80 98
8 g x
＝
x＝9.8 g
稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝19.6%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
8．(2021黄石)取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20 g，向其中加入稀硫酸，剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示，请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为__17.5__g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
解：a点处表示氧化铜和稀硫酸恰好反应，设生成硫酸铜的质量为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 160
2．5 g x
＝
x＝5 g
a点处溶液中溶质的质量分数是×100%＝12.5%
答：a点处溶液中溶质的质量分数是12.5%。
9．(2021岳阳)向50.8 g溶质质量分数为5%的H2O2溶液中加入2 g MnO2粉末。反应开始后产生氧气的总质量随时间的变化关系如图所示，请回答：
(1)从反应开始到t时，产生氧气的总质量是__0.8__g。
(2)试计算：t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
解：设生成0.8 g氧气消耗H2O2质量为x
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 0.8 g
＝　x＝1.7 g
剩余过氧化氢的质量为50.8 g×5%－1.7 g＝0.84 g
t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数为×100%＝1.68%
答：t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数为1.68%。
10．(2021泰安)欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数，现取30 g稀硫酸样品于烧杯中，将15%的NaOH溶液逐滴加入烧杯中，边加边搅拌，随着NaOH溶液的不断加入，溶液pH的变化如图所示。回答下列问题：
(1)a点溶液中的溶质是__Na2SO4和H2SO4__(填化学式)。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
解：当pH为7时，此时消耗的氢氧化钠溶液的质量为8 g，则消耗NaOH溶液中的NaOH质量为8 g×15%＝1.2 g
解：设消耗氢氧化钠1.2 g时消耗的稀硫酸中溶质的质量为x
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
80 98
1．2 g x
＝
x＝1.47 g
该稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝4.9%
答：该稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。
(三)图片实验型
11．(2021武汉)某兴趣小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并回收剩余固体，实验过程表示如下。
(1)上述制取氧气的反应属于__分解反应__(填基本反应类型)。
(2)计算所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量。
解：设制取氧气消耗氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl＋3O2↑
245 149
x 100.0 g×14.9%
＝
x＝24.5 g
加热前氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量＝24.5 g＋8.0 g＝32.5 g
答：所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量为32.5 g。
12．(2021宁夏)侯德榜成功硏制了“侯氏制碱法”，打破了西方发达国家对我国制碱技术的封锁，为世界制碱工业做出了杰出贡献。某工厂为了测定用“侯氏制碱法”制得的纯碱样品中纯碱的质量分数，工厂技术员完成了如图所示的测定工作(不考虑其他因素对测定结果的影响)，请根据图中数据计算：样品中纯碱的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
解：生成二氧化碳的质量为378.5 g－376.3 g＝2.2 g
设参加反应的碳酸钠的质量为x
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 44
x 2.2 g
＝　x＝5.3 g
样品中纯碱的质量分数是×100%≈96.4%
答：样品中纯碱的质量分数是96.4%。
13．(2021黑龙江龙东地区)某补钙剂的主要成分是碳酸钙，欲测定补钙剂中碳酸钙的质量分数，某同学进行了如图的操作：(已知：其他成分不参与反应且不溶于水)
(1)生成CO2的质量为__4.4__g。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。(根据化学方程式计算，写出完整步骤)
(3)反应后，向烧杯中再加入5.4 g水，求所得溶液中溶质的质量分数。
解：(2)设生成4.4 g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
x y 4.4 g
＝　＝
x＝10 g　y＝11.1 g
该补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%＝50%
(3)所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝10%
答：(2)该补钙剂中碳酸钙的质量分数为50%。(3)所得溶液中溶质的质量分数为10%。
14．(2021株洲)某工厂废水经初步处理后可得CuSO4和H2SO4的混合溶液，华雪同学设计实验模拟后续处理过程，并得到了Cu和另一种重要化工原料绿矾(FeSO4·7H2O)。其过程如图：
(1)参加反应的CuO质量为__8__g。
(2)若原混合溶液质量为200 g，求混合溶液中H2SO4的质量分数(写出计算过程)。
(3)若反应消耗11.2 g Fe，求理论上可得到绿矾的质量(写出计算过程)。
解：(2)设混合溶液中H2SO4的质量分数为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 98
8 g 200 g×x
＝　x＝4.9%
(3)设理论上可得到绿矾的质量为y
Fe～FeSO4·7H2O
56 278
11．2 g y
＝　y＝55.6 g
答：(2)混合溶液中H2SO4的质量分数为4.9%。(3)理论上可得到绿矾的质量为55.6 g。
(四)表格数据型
15．(2021宜昌)小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数，在烧杯里放入一定质量的大理石，然后分次加入该稀盐酸，充分反应后测得生成二氧化碳的质量如下表所示(大理石中的杂质不参与反应)。
加盐酸的次数 第一次 第二次
加盐酸的质量/g 25 25
生成二氧化碳的质量/g 2.2 1.1
(1)两次加稀盐酸后，生成二氧化碳的总质量是__3.3__g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。
解：由题意，第一次加入25 g盐酸完全反应设25 g稀盐酸中溶质的质量为x
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
73 44
x 2.2 g
＝
x＝3.65 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝14.6%
答：稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%。
16．(2021仙桃/潜江/天门)现有一包氯化镁与氯化钡的混合固体20 g，为测定其组成，小明先将该混合固体全部溶于水中，形成混合溶液；再将60 g NaOH溶液平均分4次加入到该混合溶液中，每次充分反应后过滤，所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如下表。请回答：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
NaOH溶液 质量/g 15 15 15 15
沉淀质 量/g 2.0 2.0 1.8 0
(1)沉淀的总质量是__5.8__g。
(2)计算混合固体中氯化钡的质量分数。(写出计算过程)
解：设20 g混合固体中氯化镁的质量为x
MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
95 58
x 5.8 g
＝　x＝9.5 g
混合固体中氯化钡的质量分数为×100%＝52.5%
答：混合固体中氯化钡的质量分数为52.5%。
17．(2021怀化)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量，取20克假黄金置于烧杯中，取120克稀盐酸，分6次加入，充分反应，实验数据如下：
实验次序 1 2 3 4 5 6
加入稀盐
酸的质量/g 20 20 20 20 20 20
剩余固体
的质量/g 18.7 17.4 m 14.8 13.5 13.5
请回答：
(1)表中m＝__16.1__。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是__6.5__g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？(写出计算过程)
解：设20 g的稀盐酸中溶质的质量为x
Zn　＋　2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 73
1．3 g x
＝　x＝1.46 g
所用稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝7.3%
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%。
18．(2020铜仁)铜粉中混有少量的铁粉，为了除去铁粉，某校兴趣小组同学，取该铜粉20 g于烧杯中，然后等量分5次加入未知质量分数的某强酸(W)溶液，充分反应后所得数据如下表，请根据相关知识和图表信息回答下列问题。
项目 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入W溶 液的质量/g 5 5 5 5 5
每次产生气 体的质量/g 0.01 0.01 0.01 0.005 0
(1)写出你所选择酸(W)的化学式__H2SO4(或HCl)__。
(2)铜粉中混有铁粉的质量是__0.98_g__。
(3)计算你选择酸(W)的质量分数(写出计算过程)。
解：设5 g该硫酸溶液中含H2SO4的质量为x
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
98 2
x 0.01 g
＝　x＝0.49 g
该硫酸溶液中溶质的质量分数为×100%＝9.8%
答：该硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%。
注：若选择的酸为盐酸(HCl)，则质量分数为7.3%
(五)综合型
19．(2021深圳)质量相等的两份Zn粉，分别与质量相同、质量分数不同的稀盐酸反应。
(1)配制盐酸时有白雾，说明盐酸具有__挥发__性。
(2)两种稀盐酸反应生成氢气的图像如图所示，两种稀盐酸的浓度比较：Ⅰ%__>__Ⅱ%(填“＞”“＜”“＝”)。
(3)氢气的体积所对应的质量如表：
H2(V/L) 1.11 1.67 2.22 2.78
H2(m/g) 0.10 0.15 0.20 0.25
①恰好反应完全，产生H2的质量为__0.2__g。
②完全反应时，加入稀盐酸Ⅱ的质量为100 g，求稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数。
解：设稀盐酸Ⅱ中溶质的质量为x
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
73 2
x 0.2 g
＝　x＝7.3 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝7.3%
答：稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为7.3%。
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专题六　化学计算
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
有关化学式的计算
【例1】(2021黑龙江龙东地区)抗击新冠肺炎疫情的过程中，发现药物法匹拉韦安全性好、疗效明确，已知法匹拉韦的化学式为C5H4FN3O2，请回答下列问题：
(1)法匹拉韦的相对分子质量为__157__。
(2)法匹拉韦分子中碳原子和氧原子的个数比为__5∶2__。
(3)15.7 g法匹拉韦中碳元素的质量为__6__g。
此类试题解题时要抓住两个关键量，即相对原子质量和各原子的个数。解题方法如下：
如以C6H12O6为例：
1．一个分子中碳、氢、氧的原子个数比＝6∶12∶6＝1∶2∶1
2．相对分子质量＝12×6＋1×12＋16×6＝180
3．碳、氢、氧元素的质量比＝(12×6)∶(1×12)∶(16×6)＝6∶1∶8
4．碳元素的质量分数＝
×100%＝×100%＝40%
5．碳元素的质量＝C6H12O6的质量×碳元素的质量分数
【例2】(2021湘潭)古代“丝绸之路”把中国的丝绸、茶叶传入西方，将西方的宝石传入中国。茶叶中含有维生素C(化学式为C6H8O6)，请回答下列问题：
(1)维生素C属于__有机__(填“有机”或“无机”)化合物。
(2)维生素C是由__3__种元素组成，其中碳、氢两种元素的质量比为__9∶1__(填最简整数比)。
(3)将维生素C在一定质量的氧气中充分燃烧，生成CO、CO2和H2O，测得生成物的总质量为30.4克，其中水的质量为7.2克，则参加反应的氧气质量为__12.8__克。
有关物质质量的计算
【例3】(2021咸宁)某工厂化验室用20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液20 g，洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含H2SO4的质量是多少？
解：设一定量石油产品中含H2SO4的质量为x
H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
98 80
x 20 g×20%
＝
x＝4.9 g
答：一定量石油产品中含H2SO4的质量为4.9 g。
解题步骤 注意事项
设：设未知量 未知量不带单位
写：正确写出化学方程式 化学方程式要配平，注明反应条件、“↑”或“↓”号
找：写出相关物质的相对分子质量以及已知量、未知量 已知量应为纯净物的质量且应带单位
列：列出比例式 等式两边表示的意义应一致
求：求解 计算结果要带单位
答：简明地写出答案 不要漏写
有关溶质质量分数的计算
【例4】(2021陕西)学习小组的同学通过如图实验测定一瓶失去标签的稀硫酸中溶质的质量分数。
请完成下列分析与计算：
(1)反应中用去稀硫酸的质量为__20__g。
(2)计算稀硫酸中溶质的质量分数。
解：设参加反应的H2SO4的质量为x
H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
98 80
x 20 g×20%
＝　x＝4.9 g
稀硫酸中溶质的质量分数是×100%＝24.5%
答：稀硫酸中溶质的质量分数是24.5%。
1．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－反应物中不参与化学反应的固体杂质的质量。
2．溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数＝(溶质质量＋溶剂质量)×溶质质量分数。
3．溶质质量分数＝×100%＝×100%＝×100%。
4．溶液稀释(用水稀释)
稀释前后溶液中溶质的质量相等。
浓溶液的质量×浓溶液的溶质质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液的溶质质量分数。
有关不纯物质的计算
【例5】(2021湘西州)氢氧化钠保存不当容易变质，为测定一瓶久置的氢氧化钠的纯度，现取20.0 g样品于烧杯中加水至完全溶解，然后逐滴加入CaCl2溶液，反应过程中加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示(不考虑其他因素的影响)。
反应方程式为：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
请根据图示和计算回答：
(1)恰好完全反应时加入CaCl2溶液的质量为__50__g。
(2)该样品中氢氧化钠的质量分数是多少？
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
106 100
x 5.0 g
＝
x＝5.3 g
样品中氢氧化钠的质量分数是×100%＝73.5%
答：该样品中氢氧化钠的质量分数是73.5%。
1．生成气体或沉淀的质量＝反应前物质的总质量－反应后物质的质量。
2．含一定杂质(杂质不参加反应)的计算公式
①纯度(不纯物质中某一纯净物的质量分数)＝×100%。
②纯净物的总质量＝不纯物质的总质量×纯度(纯净物的质量分数)
＝不纯物质的总质量×(1－杂质的质量分数)
＝不纯物质的总质量－杂质的质量
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
有关化学式的计算
1．(2021台州)嘌呤是合成DNA的主要物质，广泛存在于细胞核中，嘌呤的化学式为C5H4N4，在人体内会被氧化成尿酸，血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
(1)嘌呤的相对分子质量为 __120__。
(2)嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为__15∶1__。
2．(2021南充)N4O6是科学家发现的一种新型火箭燃料。试计算：
(1)N4O6中氮元素和氧元素的质量比是__7∶12__(最简整数比)。
(2)152 g N4O6中氮元素的质量是__56__g。
3．(2021天津)丙烯酸乙酯(C5H8O2)存在于菠萝等水果中。计算：
(1)丙烯酸乙酯由__3__种元素组成(填数字)。
(2)丙烯酸乙酯中碳、氢元素质量比为__15∶2__(填最简比)。
(3)丙烯酸乙酯中氧元素的质量分数为__32%__。
4．(2021郴州)葡萄酒中含有白藜芦醇(CxH12O3)，现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：
(1)x＝__14__。
(2)白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为__14∶12∶3__。
(3)22.8 g白藜芦醇中氧元素的质量为__4.8__g。
5．(2021绍兴)按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管，取而代之的是一些可降解的环保吸管。环保纸吸管的主要成分是纤维素，化学式为(C6H10O5)n，而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯，化学式为(C3H6)n。
(1)纤维素是一种__有机物__(选填“有机物”或“无机物”)。
(2)纤维素分子中，氢、氧原子的个数比为__2∶1__。
(3)计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同？
解：32.4克纤维素中所含碳元素质量为32.4 g×＝14.4 g
含碳元素质量相同的聚丙烯质量为：14.4 g×＝16.8 g
有关化学方程式的计算
(一)文字叙述型
1．(2021襄阳)曼曼称取55 g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气，待固体质量不再改变后，她将剩余固体加入到119.2 g水中，充分搅拌后过滤，得到滤渣和一不饱和溶液，再将滤渣洗涤干燥后称得其质量为6 g。请计算所得溶液中溶质的质量分数。
解：氯酸钾的质量为：55 g－6 g＝49 g
设氯酸钾完全分解生成氯化钾的质量为x
2KClO32KCl＋3O2↑
245 149
49 g x
＝
x＝29.8 g
所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%
答：所得溶液中溶质的质量分数为20%。
2．(2021本溪/辽阳/葫芦岛)向100 g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液中，加入一定质量的稀硫酸至恰好完全反应，反应后所得溶液的质量为149 g。求所加稀硫酸的溶质质量分数。
解：稀硫酸中溶质的质量为x
H2SO4 ＋2NaOH===Na2SO4＋ 2H2O
98 80
x 100 g×8%
＝　x＝9.8 g
所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝20%
答：所加稀硫酸的溶质质量分数为20%。
3．(2021十堰)将适量的二氧化碳通入到一定质量的氢氧化钠的溶液中，恰好完全反应，得到106 g质量分数为10%的碳酸钠溶液。
求：(1)反应生成的碳酸钠质量为__10.6__g。
(2)反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程，最终结果保留0.1%)
解：设氢氧化钠溶液中溶质的质量为x，二氧化碳的质量为y
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
44 80 106
y x 10.6 g
＝＝
x＝8 g　y＝4.4 g
反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数＝×100%＝7.9%
答：反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数为7.9%。
4．(2021云南)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中制备KClO3的化学反应方程式为3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O。若用Cl2与200 g的KOH溶液恰好完全反应，反应后溶液质量为221.3 g。计算：
(1)参加反应的氯气的质量为__21.3__g。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是多少？
解：设21.3 g氯气完全反应消耗氢氧化钾的质量为x
3Cl2　＋　6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O
213 336
21．3 g x
＝　x＝33.6 g
KOH溶液中溶质的质量分数是×100%＝16.8%
答：所用KOH溶液中溶质的质量分数是16.8%。
5．(2021鄂州)某同学将一定量的二氧化碳通入到200 g 过量的氢氧化钠溶液中，反应后得到208.8 g混合溶液。(反应的化学方程式是：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O)
(1)参加反应的二氧化碳的质量是__8.8__g。
(2)求反应后混合溶液中碳酸钠的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)
解：设反应后混合溶液中Na2CO3的质量是x
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
44 106
8.8 g x
＝　x＝21.2 g
反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是×100%＝10.2%
答：反应后混合溶液中Na2CO3的质量分数是10.2%。
6．(2021荆州)工业制得的碳酸钾中常含有氯化钾。现取含氯化钾杂质的碳酸钾样品10 g，其中氧元素的质量为2.4 g，向该样品中加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应时，得到47.8 g溶液，请回答下列问题：
(1)写出上述反应过程中发生反应的化学方程式__K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑__。
(2)样品中氯化钾的质量为__3.1___g。
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程，计算结果保留一位小数)。
解：设消耗的氯化氢的质量为x，生成二氧化碳的质量为y
K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑
138 73 44
6．9 g x y
＝＝
x＝3.65 g　y＝2.2 g
所用稀盐酸的质量为47.8 g＋2.2 g－10 g＝40 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%≈9.1%
答：稀盐酸中溶质的质量分数为9.1%。
(二)坐标曲线型
7．(2021德阳)某课外活动小组同学取一定量的铜与氧化铜的粉末固体混合物放入烧杯中，加入50 g稀硫酸，恰好完全反应，烧杯中固体的质量随收集变化情况如图所示。计算所用稀硫酸的溶质质量分数。
解：根据题意可知氧化铜的质量为10 g－2 g＝8 g
设稀硫酸中溶质的质量为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋ H2O
80 98
8 g x
＝
x＝9.8 g
稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝19.6%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
8．(2021黄石)取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20 g，向其中加入稀硫酸，剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示，请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为__17.5__g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
解：a点处表示氧化铜和稀硫酸恰好反应，设生成硫酸铜的质量为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 160
2．5 g x
＝
x＝5 g
a点处溶液中溶质的质量分数是×100%＝12.5%
答：a点处溶液中溶质的质量分数是12.5%。
9．(2021岳阳)向50.8 g溶质质量分数为5%的H2O2溶液中加入2 g MnO2粉末。反应开始后产生氧气的总质量随时间的变化关系如图所示，请回答：
(1)从反应开始到t时，产生氧气的总质量是__0.8__g。
(2)试计算：t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
解：设生成0.8 g氧气消耗H2O2质量为x
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 0.8 g
＝　x＝1.7 g
剩余过氧化氢的质量为50.8 g×5%－1.7 g＝0.84 g
t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数为×100%＝1.68%
答：t时，剩余H2O2溶液的溶质质量分数为1.68%。
10．(2021泰安)欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数，现取30 g稀硫酸样品于烧杯中，将15%的NaOH溶液逐滴加入烧杯中，边加边搅拌，随着NaOH溶液的不断加入，溶液pH的变化如图所示。回答下列问题：
(1)a点溶液中的溶质是__Na2SO4和H2SO4__(填化学式)。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
解：当pH为7时，此时消耗的氢氧化钠溶液的质量为8 g，则消耗NaOH溶液中的NaOH质量为8 g×15%＝1.2 g
解：设消耗氢氧化钠1.2 g时消耗的稀硫酸中溶质的质量为x
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
80 98
1．2 g x
＝
x＝1.47 g
该稀硫酸的溶质质量分数为×100%＝4.9%
答：该稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。
(三)图片实验型
11．(2021武汉)某兴趣小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并回收剩余固体，实验过程表示如下。
(1)上述制取氧气的反应属于__分解反应__(填基本反应类型)。
(2)计算所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量。
解：设制取氧气消耗氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl＋3O2↑
245 149
x 100.0 g×14.9%
＝
x＝24.5 g
加热前氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量＝24.5 g＋8.0 g＝32.5 g
答：所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量为32.5 g。
12．(2021宁夏)侯德榜成功硏制了“侯氏制碱法”，打破了西方发达国家对我国制碱技术的封锁，为世界制碱工业做出了杰出贡献。某工厂为了测定用“侯氏制碱法”制得的纯碱样品中纯碱的质量分数，工厂技术员完成了如图所示的测定工作(不考虑其他因素对测定结果的影响)，请根据图中数据计算：样品中纯碱的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
解：生成二氧化碳的质量为378.5 g－376.3 g＝2.2 g
设参加反应的碳酸钠的质量为x
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 44
x 2.2 g
＝　x＝5.3 g
样品中纯碱的质量分数是×100%≈96.4%
答：样品中纯碱的质量分数是96.4%。
13．(2021黑龙江龙东地区)某补钙剂的主要成分是碳酸钙，欲测定补钙剂中碳酸钙的质量分数，某同学进行了如图的操作：(已知：其他成分不参与反应且不溶于水)
(1)生成CO2的质量为__4.4__g。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。(根据化学方程式计算，写出完整步骤)
(3)反应后，向烧杯中再加入5.4 g水，求所得溶液中溶质的质量分数。
解：(2)设生成4.4 g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
x y 4.4 g
＝　＝
x＝10 g　y＝11.1 g
该补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%＝50%
(3)所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝10%
答：(2)该补钙剂中碳酸钙的质量分数为50%。(3)所得溶液中溶质的质量分数为10%。
14．(2021株洲)某工厂废水经初步处理后可得CuSO4和H2SO4的混合溶液，华雪同学设计实验模拟后续处理过程，并得到了Cu和另一种重要化工原料绿矾(FeSO4·7H2O)。其过程如图：
(1)参加反应的CuO质量为__8__g。
(2)若原混合溶液质量为200 g，求混合溶液中H2SO4的质量分数(写出计算过程)。
(3)若反应消耗11.2 g Fe，求理论上可得到绿矾的质量(写出计算过程)。
解：(2)设混合溶液中H2SO4的质量分数为x
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
80 98
8 g 200 g×x
＝　x＝4.9%
(3)设理论上可得到绿矾的质量为y
Fe～FeSO4·7H2O
56 278
11．2 g y
＝　y＝55.6 g
答：(2)混合溶液中H2SO4的质量分数为4.9%。(3)理论上可得到绿矾的质量为55.6 g。
(四)表格数据型
15．(2021宜昌)小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数，在烧杯里放入一定质量的大理石，然后分次加入该稀盐酸，充分反应后测得生成二氧化碳的质量如下表所示(大理石中的杂质不参与反应)。
加盐酸的次数 第一次 第二次
加盐酸的质量/g 25 25
生成二氧化碳的质量/g 2.2 1.1
(1)两次加稀盐酸后，生成二氧化碳的总质量是__3.3__g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。
解：由题意，第一次加入25 g盐酸完全反应设25 g稀盐酸中溶质的质量为x
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
73 44
x 2.2 g
＝
x＝3.65 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝14.6%
答：稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%。
16．(2021仙桃/潜江/天门)现有一包氯化镁与氯化钡的混合固体20 g，为测定其组成，小明先将该混合固体全部溶于水中，形成混合溶液；再将60 g NaOH溶液平均分4次加入到该混合溶液中，每次充分反应后过滤，所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如下表。请回答：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
NaOH溶液 质量/g 15 15 15 15
沉淀质 量/g 2.0 2.0 1.8 0
(1)沉淀的总质量是__5.8__g。
(2)计算混合固体中氯化钡的质量分数。(写出计算过程)
解：设20 g混合固体中氯化镁的质量为x
MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
95 58
x 5.8 g
＝　x＝9.5 g
混合固体中氯化钡的质量分数为×100%＝52.5%
答：混合固体中氯化钡的质量分数为52.5%。
17．(2021怀化)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量，取20克假黄金置于烧杯中，取120克稀盐酸，分6次加入，充分反应，实验数据如下：
实验次序 1 2 3 4 5 6
加入稀盐
酸的质量/g 20 20 20 20 20 20
剩余固体
的质量/g 18.7 17.4 m 14.8 13.5 13.5
请回答：
(1)表中m＝__16.1__。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是__6.5__g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？(写出计算过程)
解：设20 g的稀盐酸中溶质的质量为x
Zn　＋　2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 73
1．3 g x
＝　x＝1.46 g
所用稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝7.3%
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%。
18．(2020铜仁)铜粉中混有少量的铁粉，为了除去铁粉，某校兴趣小组同学，取该铜粉20 g于烧杯中，然后等量分5次加入未知质量分数的某强酸(W)溶液，充分反应后所得数据如下表，请根据相关知识和图表信息回答下列问题。
项目 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入W溶 液的质量/g 5 5 5 5 5
每次产生气 体的质量/g 0.01 0.01 0.01 0.005 0
(1)写出你所选择酸(W)的化学式__H2SO4(或HCl)__。
(2)铜粉中混有铁粉的质量是__0.98_g__。
(3)计算你选择酸(W)的质量分数(写出计算过程)。
解：设5 g该硫酸溶液中含H2SO4的质量为x
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
98 2
x 0.01 g
＝　x＝0.49 g
该硫酸溶液中溶质的质量分数为×100%＝9.8%
答：该硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%。
注：若选择的酸为盐酸(HCl)，则质量分数为7.3%
(五)综合型
19．(2021深圳)质量相等的两份Zn粉，分别与质量相同、质量分数不同的稀盐酸反应。
(1)配制盐酸时有白雾，说明盐酸具有__挥发__性。
(2)两种稀盐酸反应生成氢气的图像如图所示，两种稀盐酸的浓度比较：Ⅰ%__>__Ⅱ%(填“＞”“＜”“＝”)。
(3)氢气的体积所对应的质量如表：
H2(V/L) 1.11 1.67 2.22 2.78
H2(m/g) 0.10 0.15 0.20 0.25
①恰好反应完全，产生H2的质量为__0.2__g。
②完全反应时，加入稀盐酸Ⅱ的质量为100 g，求稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数。
解：设稀盐酸Ⅱ中溶质的质量为x
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
73 2
x 0.2 g
＝　x＝7.3 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝7.3%
答：稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为7.3%。
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