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题型四　计算应用题
题型分析 —— 河北中考特色题型分析
　　计算应用类试题是河北省的必考试题,占5分,考查方式多种多样:实物操作类、坐标曲线类、数据表格类或将实物操作与数据表或坐标曲线综合等,但难度一般不大,只要掌握根据化学方程式计算的规范格式,通过适当练习,明确解答规律,该类试题相对比较容易拿到满分,属于中档题。
考点突破 —— 河北中考特色题型分析
一、计算题的解题思路一般如下:
1.根据题意找到发生的化学反应,正确书写出化学方程式;
2.找到化学反应中某一纯净物的质量,通常是根据质量守恒定律求出生成气体、沉淀的质量或者参加反应的某一反应物的质量,根据图像或数据表格分析出反应中某一物质的质量,还可以直接依据题意找到某一物质的质量;
3.按照化学方程式计算的一般步骤进行计算;
4.根据题意计算溶液中溶质的质量分数。
二、根据化学方程式计算的一般步骤及注意事项:
解题步骤 注意事项
设:根据题意设未知数 设未知数时不能带单位,且为纯净物质量
写:正确书写化学方程式 化学方程式书写正确,且一定要配平
找:找出相关物质质量比,已知量、未知量放在对应质量比下方 标出的质量比要准确(为相对分子质量与化学计量数的乘积),已知量为纯净物的质量,且带单位
列:列出比例式 等式两边表示的物质间对应关系要一致
解:依题意求解,解出未知数 计算结果带单位;溶质质量分数的计算要找准溶质、溶液的对应关系,结果用百分数表示
答:简明地写出答案 答案不能漏写
三、化学计算题中常用的计算式:
1.不纯物质的纯度的计算式:
不纯物中某纯净物的质量分数(纯度)=×100%
2.溶质质量分数的计算式:
溶质的质量分数=×100%
四、不同题型计算题的解题思路分析:
考查形式 特点 解题思路
文字叙述型 以文字加数字的形式完整描述一个实验内容或化学反应过程,最后提出需要计算的具体问题 注意反应的条件,利用“充分反应”“恰好完全反应”“足量”“一定量”等找出已知量(完全反应的纯净物的质量),代入正确的化学方程式中,求出未知量
实物操作图型 将一个实验内容或探究过程以文字叙述和实物操作图相结合的形式表述出来,根据图中相关信息进行计算 分析反应前后数据的变化,找出恰好完全反应前后引起质量发生变化的物质和改变的质量(总质量减小,往往减小的是生成某种气体的质量)。把找出的物质的质量,代入化学方程式中进行计算
坐标图像型 将化学反应过程中的某一反应物或生成物质量的变化,以数学坐标和曲线的形式呈现,根据曲线所给信息进行计算 分析曲线图中横坐标和纵坐标所表示的意义,再结合题中所涉及的化学反应,分析图像中的“起点”“拐点”和“终点”所表示的意义(拐点对应的纵坐标多为气体或沉淀的质量),从图像中找一个“量”代入化学方程式中进行计算
数据表格型 以文字叙述形式给出一个实验内容或探究过程,同时以数据表格的形式给出实验过程中测定数据的一系列记录,根据数据进行计算 通过对各组数据的分析,找出恰好完全反应的数据组或某一物质完全反应的数据组,根据质量守恒定律或直接给出的数据或数据之和,进行相关计算
举例精讲 —— 河北中考特色题型突破
类型1 实物操作类
小明用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数(粗锌中的杂质不与稀硫酸反应且不溶于水),实验过程和数据如图所示。请计算:
(1)生成氢气的总质量为　　　　　　　　。
(2)所用稀硫酸中溶质的质量分数。
[思维破冰]　第一次加入50 g稀硫酸生成氢气的质量为10 g+50 g-59.8 g=0.2 g;第二次加入25 g稀硫酸生成氢气的质量为59.8 g+25 g-84.75 g=0.05 g。说明第一次稀硫酸反应完全,第二次稀硫酸有剩余。
类型2 坐标曲线类
向一盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量之间的关系如图所示。
(1)完全反应产生沉淀的质量为　　　　　　g。
(2)求该NaOH溶液的质量分数。
[思维破冰]　根据图像可直接读取反应产生沉淀的质量;利用沉淀的质量,可计算40 g氢氧化钠溶液中溶质的质量。
类型3 数据表格类
某化学兴趣小组测定黄铜(铜锌合金)的组成,称取30 g黄铜置于烧杯中,用100 g稀硫酸分5次加入,实验数据记录如下:
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 20
残留金属的质量/g 26.75 m 20.25 17 17
分析并计算:
(1)上表中m的值为　　　　　　。
(2)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。(精确到0.1%)
[思维破冰]　根据表中数据可知,第一次加入20 g硫酸,参加反应的锌的质量为30 g-26.75 g=3.25 g,如果加入的稀硫酸完全反应,则第二次加入20 g稀硫酸后,又会有3.25 g锌参加反应,则残留固体的质量为26.75 g-3.25 g=23.5 g;第三次继续反应得到残留固体23.5 g-3.25 g=20.25 g,和表中数据吻合,则第二次得到m的值为23.5 g。(2)第四次加入的酸完全反应,则残留金属的质量为20.25 g-3.25 g=17 g,第五次残留金属仍然是17 g,说明第四次加入稀硫酸后,锌恰好与稀硫酸完全反应。
题型专训
类型1 实物操作类
1.(2024·石家庄模拟)为了测定某稀盐酸中溶质的质量分数,化学兴趣小组的同学取一定量的该稀盐酸进行实验。实验过程及实验中测定的数据如图所示(盐酸挥发忽略不计)。
请计算:
(1)反应生成氢气的质量为　　　　　g。
(2)该稀盐酸中溶质的溶质分数。
2.(2024·唐山模拟)某钙片的有效成分是碳酸钙,化学小组同学们用一定量此钙片进行下图所示实验(已知此钙片中的其他成分不含钙且不与稀盐酸反应),请计算:
(1)反应共生成CO2的质量是　　　　　　g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
类型2 坐标曲线类
3.(2024·廊坊模拟改编)学校项目学习小组到超市买了一包碱面,包装袋上标明主要成分是碳酸钠(Na2CO3),还含有少量的氯化钠(NaCl)。该兴趣小组为研究其成分,称取样品12.5 g放入烧杯中,再向其中逐滴加入稀盐酸,反应生成二氧化碳的质量与所加入的稀盐酸的质量关系如图所示。请计算:
(1)样品充分反应后生成CO2的质量为　　　　　g。
(2)求原样品中碳酸钠的质量分数。
4.(2024·廊坊模拟)某工厂用氢氧化钠溶液处理废水中的硫酸铜,现用一定量的氢氧化钠溶液处理硫酸铜溶液,产生的沉淀质量与滴加氢氧化钠溶液质量的关系如图所示:
(1)恰好完全反应时产生沉淀的质量是　　　　　g。
(2)求该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
类型3 数据表格类
5.(改编)为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,向烧杯中加入25 g铜锌合金,将80 g稀硫酸分四次加入,每次充分反应后烧杯中剩余固体的质量见下表:
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20
剩余固体的质量/g 21.75 18.50 m 16.00
请计算:
(1)25 g铜锌合金中锌的质量为　　　g。
(2)所用稀硫酸中溶质的质量分数。
6.(2024·邯郸模拟)有一瓶较长时间敞口放置的熟石灰粉末试剂,为确定其变质情况,对该试剂进行如下定量测定:称取25 g样品放入锥形瓶中,加入适量水充分振荡,再向锥形瓶中分步滴加一定浓度稀盐酸,充分反应,测得数据如表
加入盐酸的总质量/g 20 40 60 80 100 120
产生气体的总质量/g 0 2.2 4.4 6.6 m 7.7
(1)m的值为　　　　　。
(2)请计算样品中所含变质产物碳酸钙的质量分数。
类型4 综合类
7.(2024·石家庄模拟)学习小组同学为测定某过氧化氢溶液中溶质的质量分数,设计了图1所示实验,反应过程中烧杯内物质总质量变化如图2所示。请计算:
(1)反应生成氧气的总质量为　　　　　g。
(2)该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
8.(2024·石家庄模拟)欲测定一瓶标签破损的硫酸铜溶液的溶质质量分数,现取200 g样品平均分成四份,每份样品均按下图所示进行实验,实验数据见下表。
样品质量/g 50 50 50 50
NaOH溶液质量/g 40 60 80 100
m/g 42.45 44.90 44.90 a
(1)a的值是　　　　　　。
(2)计算硫酸铜溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
答案
举例精讲
类型1:实物操作类
例题1
(1)0.25 g
(2)解:设50 g稀硫酸中溶质的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
　　　98　　　　　　　　2
　　　x　　　　　10 g+50 g-59.8 g=0.2 g
=
x=9.8 g
×100%=19.6%
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【解析】(1)根据发生的反应可知,烧杯内物质减少的质量为反应产生氢气的质量。10 g+50 g+25 g-84.75 g=0.25 g。(2)要计算硫酸溶液中溶质的质量分数,必须保证稀硫酸完全反应,即按50 g硫酸进行计算。
类型2:坐标曲线类
例题2
(1)4.9
(2)解:设40 g NaOH溶液中溶质的质量为x。
CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓
　　　　　80　　　　　　　　　98
　　　　　x　　　　　　　　　4.9 g
=
x=4 g
该NaOH溶液的质量分数为×100%=10%
答:该NaOH溶液的质量分数为10%。
类型3:数据表格类
例题3
(1)23.5
(2)解:设锌和稀硫酸反应生成硫酸锌的质量为x,生成氢气的质量为y。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65　　　　　　161　　　2
30 g-17 g　　　x　　 　y
=
x=32.2 g
=
y=0.4 g
恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为≈34.8%。
答:恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为34.8%。
【解析】黄铜为铜锌合金,加入稀硫酸时,锌与稀硫酸反应而溶解导致残留金属质量减少。根据消耗锌的质量,可计算反应生成硫酸锌的质量,利用质量守恒定律计算反应后得到溶液的质量(需要计算产生氢气的质量),进而计算所得溶液中溶质的质量分数。
题型专训
1.(1)0.4
(2)解:设11.2 g铁和盐酸完全反应时消耗HCl的质量为x。
2HCl+FeFeCl2+H2↑
73　　56
x　　11.2 g
=
x=14.6 g
参加反应的稀盐酸的质量=110.8 g+0.4 g-11.2 g=100 g
该稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=14.6%
答:该稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
2.(1)0.88
(2)解:由实验的流程可知,10 g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为2.5 g+10 g-12.06 g=0.44 g
设10 g稀盐酸中溶质的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
　　　　　73　　　　　　　　　44
　　　　　x　　　　　　　　　0.44 g
=
x=0.73 g
所用稀盐酸的溶质质量分数=×100%=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数是7.3%。
3.(1)4.4
(2)解:设参加反应的碳酸钠质量为x。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106　　　　　　　　　　　　　　44
x　　　　　　　　　　　　　　　4.4 g
=
x=10.6 g
原样品中碳酸钠的质量分数=×100%=84.8%
答:原样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
4.(1)4.9
(2)解:设该氢氧化钠溶液中溶质的质量为x。
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
　　　　　80　　　　98
　　　　　x　　　 　4.9 g
=
x=4 g
该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=×100%=8%
答:该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为8%。
5.(1)9
(2)解:设20 g稀硫酸中硫酸的质量为x。
第一次参加反应的锌的质量为25 g-21.75 g=3.25 g
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65　　98
3.25 g　x
=
x=4.9 g
稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=24.5%
答:稀硫酸中溶质的质量分数为24.5%。
6.(1)7.7
(2)解:设样品中所含变质产物碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100　　　　　　　　　　　　　44
x　　　　　　　　　　　　　　7.7 g
=
x=17.5 g
×100%=70%
答:样品中所含变质产物碳酸钙的质量分数为70%。
7.(1)1.6
(2)解:设50 g该过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68　　　　　　　　　32
x　　　　　　　　1.6 g
=
x=3.4 g
该过氧化氢溶液中溶质的质量分数=×100%=6.8%
答:该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为6.8%。
8.(1)44.9
(2)解:设50 g硫酸铜溶液中含有溶质的质量为x。
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
　　　　　160　　　　98
　　　　　x　　　　　4.9 g
=
x=8 g
硫酸铜溶液的溶质质量分数=×100%=16%
答:硫酸铜溶液的溶质质量分数是16%。

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