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(共33张PPT)
专题七　有关质量守恒、热重分析等的技巧性计算
化学计算离不开质量守恒定律，广州市中考中的计算除了常规的依据化学方程式进行的计算，还有根据图像的热重分析及相关计算、实际生产工艺中原料及产物的计算等考查形式。在技巧性计算中，可以运用守恒的思想，抓住质量守恒、元素守恒、混合物质量的比例守恒等依据，寻求解题的基本思路。
元素守恒的技巧性计算(5年3考)
1.(2025·广州节选)青铜铸文明，文脉传千秋。四千多年前，华夏民族就能够冶炼青铜合金。《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金，其中两种的性质如表。
名称 钟鼎之齐(含锡16.7%) 戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃ 980 800
布氏硬度(数值越大越硬) 90 290
【解析】(1)设：生成铜的质量为x。
144　　　　　　128
1 t×72%　　　　x
　解得x＝0.64 t
0.64
2.(2025·广州节选)化学在“低碳行动”中发挥着重要作用。一种用溶液对燃煤电厂排放的二氧化碳进行捕集和利用的方案如下：
(1)甲酸是一种重要的化工原料，分子微观示意图如图。请你设计一个由二氧化碳合成甲酸的化合反应，写出化学方程式：______________
___________________。
(2)某粉煤灰的主要成分如表：
粉煤灰组成 MgO CaO Al2O3 SiO2
含量(质量分数) 2.0% 5.6% 20.4% 72.0%
往粉煤灰中加水制得湿料，再与CO2反应，制成粉煤灰砖以实现CO2的封存。该粉煤灰砖可看作是碳酸镁、碳酸钙、氧化铝、二氧化硅的混合物，其组成可表示为：
MgCO3·2CaCO3·4Al2O3·24SiO2。理论上100吨粉煤灰可以封存________吨CO2。(相对分子质量：MgO 40　CaO 56　Al2O3 102　SiO2 60)
6.6
3.(2024·广州节选)羟基磷灰石可用机械球磨法制备：将Ca(OH)2和P2O5按照一定比例加入球磨机中，球磨一段时间，发生反应10Ca(OH)2＋3P2O5===2Ca5(PO4)3OH＋9H2O。机械球磨法的工作原理如图所示。
(1)机械球磨的目的是________________________________________　_____。球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水，发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)按照绿色化学思想，反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石，理论上CaO、Ca(OH)2、P2O5作为原料加入的质量比为_________ ______。[相对分子质量：CaO 56　Ca(OH)2 74　P2O5 142]
　　　　　　　　　　增大物质间的接触面积，使反应更快、更充分
CaO＋H2O===Ca(OH)2
252∶37∶
213
4.某化工企业部分生产流程的示意图如下：
(1)反应②中氩气作保护气，反应的化学方程式为________________
____________________。
TiCl4＋2Mg
(2)反应③中要使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为__________。
(3)现有m t含钛酸亚铁95%的钛铁矿石，理论上可冶炼金属钛的质量为_______________________t。(用含m的式子表示，相对原子质量：O 16　Ti 48　Fe 56)
7∶1
95%m×(或0.3m)
关系式法的技巧性计算(5年1考)
5.(2021·广州节选)某校学生利用如图所示两个实验探究酸的性质。实验结束后将两个实验产生的废液收集并处理，向该废液中加入适量Na2CO3，除去钙、铁元素和过量的酸，若处理废液时共消耗Na2CO3 212 g，则实验室为本次探究实验至少准备了__________g盐酸。(已知盐酸的质量分数为7.3%)
2 000
(1)滤液中的溶质为__________________(填化学式)；滴加氢氧化钠溶液过程中的现象为____________________________________________ ________________________。
(2)计算M点时加入氢氧化钠溶液的质量是________g。
6.化学小组向一氧化碳还原氧化铜后剩余的固
体中加入100 g质量分数为9.8%的稀硫酸，过滤，向
滤液中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液，生成沉淀质
量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图。
H2SO4、CuSO4
　　　　　　　　刚开始无明显现象，一段时间后有蓝色沉淀产生，溶液由蓝色变为无色　
80
7.(2025·广州白云区一模)化学兴趣小组对铁生锈的实验进行探究。用足量稀盐酸洗涤回收的铁钉，发现铁锈逐渐消失，溶液由无色变成略带浅绿色的黄色，同时有少量气泡产生，反应停止后，溶液为浅绿色。
查阅资料：①铁可以和氯化铁溶液发生化合反应：______________ ______________(写化学方程式)。
②滴加KSCN溶液，如果溶液变成血红色，则原溶液中含有铁离子。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2FeCl3＋Fe　===3FeCl2
(1)为了证明反应停止后的溶液中不含有铁离子，小组同学检验的操作和现象是取少量溶液于试管中，________________________________ ___________________________________。
(2)将10 g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)放入盛有100 g质量分数为7.3%的稀盐酸中，反应停止后，取出铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.8 g，原生锈铁钉中铁元素的质量分数为_________。
　　　　　　　　　　　　　　　滴入几滴KSCN溶液，溶液没有变成血红色，则证明不存在铁离子
94%
结合图像、热重分析的技巧性计算(5年1考)
8.(2023·广州节选)某小组在实验室探究CO还原Fe2O3时，检验出得到的黑色固体同时含Fe和Fe3O4。该
小组为了探索CO还原Fe2O3与温度
的关系，走访了某钢铁厂。工程师
用SDTQ热分析仪对该反应进行研
究，根据不同温度下所得固体的质
量，推导对应的固体成分，结果如
图所示。
(1)用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于__________(填“400” “600”或“800”)℃。
(2)图中x＝_________。
(3)该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600 ℃左右，他们发现对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：__________===Fe3O4＋_______。
【解析】(2)由题图知，最初氧化铁固体的质量为48 g，其中铁元素全部转化到铁单质中，则铁的质量为48 g××100%＝33.6 g，则x＝33.6。
800
33.6
4FeO
Fe
9.工业以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如图1。
图1
资料：MnO2＋SO2===MnSO4。
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图2所示。为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________。
(2)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时温度一般控制在35~55 ℃之间，原因是________________________。
图2　　　　　　　　　　　　图3
90 ℃
防止碳酸氢铵受热分解
(3)称取混有二氧化锰的碳酸锰样品63.4 g于硬质玻璃管中，通入空气焙烧，剩余固体的质量如图3所示。
①加热至t ℃时，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出化学方程式：_______________________________________。
②加热到300~900 ℃时锰的氧化物会分解出一种常见气体，该气体是________。
③图3中x＝________。
氧气
47.4
10.(2025·广州模拟节选)常见的氯化钙产品有无水CaCl2和CaCl2·xH2O　(x＝1，2，4，6)，除CaCl2·6H2O不具有吸水性外，其他均具有吸水性，可作除湿剂。为测定某氯化钙除湿剂(含CaCl2·2H2O和少量NaCl)中CaCl2·2H2O的质量分数。
方案一：某兴趣小组进行了如下实验：称量m g样品
置于坩埚中加热，测得固体质量随温度升高的变化曲线
如图所示。加热过程中CaCl2、NaCl既不熔化也不分解。
①T ℃后，继续升温固体的质量保持不变。样品中CaCl2·2H2O(相
对分子质量为147)的质量是_____________g(用含m、n的代数式表示)。
②有同学认为用上述方法会导致测定结果偏高，理由是__________ _________________。
方案二：某兴趣小组进行了如下实验：称量a g样品放入烧杯中，加水完全溶解，加入过量的碳酸钠溶液，产生沉淀。经过过滤、洗涤、干
燥，称量沉淀的质量为b g，则CaCl2·2H2O的质量分数是___________(用含a、b的代数式表示)。 　
　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　除湿剂吸收了空气中的水
%
课后练习
1.50 g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218 g固体(已换算成无水硫酸盐)。反应产生氢气的质量是(　 　)
A.2 g B.3 g
C.3.5 g D.4.5 g
2.在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数为76%，将10 g该混合气体先通入灼热的氧化铁，再通入足量的石灰水中，最多可得白色沉淀物(　 　)
A.5 g B.10 g
C.15 g D.20 g
C
D
3.某碳酸钙样品中混有少量氧化钙，取10 g样品高温煅烧至固体质量不再变化，剩余固体质量为6.7 g。原样品中碳酸钙质量分数为(　 　)
A.50% B.75%
C.80% D.90%
4.《抱朴子·内篇》中记载“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。在80 g硫酸铜溶液中加入5.6 g铁粉，充分反应后过滤，所得滤渣的质量为6 g，则滤渣中铜的质量为(　 　)
A.2.4 g B.2.8 g
C.3.2 g D.4.8 g
B
C
5.兴趣小组为测定某孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数，进行如下实验：称取25 g孔雀石样品，粉碎后放入烧杯，向其中加入200 g稀硫酸(稀硫酸过量，杂质不与稀硫酸反应)，充分反应后称量，烧杯内物质的总质量为220.6 g。
(1)补全化学方程式：Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3__________。
(2)生成气体的质量是__________g。该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数为______________。
H2O
4.4
88.8%
(3)兴趣小组在实验室利用上述炼铜原理进行如下实验：取一定质量孔雀石粉末和适量木炭粉在密闭容器中加热至恰好完全反应，测得容器内剩余固体的质量为2.56 g。计算所取孔雀石粉末中的Cu2(OH)2CO3完全分解时，理论上得到氧化铜的质量为__________g。
3.2
6.“掰掰热”是一种暖手宝，其中装有乙酸钠过饱和溶液，只要轻轻掰动里面的小铁片，溶液便迅速结晶，并开始发热。使用完放在热水里加热至乙酸钠完全溶解，又可以循环使用。
(1)“掰掰热”的原理说明乙酸钠结晶过程________(填“放热”或“吸热”)。
(2)乙酸钠的溶解度如表。50 ℃时，乙酸钠饱和溶液中溶质的质量分数是______________(结果精确到0.1%)。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
溶解度/g 40.8 46.4 54.6 65.6 83.0 139.0
放热
45.4%
(3)60 ℃时，取239 g乙酸钠的饱和溶液降温至20 ℃，理论上会析出_________g晶体。
(4)可利用乙酸(CH3COOH)和碳酸钠制备较纯净的乙酸钠晶体，反应原理为2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，反应时向乙酸溶液中持续加入碳酸钠固体直至________________(填实验现象)，再将所得溶液蒸发浓缩、____________(填操作名称)，经过滤、洗涤、干燥，即可得到乙酸钠晶体。洗涤时，为减少损失，最好选用______(填标号)。
A.冷水　　　　　B.热水　　　　C.饱和乙酸钠溶液
92.6
不再产生气泡
冷却结晶
C
(5)已知：13.6 g乙酸钠晶体(CH3COONa·nH2O)在120 ℃时完全失去结晶水得到8.2 g无水乙酸钠，在更高温度会分解产生丙酮(化学式为CH3COCH3，沸点56.53 ℃)和碳酸钠，碳酸钠在高温条件下会进一步分解。在老师指导下，同学们绘制出温度在200 ℃以上时，固体质量随温度变化的曲线如图。(相对分子质量：CH3COONa 82　Na2CO3 106)
①请综合上述信息计算：n＝______，
x＝__________。
②写出850~1 000 ℃时，碳酸钠分解的
化学方程式：__________________________。
3
5.3
7.(2025·广州模拟)铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.铁的有关知识
(1)铁的冶炼体现了我国劳动人民的科技成就。
①图1展示了古代炼铁的场景，现代高炉炼铁原理与之相同，请用化学方程式表示赤铁矿炼铁的主要原理：__________________________。
②古代对生铁炼钢的描述有：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化。”说明生铁的熔点比钢______。
③“烧铁器淬胆矾水(硫酸铜溶液)中，即成铜色也”。其中蕴含的化学反应的基本类型是____________。
(2)铁器容易生锈，实际上是铁与空气中的氧气、______________ 等发生化学反应。
低
置换反应
水(或H2O)
Ⅱ.催化剂Fe3O4的制备
(3)Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分，在制备Fe3O4过程中，其中一个步骤是用Fe粉将Fe2(SO4)3转化为FeSO4，该反应的化学方程式为__________________________。
Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4
Ⅲ.失效催化剂的再生
(4)合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图2所示。“再生”过程中铁元素的质量分数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)通入O2加热，将一定质量的失效催化剂进行“再生”，固体质量与温度变化的关系如图3所示。T1~T2℃时，FeO转化为Fe3O4，T3~T4℃时，Fe3O4转化为Fe2O3。M点对应的固体质量为_________g。(已知相对分子质量：Fe2O3 160　Fe3O4 232)
变小
69.6

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