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第26天：综合计算题

1、化学方程式的计算步骤：
(1)设：设 （说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带 ）；
(2)方：写出 并配平（一定配平）；
(3)标：标出有关物质的量：上标 ，下标已 ；?
(4)比：列 ，求解；
(5)答：简明地写出答案。
2、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝ ×
（2）分解率＝ ／ ×100％
（3）某物质的质量分数＝某物质的 ／ ×100％
（4）纯净物的质量＝混合物的质量× .
3、类型
（1）文字叙述型；（2）坐标曲线型；（3）表格数据型；（4）实验操作型；（5）流程型。

【例题1】【2017?青岛】实验室用100g 溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液与少量二氧化锰混合制取氧气，计算完全反应后生成氧气的质量是多少？（写出计算步骤，计算结果保留一位小数）
【解答】解：设生成氧气质量为x，
2H2O22H2O+O2↑，
68 32
100g×6.8% x
=，
x=3.2g，
答：完全反应后生成氧气的质量是3.2g。
【方法技巧】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算。
【例题2】【2017山东菏泽】今天是某校实验室开放日，晓明同学用锌和稀硫酸反应制取氢气。先向气体发生装置中加入一定量的锌粒，然后将60克稀硫酸分三次加入，每次生成气体的质量如下表：
次数
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸质量/g
20
20
20
生成氢气的质量/g
0.08
0.08
0.04
试计算：
（1）共制得氢气　　 g。
（2）实验所用稀硫酸中溶质的质量分数？（写出计算过程）
【答案】（1）0.2
（2）19.6%
【解析】（1）共制得氢气质量为：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g，
故填：0.2。
（2）由表中数据可知，第1次20g稀硫酸中的硫酸完全反应，设20g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
98 2
x 0.08g
=
x=3.92g
实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为：×100%=19.6%，
答：实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【方法技巧】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。

1、【2018湖北黄冈】为测定某石灰石矿中碳酸钙的含量，现称取12.5g石灰石矿样品与足量的稀盐酸反应（杂质不溶于水，也不参与反应），得到二氧化碳气体4.4g（假设生成的气体全部逸出）。请计算：该石灰石样品含CaCO3的质量分数__________？
2、【2018山西省】黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似、容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应后，测得生成氢气的质量为0.2g。
(1)该反应属于____________(填基本反应类型)。
(2)求黄铜样品中锌的质量分数为________(写计算过程)。
3、【2018黑龙江齐齐哈尔】向盛有28g氯化钡和氯化钠固体混合物的烧杯中加入273.?3g水,固体完全溶解。再逐滴加入一定质量分数的硫酸钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所加硫酸钠溶液的质量关系如图所示。(化学方程式为:?Na2SO4+?BaCl2?=?2NaCl+?BaSO4↓)
请计算:
(1)固体混合物中氯化钡的质量______________
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数______________。
4、【2018甘肃省】用溶质质量分数为5%的NaOH溶液中和73g的稀盐酸，反应过程中溶液的酸碱度变化如下图所示。
请计算:(1)用质量分数为10％的氢氧化钠溶液配制5％的氢氧化钠溶液100g，需要水__________克.
(2)当a为80g时，所得溶液中溶质的质量分数是___________(结果精确到0.1%)?
5、【2018江西省】2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功，航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜，锌)中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示:
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
烧杯中剩余物的质量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为_______g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少____________? (写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为________________。
6、【2018山东济宁】长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数，利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中。随反应进行，装置C质量的变化如图Ⅱ所示。请回答：
（1）向图I装置A中不断通入氮气的目的是　 　；
（2）若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分，请根据图Ⅱ数据计算：
水垢中碳酸钙的质量是　 ，水垢中氢氧化镁的质量分数是　 　； （不要求计算过程，精确到0.1）
（3）若考虑盐酸的挥发，会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
7、【2018山东泰安】厨房中使用的食用碱(主要成分碳酸钠)中往往含有少量的氯化钠，化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的食用碱样品中碳酸纳的质量分数。他们实验的过程和数据如下图所示。
计算：该食用碱中碳酸钠的质量分数是多少??(计算结果精确至0.1%)

1、 取6.8g含杂质的锌粒于烧杯中，向其中加入稀硫酸至恰好完全反应，共用去稀硫酸100g，实验结束后，称得烧杯中物质的总质量为106.6g。（杂质不溶于水也不与稀硫酸反应）请计算：
（1）产生氢气的质量为　 　g。
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程）
2、某混合溶液中含有硫酸和盐酸，取该混合溶液20g于烧杯中，不断滴加氢氧化钡溶液，反应过程中烧杯中产生沉淀的质量、溶液pH的变化如图所示（BaCl2溶液呈中性）。求：
（1）完全反应后生成沉淀的质量为　 　g；
（2）计算20g混合溶液中HCl的质量为多少？
3、小华有一只银手镯（银锌合金），她想用实验探究手镯中银的含量。先用电子秤称得手镯的质量是25.00克，再用稀盐酸分多次与此手镯充分反应。实验数据如下表：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的质量（克）
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
充分反应后剩余固体的质量（克）
24.35
23.70
23.05
23.00
23.00
根据上表中数据分析，完成下列问题：
（1）手镯中银的质量是 　克。
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
第26天：综合计算题

1、化学方程式的计算步骤：
(1)设：设未知数（说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带单位）；
(2)方：写出化学方程式并配平（一定配平）；
(3)标：标出有关物质的量：上标相对分子质量，下标已知质量和未知数；
(4比：列比例式,求解；
(5)答：简明地写出答案。
2、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝密度×体积
（2）分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％
（3）某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％
（4）纯净物的质量＝混合物的质量×纯度。
3、类型
（1）文字叙述型；（2）坐标曲线型；（3）表格数据型；（4）实验操作型；（5）流程型。

【例题1】【2017?青岛】实验室用100g 溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液与少量二氧化锰混合制取氧气，计算完全反应后生成氧气的质量是多少？（写出计算步骤，计算结果保留一位小数）
【解答】解：设生成氧气质量为x，
2H2O22H2O+O2↑，
68 32
100g×6.8% x
=，
x=3.2g，
答：完全反应后生成氧气的质量是3.2g。
【方法技巧】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算。
【例题2】【2017山东菏泽】今天是某校实验室开放日，晓明同学用锌和稀硫酸反应制取氢气。先向气体发生装置中加入一定量的锌粒，然后将60克稀硫酸分三次加入，每次生成气体的质量如下表：
次数
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸质量/g
20
20
20
生成氢气的质量/g
0.08
0.08
0.04
试计算：
（1）共制得氢气　　 g。
（2）实验所用稀硫酸中溶质的质量分数？（写出计算过程）
【答案】（1）0.2
（2）19.6%
【解析】（1）共制得氢气质量为：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g，
故填：0.2。
（2）由表中数据可知，第1次20g稀硫酸中的硫酸完全反应，设20g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
98 2
x 0.08g
=
x=3.92g
实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为：×100%=19.6%，
答：实验所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【方法技巧】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。

1、【2018湖北黄冈】为测定某石灰石矿中碳酸钙的含量，现称取12.5g石灰石矿样品与足量的稀盐酸反应（杂质不溶于水，也不参与反应），得到二氧化碳气体4.4g（假设生成的气体全部逸出）。请计算：该石灰石样品含CaCO3的质量分数__________？
【答案】80％
【解析】解：设原石灰石中CaCO3的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g

x=10g
石灰石中CaCO3的质量分数为： ×100%=80%。
2、【2018山西省】黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似、容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应后，测得生成氢气的质量为0.2g。
(1)该反应属于____________(填基本反应类型)。
(2)求黄铜样品中锌的质量分数为________(写计算过程)。
【答案】(1)置换反应；(2) 32.5%。
【解析】(1)锌位于金属活动性表氢前，能置换出稀硫酸中的氢，属于置换反应；
(2)设样品中锌的质量为x。
Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2g
x=6.5g
黄铜样品中锌的质量分数为×100％=32.5%
答：黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。
3、【2018黑龙江齐齐哈尔】向盛有28g氯化钡和氯化钠固体混合物的烧杯中加入273.?3g水,固体完全溶解。再逐滴加入一定质量分数的硫酸钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所加硫酸钠溶液的质量关系如图所示。(化学方程式为:?Na2SO4+?BaCl2?=?2NaCl+?BaSO4↓)
请计算:
(1)固体混合物中氯化钡的质量______________
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数______________。
【答案】 (1). 氯化钡的质量为20.8g (2). 所得溶液的质量分数为5%
【解析】根据反应的化学方程式计算解答。(1)设固体混合物中氯化钡的质量为x，生成氯化钠的质量为y。
Na2SO4+?BaCl2?=?2NaCl+?BaSO4↓
208 117 233
x y 23.3g

x=20.8g
y=11.7g
(2)恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数×100％=5％
答：(1)固体混合物中氯化钡的质量为20.8g；(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数5％。
4、【2018甘肃省】用溶质质量分数为5%的NaOH溶液中和73g的稀盐酸，反应过程中溶液的酸碱度变化如下图所示。
请计算:(1)用质量分数为10％的氢氧化钠溶液配制5％的氢氧化钠溶液100g，需要水__________克.
(2)当a为80g时，所得溶液中溶质的质量分数是___________(结果精确到0.1%)?
【答案】(1)50 (2) 3.8%
【解析】(1) 设需要水的质量为x ，根据溶质在稀释前后质量不变。
100g×5%=(100g-x)×10%
x=50g；
(2)根据图像可知，当a为80g时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
设：80g氢氧化钠与73g盐酸反应生成的氯化钠的质量为y。
NaOH+ HCl =NaCl+H2O
40 58.5
80g×5% y
y=5.85g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%=3.8%。
5、【2018江西省】2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功，航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜，锌)中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示:
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
烧杯中剩余物的质量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为_______g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少____________? (写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为________________。
【答案】 (1). 0.2 (2). 67.5% (3). 硫酸和硫酸锌(H2SO4, ZnSO4)
【解析】（1）由质量守恒定律可知，黄铜粉末完全反应生成氢气总质量为20g+60g-79.8 g=0.2g；
（2）解：设20克黄铜中锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2g

x=6.5g
黄铜中铜的质量分数为×100%= 67.5%。
(3)由于硫酸过量，第三次实验的溶质为硫酸和硫酸锌(H2SO4，ZnSO4)。
6、【2018山东济宁】长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数，利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中。随反应进行，装置C质量的变化如图Ⅱ所示。请回答：
（1）向图I装置A中不断通入氮气的目的是　 　；
（2）若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分，请根据图Ⅱ数据计算：
水垢中碳酸钙的质量是　 ，水垢中氢氧化镁的质量分数是　 　； （不要求计算过程，精确到0.1）
（3）若考虑盐酸的挥发，会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
【解答】解：（1）碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳被C中氢氧化钡吸收，用于计算，所以用氮气将装置AB中的二氧化碳排入C装置，并被吸收；故填：将装置AB中的二氧化碳排入C装置，并被吸收；
（2）设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
x=7.5g
水垢中氢氧化镁的质量分数是×100%=25.0%．故填：7.5g；25.0%；
（3）若考虑盐酸的挥发，挥发出的氯化氢气体与氢氧化钠反应会使溶液质量增加，会使溶液质量增加偏大，会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果增大。故填：增大。
7、【2018山东泰安】厨房中使用的食用碱(主要成分碳酸钠)中往往含有少量的氯化钠，化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的食用碱样品中碳酸纳的质量分数。他们实验的过程和数据如下图所示。
计算：该食用碱中碳酸钠的质量分数是多少??(计算结果精确至0.1%)
【解析】解：生成碳酸钙沉淀的质量为5.0g
设该食用碱中碳酸钠的质量分数为x
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
106 100
6.0gx 5.0g
=
x≈88.3%
答：该食用碱中碳酸钠的质量分数为88.3%。

1、 取6.8g含杂质的锌粒于烧杯中，向其中加入稀硫酸至恰好完全反应，共用去稀硫酸100g，实验结束后，称得烧杯中物质的总质量为106.6g。（杂质不溶于水也不与稀硫酸反应）请计算：
（1）产生氢气的质量为　 　g。
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程）
　【解析】（1）根据质量守恒定律可得，生成的氢气的质量为100g+6.8g﹣106.6g=0.2g
（2）设所用稀硫酸中溶质的质量分数为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
100gx 0.2g
=
x=9.8%
答：（1）产生氢气的质量为 0.2g
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
2、某混合溶液中含有硫酸和盐酸，取该混合溶液20g于烧杯中，不断滴加氢氧化钡溶液，反应过程中烧杯中产生沉淀的质量、溶液pH的变化如图所示（BaCl2溶液呈中性）。求：
（1）完全反应后生成沉淀的质量为　 　g；
（2）计算20g混合溶液中HCl的质量为多少？
【分析】根据生成的沉淀的质量和对应的化学方程式求算氢氢氧化钡溶液的溶质的质量分数进而求算HCl的质量。
【解答】解：由图可知生成硫酸钡的质量为4.66g。
设氢氧化钡溶液中溶质的质量分数为x
Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
171 233
20gx 4.66g
=
x=17.1%
设20g混合溶液中HCl的质量为y
Ba（OH）2+2HCl=BaCl2+2H2O
171 73
17.1%×40g y
=
y=2.92g
答：（1）完全反应后生成沉淀的质量为 4.66g；
（2）20g混合溶液中HCl的质量为2.92g。
3、小华有一只银手镯（银锌合金），她想用实验探究手镯中银的含量。先用电子秤称得手镯的质量是25.00克，再用稀盐酸分多次与此手镯充分反应。实验数据如下表：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的质量（克）
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
充分反应后剩余固体的质量（克）
24.35
23.70
23.05
23.00
23.00
根据上表中数据分析，完成下列问题：
（1）手镯中银的质量是 　克。
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
【分析】根据前三次都是减少0.65g，而第四次只减少了0.05g，第五次没有减少，说明第四次锌已经完全反应，剩余的23.00g为银。结合10.00g稀盐酸导致锌反应0.65g进行计算。
【解答】解：
根据前三次都是减少0.65g，而第四次只减少了0.05g，第五次没有减少，说明第四次锌已经完全反应，剩余的23.00g为银。结合10.00g稀盐酸导致锌反应0.65g进行计算。
设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
0.65g 10.00gx
=
x=7.30%
答：（1）手镯中银的质量是 23.00克。
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.30%。

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