

摘 要:化學計算題是借助數學計算解決化學問題的一種題型,其價值是從量的方面來加深對化學概念或原理的理解。分析河北省近幾年的化學中考試題,對計算題進行分類總結,找尋解題策略,明確復習目標。
關鍵字:中考復習;化學計算;命題角度;解題策略
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2015)09-0036-03
化學計算是中學化學的重要內容,它從量的角度加深了學生對化學知識的理解,使學生進一步掌握物質的性質及其變化規律。化學計算題側重考查學生對信息的提取、處理和應用能力。通過學習、訓練,提高學生的分析、推理、歸納等邏輯思維能力和解決實際問題的能力。
分析河北省近幾年的中考理綜試題可知,化學計算題在試卷的第36題,分值為5分。有關化學方程式的綜合計算主要考查學生根據化學方程式進行相關計算的能力,常與固體混合物中某物質的質量分數、溶液中溶質的質量分數相聯系。從考查的類型上根據獲取的計算數據方式不同可以分為:直觀文字敘述式、表格數據式、圖像坐標分析式、標簽信息式等。但歸根結底,無論哪種類型化學反應方程式的計算,仍是根據一種已知物質質量,結合化學方程式計算另一種物質質量。預計2015年中考還會圍繞以上內容進行命題,整體難度不會增加,但試題可能會更加靈活,更加注重聯系實驗操作過程或解決生活、生產中的實際問題,可能采用圖表、圖像的形式給出數據。
類型一 直觀文字敘述式(2009、2010、2013年考查)
命題角度:以文字加數字的形式進行敘述,完整地描述一個實驗內容或化學反應的過程,最后提出需要解決的具體問題。
解題策略:要有較高的閱讀理解能力,要學會提煉文字信息,即抓住題中關鍵的物質及其量的變化。
【例1】(2010·河北) 用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有少量的氯化鈉。為測定某純堿樣品中碳酸鈉的質量分數,小明稱取該樣品11g,加入到盛有50g稀鹽酸的燒杯中,恰好完全反應,稱得燒杯中的溶液質量為56.6g。請計算:
(1)完全反應后生成二氧化碳的質量為 g。
(2)該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數。(精確到0.1%)
[解析] (1)根據質量守恒定律,可計算出生成二氧化碳的質量為:11g+50g-56.6g=4.4g。
(2)解:設樣品中碳酸鈉的質量為x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
x 4.4g
x==10.6g
碳酸鈉的質量分數為×100%=96.4%
答:該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為96.4%。
練習1(2013·河北).造紙廠會產生含氫氧化鈉的廢水,需經處理呈中性后排放。為測定此廢水中氫氧化鈉的質量分數,小明取 40 g 廢水樣品加入到錐形瓶中,逐滴加入 10%的稀硫酸,至恰好完全反應時,消耗稀硫酸 49g。計算廢水中氫氧化鈉的質量分數。
練習2(2014·孝感).向20g鋅樣品(雜質不溶于水,也不溶于酸)中加入100g質量分數為19.6%的稀硫酸,恰好完全反應。試計算該鋅樣品中鋅的質量分數。
類型二 表格數據式 (2007、2011、2014年考查)
命題角度:物質轉化關系及數值用表格的方式呈現,考查學生對實驗數據的對比分析和應用的能力。
解題策略:通過審題,獲取有用信息,然后對表格中數據進行比較分析,挖出隱含的信息,篩選出對計算有價值的數據。
【例2 】(2011·河北)已知氯化鈉溶液和硝酸銀溶液反應生成氯化銀(AgCl)沉淀和硝酸鈉。為測定某生理鹽水的溶質質量分數,將生理鹽水樣品與足量的硝酸銀溶液混合,有關實驗數據如下表:
(1)反應后生成氯化銀的質量為____________g。
(2)計算該生理鹽水的溶質質量分數。
[解析] (1) 根據質量守恒定律,可計算出生成氯化銀的質量為:130g +40g-167.13g=2.87g
(2)設130 g生理鹽水中含NaCl的質量為x。
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
x 2.87g
x==1.17 g
生理鹽水中NaCl的質量分數為:
×100%=0.9%
答:該生理鹽水中NaCl的質量分數為0.9%。
練習3(2014·廣安).某同學在實驗室發現一瓶由碳酸鈉和氯化鈉組成的混合溶液,為了測定該混合溶液中碳酸鈉的質量分數,該同學設計了如下實驗:取該混合溶液50 g,向其中逐滴加入稀鹽酸,當加入鹽酸的質量為15 g、30 g、45 g、60 g時,生成氣體的質量見下表(氣體的溶解度忽略不計)。
(1)第Ⅱ組數據n為 g。
(2)混合溶液中碳酸鈉的質量分數是多少?(寫出計算過程,結果精確至0.1%)
類型三 圖像坐標分析式(2008年考查)
命題角度:物質轉化關系及數值用坐標圖的方式呈現,以代表反應的進展情況,再提出問題。
解題策略:首先弄清楚縱坐標所表示的量隨橫坐標所表示的量的變化,認真分析圖像上各點的含義,尤其是起點、終點、轉折點的含義。然后根據題干所給的知識與圖像結合起來,再做判斷。
【例3】(2014·南充)將一定質量的金屬鋅投入到100g稀硫酸中恰好完全反應,放出氣體的質量與反應時間的關系如圖所示。試求:
(1)完全反應后生成H2的質量為 g;
(2)所用硫酸溶液中溶質的質量分數。
[解析](1)由圖中可知,完全反應后生成H2的質量為0.4g。
(2)設所用硫酸溶液中溶質的質量為x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
98 2
x 0.4g
x=19.6 g
所用硫酸溶液中溶質的質量分數為:
100%=19.6%,
答:所用硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%.
練習4(2014·江西).實驗室有一瓶標簽被腐蝕的鹽酸,小麗為了測定溶液中溶質的質量分數,在燒杯中配制了8 g 10%的NaOH溶液,然后往燒杯中滴加該鹽酸,反應過程中溶液的pH與滴入鹽酸的質量關系如圖所示。請回答下列問題:
(1)配制8g10%的NaOH溶液,需要水的質量為 ;
(2)計算該鹽酸的溶質質量分數;(寫出計算過程)
(3)當滴入4g鹽酸時,燒杯內溶液中鈉元素的質量為 g。
類型四 標簽信息式
命題角度:物質轉化關系及數值用標簽的方式呈現,進行物質質量的計算。
解題策略:從標簽中找到與解題有關的信息,尤其注意單位,對于某元素的含量要看清楚是每片(每袋)含量還是每多少千克(或毫升)的含量,若是藥品的說明書,一定看清楚服用說明。
【例4】(2014·十堰)某同學為了測定一種補鈣保健食品中CaCO3的質量分數,(其包裝說明如右圖所示)進行了如下實驗:將100片該食品研碎后放入一燒杯中,向其中慢慢滴加稀鹽酸,直到不再產生氣泡時,共消耗稀鹽酸200g,(該保健食品中其他成分不與鹽酸反應)并測得燒杯內剩余物質的總質量為232.4g。請你根據以上數據計算:
(1)所用鹽酸的溶質質量分數;
(2)該保健食品中CaCO3的質量分數為多少?
[解析](1)根據質量守恒定律可知生成二氧化碳的質量為:200g+100片×50g/片-232.4g=17.6g。
設參與反應的碳酸鈣的質量為x,參與反應的鹽酸的質量為y。
答:(1)所用鹽酸的溶質質量分數14.6%;
(2)該保健食品中CaCO3的質量分數為80%。
練習5(2014·龍巖).尿素[CO(NH2)2]溶液可用作柴油汽車尾氣處理液。
(1)若在實驗室配制尿素溶液,需要用到的玻璃儀器有膠頭滴管、燒杯、 和_____。
(2)右圖為某公司生產的車用尿素溶液的標簽,用尿素溶液處理柴油汽車尾氣(含NO)的化學方程式如下(反應條件略去): 2CO(NH2)2+4NO+O2=2CO2+4N2+4H2O。
現有一瓶未開啟的該車用尿素溶液:
①所含尿素的質量是_______________;
②若用該瓶溶液處理汽車尾氣,可吸收NO的質量是多少?
類型五 實驗圖示題(2012、2014年考查)
命題角度:利用圖示反映實驗所用的藥品、裝置、步驟及實驗的數據等,考查學生提煉有用信息、解決實際問題的能力,試題的綜合性較強。
解題策略:仔細分析反應前后數據的變化,通常會涉及利用差量法計算生成的某種氣體的質量(總質量減小)或加入的某種物質的質量(總質量增多)。
【例5】(2012·河北)為測定實驗室中某過氧化氫溶液的溶質質量分數,小明取25.0g過氧化氫溶液放入燒杯中,然后進行如圖所示的實驗.請計算:
(1)反應后產生氣體的質量為 g;
(2)此過氧化氫溶液的溶質質量分數。
[解析](1)根據質量守恒定律,反應生成氧氣的質量=126.0g-122.8g=3.2g;
(2)解:設25.0g過氧化氫溶液中含有過氧化氫的質量為x.
答:該過氧化氫溶液中溶質的質量分數為27.2%。
練習6(2014·邵陽).某廠排放的廢水中含有碳酸鈉,未經處理會造成環境污染,化學興趣小組的同學對廢水處理設計了如右圖所示的實驗方案。試計算:
(1)反應生成CO2氣體的質量是 g;
(2)反應后所得溶液中溶質的質量分數?
答案:練習1. 10% 練習2. 65%
練習3. (1)3.6;(2)21.2%
練習4.(1)7.2 g; (2)7.3%; (3)0.46
練習 5.(1)玻璃棒,量筒; (2)①3.25 kg,②3.25 kg
練習6.(1)2.2;(2)5%