題型六化學(xué)計(jì)算題題型專練類型一有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算1.(2021天津,15,2分)(雙選)下列說法正確的是(AD)A.某氧化鈣和碳酸鈣的混合物中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,將50g該混合物高溫煅燒至固體質(zhì)量不再改變,剩余固體的質(zhì)量是42gB.120g尿素[CO(NH2)2]與150g硝酸銨中氮元素的質(zhì)量相等C.用含氧化鐵85%的赤鐵礦石160t,理論上可煉出含雜質(zhì)3%的生鐵80tD.現(xiàn)有氫氧化鉀和氯化鉀的混合物20.5g,向其中加入100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%的稀鹽酸,恰好完全反應(yīng),則原混合物中鉀元素的質(zhì)量為11.7g解析A項(xiàng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素種類和質(zhì)量不變,反應(yīng)前混合物中鈣元素質(zhì)量為50g×60%=30g;煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CaCO3CaO+CO2↑,至固體質(zhì)量不變時(shí),剩余固體為氧化鈣,其中鈣元素的質(zhì)量仍為30g,則氧化鈣的質(zhì)量為30g÷4056=42g,正確。B項(xiàng),120gCO(NH2)2中氮元素質(zhì)量為120g×2860=56g,150gNH4NO3中氮元素質(zhì)量為150g×2880=52.5g,由此可知,兩物質(zhì)中氮元素質(zhì)量不等,錯(cuò)誤。C項(xiàng),設(shè)理論上可煉出含雜質(zhì)3%的生鐵的質(zhì)量為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112160t×85%x×(1-3%)160160t×85%=112x×(1-3%),解得x≈98.1t,錯(cuò)誤。D項(xiàng)KOH+HClKCl+H2O5636.5y100g×3.65%56y=36.5100g×3.65%,解得y=5.6g,則原混合物中KCl的質(zhì)量為20.5g-5.6g=14.9g;KOH中鉀元素質(zhì)量為5.6g×3956=3.9g,KCl中鉀元素質(zhì)量為14.9g×3974.5=7.8g,則原混合物中鉀元素的質(zhì)量為3.9g+7.8g=11.72.(2022山東濟(jì)寧,17,2分)我們?cè)谙硎芟娜贞柟獾耐瑫r(shí)還飽受蚊蟲的侵?jǐn)_。為此,不少家庭都備有殺蟲劑,其中最常用的是氣霧劑,這些氣霧劑中往往含有二甲醚(化學(xué)式為C2H6O)。請(qǐng)回答:(1)二甲醚的相對(duì)分子質(zhì)量為46;(2)二甲醚中C、H、O三種元素的質(zhì)量比為12∶3∶8。解析(1)二甲醚的相對(duì)分子質(zhì)量為12×2+1×6+16×1=46。(2)C、H、O的質(zhì)量比為(12×2)∶(1×6)∶(16×1)=12∶3∶8。3.(2022天津,25,3分)甲醇(CH3OH)是一種燃料。計(jì)算:(1)甲醇的相對(duì)分子質(zhì)量為32;(2)甲醇中碳、氫元素的質(zhì)量比為3∶1(填最簡(jiǎn)比);(3)甲醇中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。解析(2)甲醇中碳、氫元素的質(zhì)量比為(12×1)∶(1×4)=3∶1;(3)甲醇中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1632×100%=50%類型二有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算4.(2022天津,15,2分)(雙選)碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的鹽。已知碳酸鈉很穩(wěn)定受熱不易分解,碳酸氫鈉受熱易分解,其反應(yīng)原理為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物13.7g充分加熱至質(zhì)量不再改變,冷卻至室溫,再向其中加入100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的鹽酸恰好完全反應(yīng)。下列分析正確的是(AD)A.原混合物中鈉元素的質(zhì)量為4.6gB.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為4.4gC.反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7%D.原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g解析設(shè)與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x,反應(yīng)生成的氯化鈉、二氧化碳的質(zhì)量分別為y、z,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑1067311744x100g×7.3%yz106x=73100g×7.3%117y=73100g×7.3%44z=73100g×7.3%根據(jù)質(zhì)量守恒定律,混合物加熱過程中鈉元素的質(zhì)量不變,10.6g碳酸鈉中鈉元素的質(zhì)量與原混合物中鈉元素的質(zhì)量相等,為10.6g×23×2106=4.6g,A正確;混合物加熱過程中固體質(zhì)量變化為13.7g-10.6g=3.1g,該過程中減少的質(zhì)量為反應(yīng)生成水和二氧化碳的質(zhì)量和,設(shè)原混合物中NaHCO3的質(zhì)量為a,生成二氧化碳的質(zhì)量為b2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑固體質(zhì)量變化168184462ab3.1g168a=623.1g44b=623.1g整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g+4.4g=6.6g,B錯(cuò)誤;與鹽酸恰好完全反應(yīng)所得溶液的質(zhì)量為10.6g+100g-4.4g=106.2g,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7g106.2g×100%≈11.0%,C錯(cuò)誤;原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為13.7g-8.4g=5.3g,D5.(2022陜西,18,5分)學(xué)習(xí)小組同學(xué)為測(cè)定某品牌鈣片中含碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),向盛有10g鈣片的燒杯中加入過量稀鹽酸,充分反應(yīng)后,測(cè)得燒杯內(nèi)混合物的總質(zhì)量比反應(yīng)前稀鹽酸與鈣片的總質(zhì)量減少了3.3g。(鈣片中其他成分不與稀鹽酸反應(yīng)放出氣體)(1)反應(yīng)中生成二氧化碳的質(zhì)量是3.3(1分)g。(2)計(jì)算該品牌鈣片中含碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解:設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(1分)10044x3.3g(1分)10044=x3.3g解得:x=7.5g(1分)該品牌鈣片中含碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=7.5g10g×100%=75答:該品牌鈣片中含碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%。…(1分)解析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,故生成二氧化碳的質(zhì)量是3.3g。6.(2022天津,26,7分)現(xiàn)有Na2SO4和CuSO4的混合物,化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲除去Na2SO4固體中混有的CuSO4,得到Na2SO4溶液?？晒┻x擇的試劑有:NaOH溶液、KOH溶液、BaCl2溶液。該小組的同學(xué)稱取固體樣品20g,向其中加入135.9g水全部溶解,再加入40g所選試劑,恰好完全反應(yīng),得到Na2SO4溶液和4.9g沉淀。回答并計(jì)算:(1)該同學(xué)選擇的試劑為NaOH溶液;(2)所選試劑中溶質(zhì)的質(zhì)量;(3)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解:設(shè)NaOH質(zhì)量為x,原混合物中CuSO4質(zhì)量為y,生成Na2SO4質(zhì)量為z2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓8016014298xyz4.9g8098=x4.9gx=16098=y4.9gy=14298=z4.9gz=7.所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量:20g-8g+7.1g=19.1g所得溶液質(zhì)量:20g+135.9g+40g-4.9g=191g所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):19.1g191g×100%=10答:(2)所選試劑中溶質(zhì)的質(zhì)量為4g;(3)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。解析(1)若用氫氧化鉀溶液,會(huì)引入新雜質(zhì)鉀離子;若用氯化鋇溶液,硫酸鈉會(huì)與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉。(2)生成的沉淀為氫氧化銅,質(zhì)量為4.9g,根據(jù)化學(xué)方程式找出氫氧化銅與氫氧化鈉之間的質(zhì)量關(guān)系,列出比例式,求解即可。(3)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉,包括反應(yīng)生成的和樣品中含有的,反應(yīng)生成的硫酸鈉質(zhì)量可根據(jù)氫氧化銅質(zhì)量由化學(xué)方程式計(jì)算求得;樣品中硫酸鈉質(zhì)量可根據(jù)樣品總質(zhì)量和硫酸銅質(zhì)量求得。7.(2022黑龍江哈爾濱,34,5分)某同學(xué)在進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)時(shí),為增強(qiáng)導(dǎo)電性,加快水的分解速率,取一定質(zhì)量的Na2SO4溶解于水中,配制成Na2SO4溶液(Na2SO4在水通電分解前后質(zhì)量不變)。請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問題:(1)配制100g3%的Na2SO4溶液,需要Na2SO4的質(zhì)量為3g,水的質(zhì)量為97g。(2)將上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:2H2O2H2↑+O2↑。(3)根據(jù)生成O2的質(zhì)量,可求出3.6g水發(fā)生了分解。(4)請(qǐng)通過計(jì)算確定圖中的a=96.4。(5)將剩余的agNa2SO4溶液蒸發(fā)掉46.4g水,得到的不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。解析(1)配制100g3%的Na2SO4溶液,需要Na2SO4的質(zhì)量為100g×3%=3g,水的質(zhì)量為100g-3g=97g。(3)設(shè)發(fā)生分解的水的質(zhì)量為x。2H2O2H2↑+O2↑3632x3.2g3632=x=3.6g有3.6g水發(fā)生了分解。(4)根據(jù)第(3)問可知,有3.6g水分解生成氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,a=100-3.6=96.4。(5)因化學(xué)反應(yīng)前后硫酸鈉的質(zhì)量不變,故可得到的不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3g96.4g-46.4g×100%=6%8.(2021江西,20,10分)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%為合格品。為測(cè)定某工業(yè)純堿是否為合格品,興趣小組成員分別進(jìn)行了下圖的實(shí)驗(yàn)。(雜質(zhì)不參與反應(yīng),過濾后濾渣損失忽略不計(jì))(1)溶解時(shí)玻璃棒的作用是攪拌。(2)實(shí)驗(yàn)中加入過量CaCl2溶液的目的是使樣品中碳酸鈉完全反應(yīng)。(3)通過計(jì)算判斷該工業(yè)純堿是否為合格品。(寫出計(jì)算過程,結(jié)果精確到0.1%)解:設(shè)10.8g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x。CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl106100x10.0g106100=x=10.6g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6g10.8g×100%≈98.1%>98.0答:該工業(yè)純堿為合格品。(4)實(shí)驗(yàn)過程中個(gè)別同學(xué)出現(xiàn)了以下問題。①過濾時(shí)得到的濾液渾濁,原因可能是濾紙破損或液面高于濾紙邊緣等;(任寫一種)②過濾所得的濾渣未經(jīng)洗滌直接干燥,這一操作會(huì)導(dǎo)致該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算結(jié)果偏大。(選填“偏大”“不變”或“偏小”)解析(1)溶解時(shí)玻璃棒的作用是攪拌、加速溶解。(2)實(shí)驗(yàn)中加入過量氯化鈣溶液的目的是使樣品中碳酸鈉完全反應(yīng)。(3)根據(jù)碳酸鈣沉淀的質(zhì)量,結(jié)合化學(xué)方程式可求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而可求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),最后判斷樣品是否合格。(4)①過濾時(shí)濾液渾濁的原因可能是濾紙破損或液面高于濾紙邊緣等。②濾渣未經(jīng)洗滌直接干燥,會(huì)使測(cè)得的碳酸鈣的質(zhì)量偏大,則通過化學(xué)方程式計(jì)算出的碳酸鈉的質(zhì)量會(huì)偏大,導(dǎo)致該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算結(jié)果偏大。9.(2021湖北武漢,32,6分)某興趣小組利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣并回收剩余固體,實(shí)驗(yàn)過程表示如下。(1)上述制取氧氣的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。(2)計(jì)算所用氯酸鉀、二氧化錳混合物的總質(zhì)量。解:設(shè)制取氧氣消耗氯酸鉀的質(zhì)量為x。2KClO32KCl+3O2↑2×122.52×74.5x100.0g×14.9%2×122.5x=x=24.5g加熱前氯酸鉀、二氧化錳混合物的總質(zhì)量=24.5g+8.0g=32.5g答:加熱前氯酸鉀、二氧化錳混合物的總質(zhì)量為32.5g。解析(1)用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式為2KClO32KCl+3O2↑,屬于分解反應(yīng)。(2)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可判斷固體甲的成分為MnO2和KCl,固體乙為MnO2,MnO2質(zhì)量為8.0g;溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.9%的溶液為KCl溶液,溶質(zhì)KCl的質(zhì)量為100.0g×14.9%=14.9g;根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出氯酸鉀的質(zhì)量為24.5g,所以氯酸鉀、二氧化錳混合物的質(zhì)量為8.0g+24.5g=32.5g。10.(2022河北,36,5分)為測(cè)定黃銅(銅鋅合金)樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小明取一定質(zhì)量的樣品放入燒杯中,分2次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸,實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)如圖所示。請(qǐng)計(jì)算:(1)生成氫氣的總質(zhì)量是0.4g。(2)黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解:設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x。Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑652x0.4g652=x=13.0g黃銅樣品中銅的質(zhì)量為40.0g-13.0g=27.0g,黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.0g40.0g×100%=67.5%答:黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%。解析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,生成氫氣的質(zhì)量等于反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)減少的質(zhì)量,兩次反應(yīng)過程中生成的氫氣總質(zhì)量為40.0g+50.0g+60.0g-149.6g=0.4g。(2)銅和稀硫酸不反應(yīng),因此無法直接求得金屬銅的質(zhì)量,可由化學(xué)方程式計(jì)算求出參加反應(yīng)的金屬鋅的質(zhì)量,進(jìn)而求出銅的質(zhì)量,最終可求出黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。11.(2022廣西北部灣,30,6分)往盛有4.0g久置的鋁片的燒杯中滴加稀鹽酸,讓其充分反應(yīng),放出氫氣的質(zhì)量與所滴加稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題并計(jì)算:(1)充分反應(yīng)后,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是0.4g。(2)剛開始滴加稀鹽酸時(shí),沒有氫氣放出的原因是鋁片表面的氧化鋁先與稀鹽酸反應(yīng),沒有氫氣產(chǎn)生。(3)該鋁片中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。解:設(shè)鋁片中鋁的質(zhì)量為x。2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑546x0.4g546=x0.4gx=3.該鋁片中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.6g4g×100%=90%答:該鋁片中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%。解析(1)由題圖可知,隨著稀鹽酸的加入,最終氫氣質(zhì)量保持在0.4g不再改變,故充分反應(yīng)后,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是0.4g。(2)金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)較活潑,與空氣中的氧氣在常溫下反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜,因此氧化鋁先與稀鹽酸反應(yīng),生成氯化鋁和水,故一開始反應(yīng)時(shí),沒有氫氣產(chǎn)生。12.(2022山東濟(jì)寧,18,4分)為測(cè)定某實(shí)驗(yàn)廢液中硫酸銅和硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù),分別在三只燒杯中倒入50g廢液,并在燒杯中依次加入一定量的鐵粉。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)得的數(shù)據(jù)見下表:第一組第二組第三組反應(yīng)前加入鐵粉質(zhì)量/g5.68.411.2反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量/g3.23.26.0反應(yīng)后質(zhì)量(H2)損失/g0.10.20.2請(qǐng)回答:(1)對(duì)比第一、二組數(shù)據(jù),第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,廢液中的CuSO4(填化學(xué)式)已全部參加反應(yīng);(2)通過分析第二、三組數(shù)據(jù),50g廢液與鐵粉反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量最多為0.2g;(3)經(jīng)計(jì)算,50g廢液中所含硫酸的質(zhì)量為9.8g,硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%。解析(1)第一組實(shí)驗(yàn)中,設(shè)生成0.