例談中考化學新型計算題

王廷虎

新的課程標準，對化學計算的要求雖降低了，但對學生的綜合計算能力卻提出了更高的要求，與此相適應的是在近幾年來的全國各地中考中，頻頻出現了一類能夠體現新課程理念的新型計算題，這些計算題較好考查了學生的知識遷移能力、科學探究能力、實驗能力和創新精神等，著力體現中考化學的命題由知識立意向能力立意的轉變。

一、圖像型計算題

例1（2014·煙臺）某興趣小組在實驗室發現一瓶敞口久置的氫氧化鈉和一瓶未標濃度的稀鹽酸。為測定氫氧化鈉的變質情況和稀鹽酸的濃度，他們取9.3g變質的氫氧化鈉樣品于錐形瓶中，加入50g水，充分溶解，再向錐形瓶中滴加未知濃度的稀鹽酸。實驗測得加入稀鹽酸的質量與錐形瓶中物質的質量關系如圖1所示。

圖1求：（1）9.3g樣品中碳酸鈉的質量。

（2）未知濃度的稀鹽酸的溶質質量分數。

解析這是一道圖像型綜合計算題。氫氧化鈉會吸收空氣中的二氧化碳而生成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應生成CO2氣體會造成物質的總質量減少。由圖中的質量關系圖可知：產生CO2的質量是（9.3g+50g+50g）-107.1g=2.2g。設9.3g樣品中Na2CO3的質量為x，與Na2CO3反應的HCl的質量為y，與NaOH反應的HCl的質量為z。

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 ↑

106 73 44

x y 2.2g

106∶44=x∶2.2g 解得，x=5.3g

73∶44=y∶2.2g 解得，y=3.65g

NaOH+HClNaCl+H2O

40 36.5

（9.3g-5.3g） z

40∶36.5=（9.3g-5.3g）∶z

解得，z=3.65 g

稀鹽酸中溶質的質量分數為：

（3.65g+3.65g）/50g×100%=14.6%

答案：（1）5.3 g（2）14.6%

點評本題作為一道圖像計算題，關鍵是根據圖像中的數據確定反應產生二氧化碳的質量，并以此作為解題的突破口。

二、表格型計算題

例2（2014·婁底）硅鋼是變壓器、充電器中的核心材料，其主要成份是Fe和Si。某學生用硅鋼樣品做了如下實驗：取4.2g硅鋼樣品，將60g稀硫酸分6次加入樣品中（其中稀硫酸與硅及其它雜質不反應），充分反應后過濾、洗滌、干燥、稱重，得到的實驗數據如下：

稀硫酸的用量剩余固體的質量

第一次加入10g m g

第二次加入10g 2.8g

第三次加入10g 2.1g

第四次加入10g 1.4g

第五次加入10g 0.7g

第六次加入10g 0.7g

（1）從以上數據可知，稀硫酸加入第次充分反應后，鐵恰好完全反應。

（2）表格中m=。

（3）計算所用稀硫酸中溶質的質量分數。

解析本題是一道將化學實驗數據與計算結合在一起的計算題，著重考查學生對表格中數據的處理能力。

（1）分析表格中的數據，當第五次加入10g稀硫酸后剩余固體的質量不再改變，即鐵已完全反應。

（2）對比第二、三、四次數據可知，10g稀硫酸要完全反應需要的固體（鐵的質量）為0.7g，因此m=4.2g-0.7g=3.5g。

（3）設10g稀硫酸中所含H2SO4的質量為x。

Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

56 98

0.7g x

x=1.225 g

稀硫酸中溶質的質量分數為：w=1.225g/10g×100%=12.25%

答案：（1）5 （2）3.5g （3）12.25%

點評在解表格型計算題時，要注意觀察分析表格中數據的變化，運用對比歸納法來發現規律，尋找到計算的突破口，從而順利解決問題。

三、雜質型計算題

例3（2014·內江）赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，可用于冶煉鐵。我市某地出產一種赤鐵礦，其中Fe2O3的質量分數為64%，試回答下列問題：

（1）Fe2O3中鐵元素的質量分數為。

（2）100噸該赤鐵礦中含鐵元素的質量為噸，經過充分冶煉，最多可生產含鐵96%的生鐵噸（最后一空保留兩位小數）。

解析本題以一道含有雜質的物質根據化學方程式的計算。

（1）Fe2O3中鐵元素的質量分數為：

w=56×256×2+16×3×100%=70%

（2）100噸該赤鐵礦中含鐵元素的質量m=100t×64%×70%=44.8t；設生產含鐵96%的生鐵的質量為x。

Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2

160 112

100t×64% x×96%

160100t×64%=112x×96%

解得，x=46.67t

答案：（1）70% （2）44.8 46.67

點評代入化學方程式計算的量必須是純凈物質的質量，因此含有雜質的物質根據化學方程式計算時，一定要將不純物質的質量換算成純凈物質的質量。

四、圖片型計算題

例4（2014·達州）請根據如圖2所示的實驗過程和提供的數據計算。

圖2

（1）生成氫氣g；

（2）合金中銅的質量分數是；

（3）所用稀硫酸的溶質質量分數是多少？（計算結果保留到0.1%）

解析本題主要根據圖片中所提供的信息來考查根據化學方程式的計算。

（1）設反應生成氫氣的質量為x，鋅的質量為y，硫酸的質量為z。

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

65 98 161 2

y z100g×16.1% x

65y=98z=161100g×16.1%=2x

解得，x=0.2g，y=6.5g，z=9.8g

（2）合金中銅的質量分數為：10g-6.5g10g×100%=35%

（3）設稀硫酸的質量為m。

6.5g+m-0.2g=100g

解得，m=93.7g

所用稀硫酸的溶質質量分數：w=9.8g93.7g×100%=10.5%

答案：（1）0.2 （2）35% （3）10.5%

本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性

點評根據圖片中的信息，利用質量守恒定律，可確定反應前稀硫酸的質量。

五、標簽型計算題

圖3

例5（2014·宿遷）某補鈣藥劑的標簽主要內容如圖3所示，現測定該鈣片含量是否符合標注，做如下實驗：取10片該鈣片，放入干燥、潔凈的燒杯中，再向燒杯中加入50g某濃度稀鹽酸，恰好完全反應（鈣片中其他成分不溶于水，也不和稀鹽酸反應，反應中產生的氣體全部放出），反應后稱量燒杯內剩余物質的質量為64.5g.

（1）反應中生成g二氧化碳，此反應的基本反應類型為；

（2）通過計算說明實際鈣含量是否與標注相符；

（3）試計算所用稀鹽酸的溶質質量分數。

解析本題是一道根據商品標簽中所提供的信息來考查根據化學方程式的計算題。（1）因為碳酸鈣和稀鹽酸反應放出二氧化碳，根據質量守恒定律可知，燒杯中的物質減少的質量就是反應生成的二氧化碳的質量，所以反應生成二氧化碳的質量為：2g×10+50g-64.5g=5.5g，該反應為復分解反應。

（2）設10片片劑中碳酸鈣的質量為x，消耗鹽酸中的氯化氫質量為y。

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

100 73 44

x y 5.5g

100x=445.5 g解得，x=12.5 g

73y=445.5 g解得，y=9.125 g

每片中鈣含量是12.5g×40100÷10片=0.5g<0.6g，實際鈣含量與標注不相符。

（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數：

w=9.125 g50 g×100%=18.25%

答案：（1）5.5 復分解反應 （2）不相符 （3）18.25%

點評根據標簽中的信息，確定反應前后物質的質量差，求出產生二氧化碳氣體的質量是解答本題的關鍵。

六、實驗型計算題

圖4

例6（2014·雅安）某化學小組為測定一瓶失去標簽的鹽酸的溶質質量分數，分成甲、乙兩組，分別用不同的方法進行測定。

【實驗設計】

甲組取純凈碳酸鈣粉末5g于燒杯中，加入20g該鹽酸溶液，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量得剩余固體3g。

乙組取純凈碳酸鈣粉末5g于錐形瓶中，將20g該鹽酸溶液加入分液漏斗，利用測定產生二氧化碳的體積（20℃、標準大氣壓）計算鹽酸濃度。裝置如圖4所示。

【數據處理】

（1）請利用甲組數據計算該鹽酸的溶質質量分數。（寫出計算過程）

（2）乙組計算結果略小于甲組。經過多次實驗仍得到相同結果（忽略量筒引起的誤差），可能的原因是。

解析本題是一道實驗型計算題，主要考查學生對實驗數據的分析能力、化學計算能力和科學探究能力。（1）設參加反應的HCl質量為x，消耗碳酸鈣質量為5g-3g=2g。

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

100 73

2g x

109∶73=2g∶x解得，x=1.46g

鹽酸中溶質的質量分數：

w=1.46g/20g×100%=7.3%

（2）甲組根據碳酸鈣的質量求鹽酸中的質量，誤差較小，而乙組實驗生成的二氧化碳無法將同體積的水壓入量筒中，導致測量結果偏低。

答案：（1）7.3%（2）測量的水的體積小于生成氣體的體積；B、C之間的導管內實驗前無水，實驗后有水；內外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應體積的水壓入量筒；二氧化碳可能溶解在A反應后的溶液中（其他合理答案均可）

點評乙組實驗中量筒中收集到水的體積要比反應實際生成的二氧化碳氣體的體積小，從而導致計算結果偏低。

（收稿日期：2014-07-15）