中考化學計算題常見題型歸類例析

董 婷

(貴州省望謨縣第一中學,貴州 黔西南 552300)

化學計算是從量的角度認識物質的組成與變化,以九年級化學的核心知識為載體,著重考查學生分析問題和解決問題的能力.計算題多數安排在試卷最后作為壓軸題,中考中化學計算題給予信息的方式多種多樣,既有傳統的文字描述,也有圖像、表格、圖片等類型,旨在培養學生明確化學反應原理,并能結合文字、圖表等分析問題和解決問題的能力[1].

1 文字敘述類計算題

例1 (2023·福建)為求證“喝反復燒開的飲用水會造成亞硝酸鹽中毒”的真偽,學習小組以煮沸52次的桶裝水為水樣,利用下述反應測定亞硝酸鹽的含量(以NaNO2計):

2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4

結果表明,1 L水樣反應時產生了5.08×10-3mg的I2.

(1)計算1 L水樣中NaNO2的質量.

(2)查閱《食品安全國家標準(GB2762-2022)》,經換算,合格飲用水中NaNO2的含量應低于7.50×10-3mg·L-1.結合計算結果,得出的結論是:喝反復燒開的飲用水____(填“會”或“不會”)造成亞硝酸鹽中毒.

解析(1)設1L水樣中NaNO2的質量為x.

138

x

2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4

254

5.08×10-3mg

x=2.76×10-3mg

答:1 L水樣中NaNO2的質量是2.76×10-3mg.

(2)1 L煮沸52次的桶裝水含有NaNO2的質量為2.76×10-3mg,小于合格飲用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg·L-1,所以煮沸52次的桶裝水也符合合格飲用水的標準,而實際生活中很難同一份水煮沸52次,所以喝反復燒開的飲用水不會造成亞硝酸鹽中毒.

答案:(1)2.76×10-3mg (2)不會

2 坐標曲線類計算題

例2(2023·內蒙古包頭)鐵銅金屬常用于生產機械零件.為測定某鐵銅金屬粉末中鐵粉的含量,取20 g樣品于燒杯中,逐滴加入稀硫酸充分反應后,測得固體質量隨加入稀硫酸的質量關系如圖1所示.計算:

圖1 質量關系

(1)該金屬粉末中鐵粉的質量分數.

(2)生成氫氣的質量.

(3)所用稀硫酸的溶質質量分數.

(2)設生成氫氣的質量為x.

56 2

14 gx

x=0.5 g

答:生成氫氣的質量為0.5 g.

(3)設所用稀硫酸的溶質質量為y.

56 98

14 gy

y=24.5 g

則所用稀硫酸的溶質質量分數為:

答:所用稀硫酸的溶質質量分數為24.5%.

答案:(1)70% (2)0.5g (3)24.5%

3 表格類計算題

例3 (2023·黑龍江綏化)某同學取MgCl2和KCl固體混合物10.8 g,向其中加入115 g的水,使其完全溶解.將100 g一定質量分數的KOH溶液平均分成5等份,依次加入上述溶液中,生成沉淀的質量與KOH溶液的質量關系見表1.

請分析計算:

(1)表中m的值是____.

(2)所用KOH溶液中溶質的質量分數是____.

(3)計算恰好完全反應時,所得溶液中溶質的質量分數(要寫出計算過程).

解析(1)根據前四次實驗,每次對應的沉淀的質量為1.45 g,所以第二次產生沉淀的質量m=1.45 g×2=2.9 g,且第四次為恰好完全反應.

(2)第四次恰好完全反應,此時加入氫氧化鉀溶液的質量為80 g,生成沉淀氫氧化鎂的質量為5.8 g.設80 g氫氧化鉀溶液中氫氧化鉀的質量為x.

112 58

x5.8 g

x=11.2 g

所用KOH溶液中溶質的質量分數為:

答:所用KOH溶液中溶質的質量分數14%.

(3)設恰好完全反應時參加反應的MgCl2的質量為y,生成KCl的質量為z.

95 149 58

yz5.8 g

所得溶液是氯化鉀溶液,溶質的質量分數為:

答:恰好完全反應時,所得溶液的溶質質量分數是8.1%.

答案:(1)2.9 (2)14% (3)8.1%

4 實驗類計算題

例4(2023·山東濟寧)某抗酸藥如圖2所示,成分為CaCO3、Mg(OH)2.某研究性學習小組利用圖3裝置測定抗酸藥片中兩種成分的質量,取10片抗酸藥稱量,質量共為6.2 g,然后加入到A裝置的燒瓶中.滴加稀鹽酸,反應停止時裝置C中質量增加2.2 g.

圖3 裝置測定抗酸藥

請回答:

(1)裝置B中濃硫酸的作用是____.

(2)每片抗酸藥中含CaCO3的質量為____g,其中Mg(OH)2的質量分數為____(不要求計算過程,計算結果精確到0.1%).

(3)若撤除裝置D,對Mg(OH)2質量的測量產生____(填“偏大“、“偏小”或“不變”)的影響.

解析碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳,氫氧化鎂能與稀鹽酸反應生成氯化鎂和水,生成的二氧化碳可以被C裝置的氫氧化鋇吸收,二氧化碳可以與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和水,故裝置C增加的質量為碳酸鈣與稀鹽酸反應生成的二氧化碳的質量.通過化學方程式的計算就可以求出碳酸鈣的質量,從而確定氫氧化鎂的質量.

(1)為了讓裝置C增加的質量為生成的二氧化碳的質量,故在二氧化碳氣體進入到裝置C之前要除去二氧化碳中的水蒸氣,濃硫酸具有吸水性,故裝置B中濃硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣.

(2)由分析可知,生成二氧化碳的質量為2.2 g,設10片抗酸藥中碳酸鈣的質量為x.

100 44

x2.2 g

x=5 g

故10片抗酸藥中有5 g碳酸鈣,則每片抗酸藥中含CaCO3的質量為5 g÷10=0.5 g.

由題意可知,10片抗酸藥共6.2 g,故每片抗酸藥的質量為6.2 g÷10=0.62 g,其中碳酸鈣為0.5 g,故氫氧化鎂的質量為0.62 g-0.5 g=0.12 g,故Mg(OH)2的質量分數為:

(3)裝置D為堿石灰,可以吸收水和二氧化碳,故裝置D的作用是防止空氣中的水和二氧化碳進入到裝置C中,對實驗結果產生影響,故若撤除裝置D,會使空氣中的水和二氧化碳進入到裝置C中,使生成的二氧化碳的質量偏大,則計算出來的碳酸鈣的質量偏大,故對Mg(OH)2質量的測量產生偏小的影響.

答案:(1)吸收二氧化碳中的水蒸氣

(2)0.5 19.4% (3)偏小