初中化学总复习——化学基本计算.doc

初中化学总复习
第三单元 化学基本计算
唐荣德
典型例题
1．现有30%的硝酸钠溶液200 g，加热蒸发90 g水，冷却至原温度，有20 g硝酸钠晶体析出，则蒸发后溶液的质量为 g，该温度下，硝酸钠的溶解度为 g。
解析：由题意知，蒸发后溶液的质量为200 g－90 g－20 g＝90 g
设该温度下，硝酸钠的溶解度为x，则
＝
x＝80 g
答案：90； 80
2．某甲醛溶液中氢元素的质量分数为10%，则碳元素的质量分数为多少？(甲醛的化学式为HCHO)
分析：本题是一道利用化学式计算物质中某元素质量分数的题目。题中物质并非纯净物，碳氢元素不能依据化学式直接列比例式计算。由于甲醛化学式中H、O原子个数为2∶1，与水的组成相同，故可采用特殊方法快速解题。
解：HCHO可写作C(H2O)，可假想由HCHO和H2O构成的溶液的化学式为Cn(H2O)m，
w(H2O)＝w(H2)×＝10%×＝90%
w(C)＝w(Cn)＝1－w(H2O)＝1－90%＝10%
答：碳元素的质量分数是10%。
3．在稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入足量的铁粉，完全反应后剩余固体的质量与所加铁粉的质量相等，求混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比。
分析：本题为无数据计算题。求解此类题要从基本知识着手，仔细审题，运用化学知识，分析出隐含条件，找出解题的突破口。本题的关键是得出：反应中生成铜的质量应等于跟稀硫酸反应的铁的质量以及与硫酸铜反应的铁的质量之和，并以此列式进行求解。
解：设与铁反应的H2SO4和CuSO4分别为98x和160y，与此相关的量如下所示：
Fe ＋ H2SO4 ＝ FeSO4 ＋ H2↑
56x 98x
Fe ＋ CuSO4 ＝ FeSO4 ＋ Cu
56y 160y 64y
56x＋56y＝64y
y＝7x
硫酸和硫酸铜的质量比为：98x∶160y＝98x∶160×7x＝7∶80
答：硫酸和硫酸铜的质量比为7∶80。
4．将一定质量的氧化铜粉末加入100 g溶质的质量分数为14%的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解；再向该蓝色溶液中加入铁粉20 g，充分反应后过滤、烘干，得到干燥固体的质量仍为20 g。试计算：
(1) 原加入的氧化铜的质量；
(2) 最后得到的溶液中的溶质的质量分数。
分析：本题有两个反应的剩余物判断：一是一定质量的氧化铜与硫酸反应，硫酸是否有剩余；另一是生成的硫酸铜与铁粉反应，铁粉是否过量。应知道CuSO4中的Cu被完全置换出来，最后得到的溶液中的溶质是FeSO4。解答本题可用到两个某元素的原子守恒：即在氧化铜与硫酸反应中析出铜的质量等于CuSO4中Cu元素的质量，也等于CuO中Cu元素的质量；铁与硫酸反应中，FeSO4与参与反应的硫酸中的S元素相同。具体解题思路可用下列图示表示，并从解题过程中看看设求知数的技巧。

解：由Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 固体质量增加
56 64 64－56＝8
可知，该反应使固体的质量增加，要使反应前后固体的质量保持不变，则硫酸在与氧化铜反应后有剩余，这样才有铁与硫酸反应生成氢气以使固体的质量减少，以抵消上述反应的固体增重。
硫酸的质量为：100 g×14%＝14 g
设反应生成的H2及析出的Cu的质量分别为2x和64y，(由此而得出的其它物质的数据见上面的图示)
由题意知，消耗铁的质量应等于析出铜的质量，可得下式：
56x＋56y＝64y，7x＝y ①
98x＋98y＝14 g，x＋y＝ g ②
联立二式可得：y＝ g
x＝ g
m(CuO)＝80y＝80× g＝10 g，
m(FeSO4)＝152( x＋y)＝ g
m(H2)＝2x＝2× g＝ g
m(Fe)＝56( x＋y)＝8 g
w(FeSO4)＝×100%＝19.7%
答：(1) 氧化铜为10 g，(2) 生成溶液中的溶质的质量分数为19.7%。
5．为了测定某铜锌合金(即铜锌混合物)中锌的质量分数，某同学利用该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下(实验中的误差忽略不计，铜不与稀硫酸反应)：

第一次
第二次
第三次
所取合金的质量 /g
25
25
50
所用稀硫酸的质量 / g
120
160
100
生成氢气的质量 /g
0.4
0.4
0.4
(1) 试计算该铜锌合金中锌的质量分数；
(2) 从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量比为 时，表明合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应。
分析：由第一次实验和第二次实验可以看出，取相同质量的合金(均为25 g)，但耗酸的质量不同，生成氢气的质量却相同(均为0.4 g)，说明生成氢气的质量是由所取合金的质量决定的(即锌全部反应，酸可能有剩余)，根据化学方程式，由氢气质量可以算出25 g合金中锌的质量，从而求出合金中锌的质量分数。把第三次实验数据与前两次实验数据比较，所取的合金质量加倍，但生成的氢气质量却未变，仍为0.4 g，说明生成氢气的质量是由所加酸的质量决定的(即第三次实验中锌过量而酸完全反应)，由此可推出，要生成0.4 g氢气需要酸的质量。综合上述分析可确定所取合金与所用稀硫酸恰好完全反应。
解：(1) 由第一次实验和第二次实验可知，取25 g金属与酸反应生成0.4 g氢气时，酸可能有剩余，而其中的锌全部反应。
设25 g合金中含锌的质量为x，
Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2­
65 2
x 0.4 g
＝
x＝13 g
合金中锌的质量分数为×100%＝52%
(2) 1∶4

综合能力训练
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。)
1．乙烯(化学式为C2H4)常用于水果催熟，下列说法正确的是(相对原子质量：H—1，C—12) ( )
A. 乙烯的相对分子质量为13
B. 乙烯的相对分子质量为28
C. 乙烯中碳元素与氢元素的质量比为1∶2
D. 乙烯中碳元素与氢元素的质量比为12∶1
2．跟7.9 kg NH4HCO3含氮量相当的NH 4NO3的质量是 ( )
A. 8 kg B. 2 kg C. 4 kg D. 16 kg
3．100 g溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液中加入100 g水，所得溶液的溶质质量分数是 ( )
A. 5% B. 10% C. 20% D. 40%
4．质量相等的下列金属跟足量的稀硫酸反应，放出氢气最多的是 ( )
A. Na B. Mg C. Al D. Zn
5．在化学反应A＋2B＝3C＋D中，6 g A与8 g B恰好完全反应，生成9 g D。若反应生成15 g C ，则参加反应的B的质量为 ( )
A. 8 g B. 24 g C. 12 g D. 16 g
6．某硫酸溶液中，氢离子与水分子的个数比为1∶5，则该溶液中溶质的质量分数约为
( )
A. 20% B. 35％ C. 52% D. 29％
7．CO和CO2的混合气体含碳元素36％，取5 g此气体，使其通过足量的灼热CuO后，将所得气体通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀为 ( )
A. 5 g B. 10 g C. 15 g D. 20 g
8．“神舟三号”宇宙飞船飞行成功，表明我国载人航天技术有了重大突破。运送“神舟三号”飞船的火箭所使用的燃料是偏二甲肼（化学式为C2H8N2）。下列说法正确的是（相对原子质量：H—1；C—12；N—14） ( )
A．偏二甲肼是由碳、氢、氮三种元素组成的
B．偏二甲肼中含有氮气
C．偏二甲肼的相对分子质量是27
D．偏二甲肼中碳、氢、氮三种元素的质量比为1∶4∶1
9．18℃时，某物质的溶解度是25 g。在此温度下，向30 mL水中加入10 g该物质（不含结晶水），充分溶解后，所得溶液中溶质的质量分数是 ( )
A. 33.3％ B. 25% C. 20％ D. 10％
10．在化合物X2Y和YZ2中，Y的质量分数分别为40％和50%，则X2YZ3中Y的质量分数是 ( )
A. 25％ B. 30％ C. 35％ D. 20％
11．用氢气还原8 g 氧化铜，将反应后的气体全部通入足量的浓硫酸中，浓硫酸的质量增加了0.9 g，则剩余的固体是 ( )
A. CuO和Cu B. CuO C. Cu D. 无法确定
12．金属元素M的相对原子质量为70，它在化合物中只有一种化合价。已知它的磷酸盐的相对分子质量为165，则它的硫酸盐的相对分子质量为 ( )
A. 106 B. 236 C. 428 D. 不知道化学式，无法计算
13．把400 g 20 %的KCl溶液稀释成10 %的溶液，需加水 ( )
A. 100 g B. 200 g C. 400 g D. 800 g
14．一定量的12％的氯化钾溶液，当加热蒸发掉120 g水后，溶液仍未达到饱和状态，但溶质质量分数增大了一倍，则溶液中溶质的质量是 ( )
A. 28.8 g B. 24 g C. 14.4 g D. 12 g
15．等体积、等质量分数的硫酸分别跟下列各物质充分反应，所得溶液中溶质质量分数最大的是 ( )
A. 锌 B. 氧化锌 C. 氢氧化锌 D. 碳酸锌
二、填空题
16．① CO2，② CO，③ CH4三种含碳的物质，按所含碳元素的质量分数由高到低排列顺序排列为 (填序号)。
17．在稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中，加入适量铁粉，使其正好完全反应，反应后经过滤得到固体物质与所加铁粉的质量相等。则混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比为 。
18．碘盐就是在食盐中加入一定量的碘酸钾(KIO3的相对分子质量为214)，食用碘盐可以有效地预防碘缺乏症。计算：(计算结果保留一位小数)
(1) mg碘酸钾中含碘20 mg。
(2) 成人每天约需0.15 mg碘，假设这些碘主要是从碘盐中摄取的。若1000 g碘盐中含碘20 mg，则成人每天需食用碘盐 g。
19．已知氮元素在一定条件下生成的一种氧化物，其氮元素与氧元素的质量比为7∶20，则该氧化物的化学式为 。
20．日常生活中我们要科学地节约用水。现有一件刚用洗涤剂洗过的衣服，“拧干”后湿衣服上残留的溶液为100 g，其中洗涤剂的质量分数为1%，则湿衣服上残留的洗涤剂质量为 g。现用5700 g清水对这件衣服进行漂洗，有以下两种漂洗方法（假设每次“拧干”后湿衣服仍残留100 g溶液）。
方法一：用5700 g清水一次漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为（用分数表示） g；
方法二：将5700 g清水均分成质量相等的三份（每份1900 g），分三次漂洗。
第一次，用1900 g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为（用分数表示）
g；
第2次，再用1900 g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为（用分数表示） g；
第3次，再用1900 g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为（用分数表示） g；
由以上计算分析，用相同质量的水漂洗衣服，是一次漂洗效果好，还是将水等分成三份，分三次漂洗效果好？ 。
三、计算题
21．将20.0 g不纯的氯化钡粉末(杂质不溶于水，也不能反应)放入一定量硫酸钠溶液中恰好完全反应，反应后得质量分数为12.0%的溶液97.5 g。求：
(1) 反应后溶液中溶质质量；
(2) 混合物中氯化钡的质量分数；
(3) 反应前硫酸钠溶液质量。

应试能力测试
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。)
1．硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天需补充1.4 g铁元素，服用的药物中含硫酸亚铁的质量至少为 ( )
A. 3.80 g B. 6.95 g C. 10.00 g D. 3.18 g
2．在10 g含有杂质的CaCO3粉末中加入足量的稀盐酸，完全反应后放出4.6 g CO2气体，则含有的杂质是 ( )
A. Na2CO3 B. K2CO3 C. MgCO3 D. CaCl2
3．已知某硫酸钠溶液中Na+ 与水分子个数比为1∶100，则该溶液中溶质的质量分数为
( )
A. 3.8% B. 7.8% C. 2.0% D. 4.2%
4．由Na2CO3和CaCO3组成的混合物，经测定其中碳元素的质量分数为11.64%，则下列各项中：① 钠元素的质量分数，② 钙元素的质量分数，③ 氧元素的质量分数，④ CaCO3的质量分数，⑤ CaCO3的质量分数，⑥ Na2CO3和CaCO3的质量比，其中能确定的是( )
A. 都不能确定 B. 只有③能确定
C. 只有④⑤⑥能确定 D. 都能确定
5．将a g胆矾溶解在b g水中，所得溶液中溶质的质量分数是 ( )
A. ×100% B. ×100%
C. ×100% D. ×100%
6．世界卫生组织（WHO）将某氧化物RO2列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71∶64，RO2的化学式为 ( )
A. CO2 B. ClO2 C. SO2 D. NO2
7．有a g质量分数为15％的硝酸钠溶液，若想将其溶质的质量分数变为30％，可采用的方法是 ( )
A. 蒸发掉溶剂的 B. 蒸发掉a g溶剂
C. 加入a g硝酸钠 D. 加入同质量的15％的硝酸钠溶液
8．有反应A＋3B＝2C＋3D，已知A、B、C、D四种物质的相对分子质量为M1、M2、M3、M4，恰好完全反应时，A、B、C、D的质量分别为m1、m2、m3、m4，现给出下列六个关系时，肯定成立的关系式为 ( )
① m1∶m2＝m3∶m4，② m1＋m2＝m3＋m4，③ M1∶M2＝M3∶M4，④ M1＋3M2＝2M3＋3M4，⑤ m1∶m2＝M1∶M2，⑥ m1∶m2＝M1∶3M2。
A. ②④⑥ B. ①③ C. ④⑥ D. ①③④⑤
9．在天平两端各放一个盛有200g 18.25%盐酸的小烧杯，调节天平平衡。分别向两烧杯中加入下列各组物质充分反应后天平仍保持平衡的是 ( )
A. 18 g Mg、18 g Al B. 20 g CaO、20 g CaCO3
C. 10 g AgNO3、5 g Cu(OH)2 D. 4 g Mg(OH)2、8.4 g MgCO3
10．20℃时，食盐的溶解度是36 g，将40 g食盐放入50 g水中，得到饱和溶液的质量是
( )
A. 68 g B. 70 g C. 86 g D. 90 g
11．使25 g甲物质与5 g乙物质充分反应，所得混合物中含有10 g甲和11 g丙，还有一种新物质丁，若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为30、20、44、18，其化学式分别用A、B、C、D表示，则下列化学方程式正确的是 ( )
A. A＋B＝C＋D B. A＋2B＝2C＋D
C. 2A＋B＝2C＋D D. 2A＋B＝C＋2D
二、填空题
12． 2003年初，传染性非典型肺炎（SARS）在包括台湾在内的我国部分地区流行，“万众一心，众志成城，抗击非典”，是当前摆在全国人民面前的一项重大而艰苦的任务。进行合理的药物消毒是预防非典感染的重要手段之一，过氧乙酸是较为有效的一种消毒剂，其化学式为CH3COOOH，试填写下列空白：
（1）过氧乙酸分子中，碳、氢、氧的原子个数比为 （最简整数比）。
（2）过氧乙酸中，碳、氢、氧元素的质量比为 （最简整数比）。
（3）过氧乙酸中，碳元素的质量分数为 （结果精确到0.1 %）。
13．用KCl和KH2PO4固体配制钾元素、磷元素、水的质量比为78∶31∶10000的植物营养液，所消耗的KCl和KH2PO4的质量比为 。
14．i℃时，把a g NaCl固体投入到b g水中( i℃时，NaCl的溶解度为c g)，该NaCl溶液中，当NaCl的质量分数既可以用×100%计算，也可以用计算，则该NaCl溶液是 溶液。(填“饱和”或“不饱和”)
15．某Na2S、Na2SO3、Na2SO4的混合物中，S的质量分数为32%，则此混合物中Na与S的质量比为 ，O质量分数为 。
三、计算题
16．某元素有可变化合价，该元素在价态为a的氧化物中的质量分数为50%，在价态为a＋2的氧化物中的质量分数为40%，求该元素的相对原子质量。
17．把47 g由一种非金属单质和一种氧化物组成的黑色固体混合物隔绝空气加热，充分反应后，称得剩余固体质量为36 g，该固体也是由一种单质和一种氧化物组成。向此剩余固体中加入100 g稀H2SO4恰好完全反应，过滤后所得滤渣呈红色。回答：
(1) 原混合物由什么物质组成？
(2) 原混合物中含有单质多少克？
(3) 过滤后所得的滤液需要蒸发掉多少克水，才能形成t℃时的饱和溶液？( t℃时此溶液中溶质的溶解度为16 g)
四、创新题
18． 将8 g硫粉分别在一定量的氧气中充分燃烧，实验如下：

第一次
第二次
第三次
氧气的质量/ g
5
8
16
生成SO2的质量 / g
10
16
16
(1) 这三次实验中，哪次符合质量守恒定律？为什么？
(2) 第一次为什么是生成10 g二氧化硫，而不是13 g二氧化硫？哪种物质有剩余？
(3) 第三次为什么是生成16 g二氧化硫，而不是24 g二氧化硫？哪种物质有剩余？
(4) 求二氧化硫中硫元素和氧元素的质量比。
答：(1) 表面看只有第二次符合质量守恒定律，实际上都符合。因为第一次是硫有剩余，第三次是氧有剩余。而质量守恒定律是指参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和，所以三次实验都符合。
(2) 第一次是因为有一部分硫没有参加反应，剩余物质是硫，为3 g。
(3) 第三次是因为有一部分氧气没有参加反应，剩余物质是氧气，为8 g。
(4) 由第二次可知，16 g二氧化硫中含有8 g硫元素和8 g氧元素，所以硫元素与氧元素的质量比为1∶1。

答 案
综合能力训练
一、1. B 2. C 3. B 4. C 5. B 6. B 7. C 8. A 9. C 10. A
11. A 12. C 13. C 14. A 15. A
二、16. ③②①
17. 7∶80
18. 33.7； 7.5
19. N2O5
20. 1 g。 1/58； 1/20； 1/400； 1/800；
将水等分成三份，分三次漂洗效果好。（或方法二好）
三、21. 解：(1) 反应后溶液中溶质的质量为：97.5 g×12.0%＝11.7 g
(2) 设混合物中氯化钡和生成硫酸钡的质量分别为x和y，
BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4¯＋2NaCl
208 233 117
x y 11.7 g
208∶x＝117∶11.7 g，x＝20.8 g
w(BaCl2)＝×100%＝80%
(3) 233∶y＝117∶11.7 g，y＝23.3 g
硫酸钠溶液质量为：97.5 g＋23.3 g－20.8 g＝100 g(溶液质量守恒)
答：(1) 溶液中有11.7 g NaCl，(2) 氯化钡的质量分数为80%，(3) 硫酸钠溶液质量为100 g。
应试能力测试
一、1. A 2. C 3. A 4. D 5. D 6. B 7. B 8. A 9. D 10. A
11. D
二、12. （1）2∶4∶3 （2） 6∶1∶12 （3）31.6 %
13. 149∶272
14. 饱和
15. 23∶16；22%
三、16. 解：设元素为R，则化学式为R2Oa和R2Oa+2，由题意可得：
×100%＝50%
×100%＝40%
解得：R＝32
答：该元素的相对原子质量为32。
17. 解：(1) 原混合物由CuO和C组成。
(2) 根据质量守恒定律，
m(CO2)＝47 g－36 g＝11 g
设原混合物中含碳的质量，以及与C反应的CuO的质量分别为x和y，
C＋2CuOCO2↑＋2Cu
12 160 44
x y 11 g
12∶x＝44∶11 g，x＝3 g
160∶y＝44∶11 g，y＝40 g
剩余CuO的质量为：47 g－(40 g＋3 g)＝4 g
(3) 设生成的CuSO4的质量为z，
CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
80 160
4 g z
80∶4 g＝160∶z，z＝8 g
反应后所得溶液的质量为：4 g＋100 g＝104 g
反应后所得溶液中水的质量为：4 g＋100 g－8 g＝96 g(即溶液的质量守恒)
设需蒸发掉质量为w的水才能恰好形成饱和溶液：
100 g∶16 g＝(96 g－w)∶8 g，w＝46 g
答：(1) 原混合物由CuO和C组成，(2) 原混合物中含碳3 g，(3) 蒸发掉滤液46 g，便可形成t℃时的饱和溶液。