内容正文:
专题五 计算题(
[专题突破]
方法1 寻找纯净物的质量
考向1 直接读取纯净物的质量
例1 《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”发生的反应为CaCO3 CaO+CO2↑。请根据此化学方程式,计算实验室中 10 g碳酸钙充分反应后,可制得氧化钙的质量,需代入的纯净物为__________(填化学式,下同),质量为__________。
例2 向100 g CuSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入的氢氧化钠溶液质量之间的关系如图所示。计算CuSO4溶液中的溶质质量分数时,需代入的纯净物为__________,质量为__________。
例3 为了测定某硫酸铜溶液的溶质质量分数, 实验过程和有关实验数据如图所示。计算硫酸铜溶液的溶质质量分数,需代入化学方程式中的纯净物为__________,质量为__________。
考向2 根据质量差计算纯净物的质量
例4 某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,现取14 g该样品与2 g二氧化锰混合,放入试管中充分加热(杂质不发生反应),反应过程和数据如图所示。直接代入化学方程式的纯净物为__________,质量为__________。
例5 某小组进行如图所示实验:
计算滤液中溶质的质量分数,需代入的纯净物为__________,质量为__________。
考向3 根据质量分数计算纯净物的质量
例6 氨气可用于处理酸性废水。工业上用氨气处理含有HCl质量分数为0.365%的酸性废水2 000 kg,反应原理为NH3+HCl=== NH4Cl。 计算理论上需要氨气的质量时,需代入的纯净物为__________,质量为__________。
方法2 曲线的分析和绘制
考向1 分段反应曲线
例7 碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]为白色固体,易溶于水,在加热时会分解生成碳酸钙,反应原理为Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2↑+H2O。碳酸钙在高温下会继续分解生成氧化钙。如图是32.4 g碳酸氢钙固体在加热过程中固体质量随温度的变化关系。请回答:
(1)碳酸氢钙属于__________(填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)加热至__________℃时,碳酸氢钙刚好分解完全。
(3)利用图像数据计算生成氧化钙的质量(写出计算过程)。
(4)32.4 g碳酸氢钙固体在整个加热过程中释放二氧化碳的总质量为__________g。
[方法指导]
第一步:审题,明确反应原理。
先发生反应的化学方程式:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑;
后发生反应的化学方程式:CaCO3 CaO+CO2↑。
第二步:分析图像,寻找纯净物的质量。
①横坐标表示温度,纵坐标表示固体质量的变化。
②0~120 ℃对应的曲线表示加热到一定温度,碳酸氢钙固体开始分解,到120 ℃时恰好完全分解。完全分解生成碳酸钙的质量为__________g。
③850~950 ℃对应的曲线表示加热到850 ℃时碳酸钙固体开始分解,到__________℃时恰好完全分解。
第三步:找出纯净物与未知物的质量关系,求未知物的质量。
氧化钙由碳酸钙分解生成,二氧化碳由碳酸氢钙和碳酸钙分解生成,由此利用化学方程式计算出氧化钙和二氧化碳的质量。
第四步:规范答题。
考向2 酸碱盐反应曲线
例8 小华称取5.0 g某品牌化肥于烧杯中,加水完全溶解配成溶液,再将200 g一定溶质质量分数的氯化钡溶液分4次加入该溶液中,测定该化肥中(NH4)2SO4的含量(杂质溶于水但不参加反应)。测定数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
加入氯化钡溶液质量/g
50
50
50
50
生成沉淀质量/g
2.33
4.66
6.99
6.99
(1)第__________次实验中(NH4)2SO4恰好完全反应。
(2)继续向上述反应后的溶液中滴加溶质质量分数为6%的氢氧化钾溶液(杂质不参加反应)。请在坐标中画出加入氢氧化钾溶液的过程中产生气体质量对应的变化图,并标注必要的数值。
[方法指导]
第一步:确定反应后溶液的成分:NH4Cl、BaCl2。
第二步:确定实验过程中发生的反应:NH4Cl+KOH=== NH3↑+KCl+H2O。
第三步:确定坐标曲线的横纵坐标:横坐标(氢氧化钾溶液质量)、纵坐标(气体质量)。
第四步:根据第二步发生的反应,确定坐标曲线起点的位置、反应过程中变化的趋势、反应结束后继续滴加反应物变化的趋势。
[专题综合训练]
1.羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图1所示。
图1 图2
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为__________