内容正文:
模块二 重难专题强化
综合计算题
综合计算题是中考必考题型,2023年结合羰基铁粉的制备来考查化学方程式的计算,创新性好、综合性强,着重体现了学生对图表、数据、信息、实验综合分析的能力,这就要求教师对学生在平时就要加强对审题、规范作答训练,同时夯实基础、重视运算。
专题解读
一、 寻找可以代入化学方程式的纯净物质量
典例1 【直接读取】(2023·绥化改编)某同学取MgCl2和KCl固体混合物10.8 g,向其中加入115 g的水,使其完全溶解。将100 g一定质量分数的KOH溶液平均分成5等份,依次加入到上述溶液中,生成沉淀的质量与KOH溶液的质量关系如下表:
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
KOH溶液的质量/g 20 20 20 20 20
产生沉淀的质量/g 1.45 2.9 4.35 5.8 5.8
例题分析
计算所用KOH溶液中溶质的质量分数时,需代入化学方程式中的纯净物为 Mg(OH)2 (填化学式,下同),其质量为 5.8 g。
Mg(OH)2
5.8
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
KOH溶液的质量/g 20 20 20 20 20
产生沉淀的质量/g 1.45 2.9 4.35 5.8 5.8
典例2 【根据溶质质量分数】(2023·天津改编)现有溶质质量分数为20%的稀硫酸245 g。向其中加入32 g废铁屑(杂质不溶于水也不参加反应),恰好完全反应。计算废铁屑中铁的质量分数和生成硫酸亚铁的质量时,需代入化学方程式中的纯净物为 H2SO4 ,其质量为 49 g。
典例3 【差量法】(2023·武威改编)取CaCl2和 CaCO3的混合物25 g于烧杯中,向其中加入200 g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,反应后称得烧杯中溶液的质量为216.2 g。计算混合物中CaCO3 CaCO3CaCO3的质量分数时,需代入化学方程式中的纯净物为 CO2 ,其质量为 8.8 g。
H2SO4
49
CO2
8.8
典例4 【有关混合物的计算】(2023·聊城改编)已知赤铁矿石的主要成分为氧化铁。某课外兴趣小组的同学将18 g赤铁矿石样品(杂质既不溶于水,也不参加反应)放入烧杯中,并不断加入稀盐酸,烧杯中固体的质量随加入稀盐酸的质量变化情况如图所示。计算加入稀盐酸至恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数时,需代入化学
方程式中的纯净物为 Fe2O3 ,其质量为 16 g。
Fe2O3
16
二、 常用公式
1. 溶质质量分数=100%
2. 混合物中某物质质量分数=100%
3. 纯净物中某元素的质量=该纯净物的质量
三、 代入化学方程式的计算(具体见第17讲)
1. (2023·广东)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。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为 3∶4 。
3∶4
题型训练
(2)反应1的化学方程式为Fe+5COFe(CO)5。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
解:设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x。
Fe+5CO Fe(CO)5
56 196
100 kg×96% x
x=336 kg
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量为336 kg。
(3)※反应2的化学方程式为Fe(CO)5 Fe+5CO↑。196 kg Fe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图2所示。在t1时,
剩余 98 kg Fe(CO)5未分解;在 t3 时,Fe(CO)5恰好完全分解。
98
t3
【解析】(3)在t1时,生成羰基铁粉的质量为28 kg,设t1时反应的Fe(CO)5的质量为y。
Fe(CO)5 Fe+5CO↑
196 56
y 28 kg
=
y=98 kg
则剩余未分解的Fe(CO)5的质量为196 kg-98 kg=98 kg。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是 CO(或一氧化碳) 。
CO(或一氧化碳)
2. (2022·广东)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 强 (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是 FeSO4 (写化学式)。
强