内容正文:
专题七 综合计算题
第二部分 广东中考题型突破
·化学
01
命题分析
02
题型特训
·化学
2020年中考改革以来,第21题综合计算题的考查方式也呈现出不确定性(见表)。
年份 2024年 2023年 2022年 2021年 2020年
考法 结合实际生产工艺流程 结合工艺流程 结合工艺流程 生产应用与热重分析曲线 结合探究实验
考点 含杂质的化学方程式计算;铁的冶炼;元素质量比的计算;有关元素化合价的计算 根据化学反应方程式的计算;元素质量比的计算 物质的相互转化和制备;金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算 根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用;盐的化学性质;元素质量分数的计算 影响化学反应速率的因素探究;有关溶质质量分数的简单计算;根据化学反应方程式的计算
结合化学方程式考查分值 5分 5分 6分 5分 5分
其他分值 5分 5分 4分 5分 5分
·化学
综合计算题结合工艺流程、实验探究或推断等其他题型,是接下来的命题趋势。在《义务教育化学课程标准(2022年版)》中,对计算的要求已不局限于某一知识点,而是要求“在探索化学变化规律及解决实际问题的情境中,能依据质量守恒定律,用化学方程式表征简单的化学反应,结合真实情境中物质的转化进行简单计算”。这也意味着在以后的化学试题中,学生在真实情境下获取信息、处理信息、运用质量守恒定律解决实际问题将成为计算题考查的新趋势。
因此,在题型特训中,会加强对学生综合题目中信息获取与处理能力的锻炼,也会从多形式、多维度、多方面去设计题目。课堂中老师应注重真实情境的构建,培养学生解决实际问题的能力。
·化学
知识储备
一、有关化学方程式的答题规范(以“求36 g碳完全燃烧生成的二氧化碳质量”为例)
计算步骤 答题模板 答题细则
设:设未知量 解:设36 g碳完全燃烧能生成二氧化碳的质量为x。 细则1:设未知数时不带单位
写:正确书写反应的化学方程式 C+O2CO2 细则2:化学方程式要配平
找:找出相关量 相对原子或相对分子质量 12 44
36 g x 细则3:相对分子质量的单位为“1”,且需要与相应的化学计量数相乘;代入的已知量应为纯净物的质量且应带单位
已知量、未知量
列:列出比例式 细则4:等式两边化学意义应相同
·化学
求:求出未知数 x==132 g 细则5:计算结果要带单位
答:简明写出答案 答:36 g碳完全燃烧能生成132 g二氧化碳。 细则6:答案不能漏写
(续表)
·化学
二、数字化实验曲线的解题思路:
1.明确发生变化的量是什么。
2.明确坐标图曲线的横、纵坐标分别表示什么。
3.曲线中每一段变化的原因是什么,注意图像的起点和终点的位置,以及图像的变化趋势。(一般考虑:温度、压强、气体的含量)
4.有多条曲线的图像,注意看纵坐标是什么,一般通过对比得出与纵坐标有关的结论。
·化学
三、计算公式
1.有关不纯物质的计算
纯净物的质量=混合物的质量×纯度
纯度=×100%=
×100%
纯度=1-杂质的质量分数
·化学
2.有关溶质质量分数的计算
溶质质量分数=×100%=
×100%
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
反应后所得溶液质量=反应前各物质的质量总和-生成沉淀的质量-生成气体的质量-反应物中不参与化学反应的固体杂质的质量
·化学
(1)Fe2O3中铁元素的化合价是 ,铁、氧元素的质量比为 。
7∶3
真题再现
(2024广东)科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含Fe2O3)的新方法,助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。[相对原子质量:H-1,O-16,Fe-56]
+3
·化学
(2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
i.以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为 g。
2.58
·化学
ii.我国每年产生赤泥约9 000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9 000万吨赤泥,理论上可提取铁 万吨(写出计算过程)。
1 890
·化学
得分 步骤说明 按中考要求的完整步骤作答
1分 计算实际参加反应的质量
0.5分 设未知量
0分 写化学方程式
1分 标相关量 相对质量
真实质量
1分 列比例式
1分 解未知量
0.5分 简明作答
解:氧化铁的质量为:9 000万吨×30%=2 700万吨;
设理论上可提取铁的质量为x。
3H2+Fe2O33H2O+2Fe
160 112
2 700万吨 x
=
x=1 890万吨
答:理论上可提取铁的质量为1 890万吨。
·化学
iii.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是 (写一种)。
新方法可减少CO2排放
·化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
·化学
类型
1
结合实际工艺生产流程类计算
1.(2024佛山顺德区二模)十二水硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2·12H2O,相对分子质量为453]是一种提高能源效率的热能存储体材料,一种制备的工艺流程如图1。
图1
·化学
(1)“反应器1”中发生反应的化学方程式:______________
。
(2)“结晶器”中的操作顺序:蒸发浓缩、 、过滤。
(3)“反应器2”的反应为:Al2(SO4)3+(NH4)2SO4+24H2O
===2NH4Al(SO4)2·12H2O,若要制得90.6 t的十二水硫酸铝铵,至少需消耗10%的(NH4)2SO4溶液的质量是多少?(写出计算过程)
冷却结晶
===Al2(SO4)3+3H2O
Al2O3+3H2SO4
·化学
解:设至少需要消耗10%的(NH4)2SO4溶液的质量是x。
Al2(SO4)3+(NH4)2SO4+24H2O===2NH4Al(SO4)2·12H2O
132 906
x·10% 90.6 t
x=132 t
答:至少需要消耗10%的(NH4)2SO4溶液的质量是132 t。
·化学
图2
(4)取453 g的NH4Al(SO4)2·12H2O固体加热,固体质量随温度的变化如图2。
i.当温度为 时,剩余固体质量为237 g。
ii.B点物质为纯净物,化学式为 。
Al2(SO4)3
300 ℃
·化学
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为 。
图1
3∶4
2.(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。
·化学
(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)
·化学
解:100 kg海绵铁中铁的质量为100 kg×96%=96 kg,设理论上可制备Fe(CO)5的质量是x。
Fe+5COFe(CO)5
56 196
96 kg x
x=336 kg
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量是336 kg。
·化学
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是 。
图2
CO
(3)反应2的化学方程式为Fe(CO)5Fe+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 kg Fe(CO)5未分解;在 时,Fe(CO)5恰好完全分解。
t3
98
·化学
(1)空气反应器中Cu2O与 发生化合反应生成CuO。
图1
氧气(或“O2”)
3.化学链燃烧技术是指用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术如图1所示:
·化学
(2)在燃料反应器中发生反应:8CuO+CH44Cu2O+CO2+2H2O,若要使1.6 kg CH4充分反应,至少需要CuO的质量为多少?(写出计算过程)
解:设至少需要CuO的质量为x。
8CuO+CH44Cu2O+CO2+2H2O
640 16
x 1.6 kg
x=64 kg
答:至少需要CuO的质量为64 kg。
·化学
(3)从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化关系如图2所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是
(填字母)。
a.800~900 ℃ b.900~1 000 ℃
c.1 000~1 030 ℃ d.1 030~1 100 ℃
a
·化学
4.(2024汕头一模)硫酸生产过程中会产生大量有害的二氧化硫废气和烟尘,为了变废为宝,某硫酸厂的环保车间设计了如图的工艺流程,采用物质循环利用的方法将二氧化硫转化为无毒的二氧化碳,其中,反应罐中发生的化学反应为:Na2S+2SO22S↓+Na2SO4。分析流程,解决下列问题:
·化学
(1)Na2S加水溶解时,为了提高溶解速率,要进行的操作是
。
(2)结晶釜中结晶的方法是 。
(3)写出煅烧窑中发生反应的化学方程式:_______________
________________________。
蒸发结晶
搅拌
Na2SO4+4CO
Na2S+4CO2
·化学
(4)若每月反应罐中有100 t 15.6%的Na2S溶液参加反应,则每月可吸收SO2的质量是多少?(根据化学方程式计算,结果保留到0.1)
·化学
解:硫化钠的质量为100 t×15.6%=15.6 t,设每月可吸收SO2的质量是x。
Na2S+2SO22S↓+Na2SO4
78 128
15.6 t x
x=25.6 t
答:每月可吸收SO2的质量是25.6 t。
·化学
(5)该流程中可循环利用的物质是 。
Na2S
·化学
类型
2
结合探究实验类计算
5.(2020广东)某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示,用注射器加入不同浓度的H2O2溶液(见下表),实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围),绘制氧气质量随时间变化的曲线,如图2所示。
图1
实验
编号 H2O2的质量分数 H2O2溶液的体积(mL) 对应曲线
Ⅰ 3.4% 10.0 a
Ⅱ 2.4% 10.0 b
Ⅲ 1.7% 10.0 c(待绘制)
·化学
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液,若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液,需质量分数为30%的H2O2溶液
g。
(2)根据实验探究目的,从曲线a、b中,可得出的结论是
。
过氧化氢溶液浓度越高,过氧化氢分解速率越快
8
·化学
解:参与反应的过氧化氢质量=10.0 mL×1.0 g/mL×3.4%=0.34 g,设生成氧气的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
0.34 g x
x=0.16 g
答:实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量为0.16 g。
(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量,并写出具体计算过程(1.5%~5.0% H2O2溶液的密度取值1.0 g/mL)。
·化学
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
图2
如图所示:
·化学
(1)实验室制取二氧化碳应选择的发生装置为 (填字母),装置C中植物油的作用是 。
防止二氧化碳溶于水或与水反应
图1
A
6.(2024汕头潮南区二模)为测定石灰石中碳酸钙的质量分数,某同学开展了如下实验。
·化学
(2)称取1.2 g石灰石,加入足量的同种稀盐酸,测定有关数据如下表,生成二氧化碳的质量与反应时间的关系如图2。
实验 石灰石 收集30 mL CO2的时间/s
1 块状 40
2 粒状 t
3 粉末状 2.7
·化学
①请推出实验2中t的取值范围是 ;对比实验1、2、3你能得出的结论是________________________________
。
②实验3对应图2中的曲线 (填字母)。
a
越快
反应物的接触面积越大,反应速率
2.7<t<40
·化学
③列式计算石灰石中碳酸钙的质量分数(结果保留到0.1%)。
解:设碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44 g
x=1 g
碳酸钙质量分数:×100%≈83.3%
答:石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%。
·化学
7.(2021广东)胆矾(CuSO4·5H2O,相对分子质量为250)广泛应用于生产生活中。
(1)农药波尔多液由胆矾和石灰乳等配制而成。不能用铁桶来配制波尔多液,因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
生产应用类计算
强
类型
3
·化学
(2)将25.0 g胆矾放在坩埚内加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图。
①加热至 ℃时,CuSO4开始分解。
②加热至1 000 ℃时,CuO开始分解,生成Cu2O与一种能使带有火星的木条复燃的气体,该气体为 ,CuO完全分解时产生该气体的质量为 g。
0.8
O2
650
·化学
③根据胆矾分解的化学方程式CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O,计算图中x的值(写出计算过程)。
解:设硫酸铜的质量为x。
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
250 160
25.0 g x
x=16.0 g
答:图中x的值为16.0。
·化学
④下列物质均可作为炼铜的原料,理论上,冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是 (填字母)。
a.CuSO4·5H2O b.CuSO4
c.CuO d.Cu2O
d
·化学
(1)m的值是 。
8.“化学氧呼吸自救器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒、有害气体环境中使用的一种安全防护装置,内部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为“制氧剂”,其反应原理为:4KO2+mCO2===mK2CO3+3O2。
2
·化学
(2)若要制得96 g氧气,则理论上需要含80%KO2的制氧剂的质量是多少?(请写出计算过程)
解:设需要含80%KO2的制氧剂的质量是x。
4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2
284 96
80%×x 96 g
x=355 g
答:理论上需要含80%KO2的制氧剂的质量是355 g。
·化学
(3)吸氧时,供氧装置要与如图1所示装置配套使用,使用时罐中要加入一定量的水,氧气需通过水再被人体吸入,所以吸氧时病人的吸氧管要接在 (填“a”或“b”)端,吸氧时该装置的作用是
。(答2点)
(4)一定质量的超氧化钾(KO2)和超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图2所示。小王依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1 L/min,结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是 。
KO2生氧速度不低于1 L/min的时间较长
对氧气流量进行调节;湿润氧气
a
·化学
类型
4
全国视野
9.[科普阅读类](2023湘潭)认真阅读下列材料,回答有关问题。
材料一:融雪剂又称“化冰盐”,它以氯化钙和氯化钠为主要原料,并可根据需要调整配比,广泛应用于冬季道路、停车场、广场等场所的融雪和防冻,以保证人们出行安全。
材料二:节日燃放的烟花,是很多金属化合物在灼烧时呈现出的各种艳丽色彩。实验中用铂丝蘸取某些金属化合物灼烧时发现:含钠元素的火焰呈黄色,含钙元素的火焰呈砖红色。
图1
·化学
Ⅰ.探究“融雪剂”成分
结合上述材料,某兴趣小组按如图1步骤进行实验,并记录实验现象。
【解释与结论】(1)上述实验验证了样品中含有氯化钙,所依据的实验现象是 。
(2)同学们认为仅通过上述实验, (填“能”或“不能”)确定样品中是否含有氯化钠。
不能
加入碳酸钠溶液后有白色沉淀产生
·化学
实验操作 实验现象 实验结论
取少量上层清液于试管中,滴加 _ _ 猜想二
成立
溶液中产生白色沉淀
氯化钙溶液
Ⅱ.拓展探究
【提出问题】反应后上层清液的溶质成分是什么?
【进行猜想】猜想一: ;猜想二:氯化钠和碳酸钠;猜想三:氯化钠和氯化钙。
【实验验证】为进一步确定该上层清液的溶质成分,兴趣小组继续设计实验并完成下面报告。
氯化钠
·化学
【交流讨论】以上实验是利用化合物之间发生复分解反应产生明显现象来判断物质的存在,复分解反应发生的条件是有气体或 或水生成。
沉淀
·化学
图2
Ⅲ.定量分析
取氯化钠和碳酸钠的固体混合物14.4克于烧杯中,再加入足量的稀盐酸,充分反应,产生气体的质量与稀盐酸的质量关系如图2所示。请回答下列问题:
(1)反应完全时产生气体的质量是 克。
(2)固体混合物中碳酸钠的质量是多少?(写出具体的计算过程)
4.4
·化学
解:设固体混合物中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4 g
x=10.6 g
答:固体混合物中碳酸钠的质量是10.6 g。
·化学
(3)A点所示溶液中溶质的质量分数是 。(计算结果精确到0.1%)
25.8%
·化学
10.[项目式学习](2024佛山南海模拟)氢能是绿色能源,学习小组以氢气的制取和储存为主题进行学习研究。
(1)实验室制氢:50 g质量分数为9.8%的稀硫酸与13 g锌粒充分反应,理论上可制得H2的质量是多少?(写出计算过程)
·化学
解:锌与稀硫酸反应,参加反应的锌和硫酸的质量比为65∶98,稀硫酸的质量为50 g×9.8%=4.9 g,所以说50 g质量分数为9.8%的稀硫酸与13 g锌粒充分反应,锌过量。设理论上制得H2的质量为x。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
98 2
4.9 g x
x=0.1 g
答:理论上可制得H2的质量为0.1 g。
·化学
方法1:天然气重整制氢:CH4+2H2OCO2+4H2;
方法2:光解水制氢(原理如图1所示)。
制取等质量H2,方法1与方法2消耗H2O的质量比为 。
(2)工业制氢:
1∶2
·化学
(3)储氢和释氢:(原理如图2所示)
①镁纳米颗粒与H2作用可储氢。金属X与镁盐
在一定条件下发生置换反应可制取镁纳米颗粒,
金属X可选取 (填序号)。
a.钠 b.铁 c.铜
②[开放性设问]MgH2与水作用可释放H2,反应产生的Mg(OH)2会覆盖MgH2,降低产氢效率,试提出一种解决该问题的措施: 。
适当加入一定的酸性溶液(合理即可)
a
·化学
③不同温度下,加热等质量的MgH2释放H2的质量分数随时间变化如图3所示,则20 min时,温度选择 ,MgH2
剩余质量最小。
300 ℃
·化学
$$