内容正文:
化学
1
2
第二部分 重难题型
题型三 计算题
二、技巧性计算
3
分类突破
类型1 守恒法(始终态)
典例剖析 例1 取一定质量的 高温灼烧一定时间,测得反应后剩余
固体的质量为,其中钙元素的质量分数为,则反应放出 的质
量为( )
A. B. C. D.
√
4
【思路分析】根据反应可知,反应前后钙元素的质量不变,剩余固体中钙
元素的质量等于碳酸钙中钙元素的质量,则碳酸钙的质量为
。由此可知反应放出二氧化碳的质量
为 。
5
1.[2024许昌二模]取和的混合物 ,与一定量稀硫酸恰好完全反
应(反应后溶液中无晶体析出),所得溶液中溶质的质量为 。则原混
合物中氧元素的质量为( )
A. B. C. D.
【解析】镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,氧化镁和稀硫酸反应生成硫
酸镁和水,根据所得溶液中溶质硫酸镁的质量为 ,可以计算镁元素
的质量为 ,镁元素在反应前后质量不变,则
原混合物中氧元素的质量为 ,故选A。
√
6
2.[2023达州]某化学实验操作考试的考场收集到氢氧化铜和部分已经分解
成氧化铜的固体混合物,滴入稀硫酸至固体完全溶解,得到溶液 ,
经测定,该溶液中硫元素的质量分数为 。向该溶液中加入足量的铁粉,
充分反应后,可回收到铜的质量为( )
A. B. C. D.
【解析】氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铜与硫酸反应生成硫
酸铜和水,则充分反应后溶液中的溶质为硫酸铜,因为溶液中硫元素的质
量分数为,则硫元素的质量为 ,硫酸铜中铜元
素和硫元素的质量比为,则其中铜元素质量为 ,
根据元素守恒可知,可回收到铜的质量为 ,B正确。
√
7
类型2 极值法(混合物中的计算)
典例剖析
例2 现有镁粉和锌粉的混合物 ,与足量稀硫酸充分反应后生成氢气的
质量可能是( )
A. B. C. D.
√
8
第二步:依次假设混合物全部为其中某一金属,并计算。
假设固体均是镁粉,设充分反应后生成氢气的质量为 。
【思路分析】
第一步:分析可能涉及的化学反应。镁和锌都能与稀硫酸反应生成氢气。
9
假设固体均是锌粉,设充分反应后生成氢气的质量为 。
第三步:根据假设及所得数值分析。充分反应后生成氢气的质量应该介于
各单一金属生成的氢气质量之间。即充分反应后生成氢气的质量应在
之间。
10
1.、的混合粉末,高温下与足量 充分反应后,得到固体的
质量可能为( )
A. B. C. D.
【解析】假设混合粉末全是,设用一氧化碳还原可得铁的质量是 。
√
11
假设混合粉末全是,设用一氧化碳还原可得铜的质量是 。
则与足量的一氧化碳反应后得到的固体质量只会介于和 之间,
故选A。
12
2.[2023河南]某金属混合物由、、、 四种金属中的两种组成。
该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到 氢气,则该金属混合
物的组成不可能是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【解析】、、、 四种金属与盐酸反应的化学方程式及其质量关
系如下:
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
24 2 54 6
2.4 g 0.2 g 1.8 g 0.2 g
√
13
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
65 2 56 2
6.5 g 0.2 g 5.6 g 0.2 g
由以上质量关系可知, 该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到
氢气,消耗和的质量都小于 ,则该金属混合物的组成不可能
是和 ,故选A。
14
类型3 差量法(质量变化)
典例剖析
例3 我国湿法炼铜的工艺在宋、元时期已相当成熟。小军同学在实验室模
拟湿法炼铜,他取 铁片放入一定质量的氯化铜溶液中,反应一段时
间后,得到 固体。则所得固体中铁的质量分数为( )
A. B. C. D.
√
15
【思路分析】
第一步:审清题意,分析产生差量的原因。本题为固体质量差。
第二步:设未知数,写出化学方程式并将差量写在化学方程式的右边,建
立比例关系式,求解。设参加反应的铁的质量为 。
Fe+CuCl2====Cu+FeCl2 固体质量差
56 64 64-56=8
x 50.0 g-48.0 g=2.0 g
, 。则所得固体中铁的质量分数为
。
16
1.过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应:
,在宇宙飞船中可用作制氧剂,供人类
呼吸作用,已知在密闭容器中,将与一定量的 固体充分反
应后,气体变为 ,则生成氧气的质量是( )
A. B. C. D.
【解析】设产生氧气的质量为 。
则生成氧气的质量是 ,故选C。
√
17
2.[2024旺苍县二模]将 硫酸钠和碳酸钠的混合物加足量水溶解并加
入过量氯化钡溶液,充分反应后,过滤、烘干,得到 沉淀,则混合
物中钠元素的质量为( )
A. B. C. D.
【解析】 ,
,可知质量增加是由于钠元素转换
为钡元素,则
则混合物中钠元素的质量为 ,故选B。
√
18
类型4 关系式法
(一)固体组成法(化学式中含有相同元素的原子个数)
典例剖析
例4 [2023绥化]同学们对含有、、 的混合物中各元素含量
进行探究,经测定其中氧元素的质量分数为 ,则含钾元素的质量分数
为( )
A. B. C. D.
√
19
【思路分析】
第一步:根据题干信息,分析所给物质,找出其中原子个数比相同的原
子:、、三种物质中钾原子和硫原子的个数比均为 。
第二步:根据原子个数比推算对应元素的质量比:混合物中钾元素和硫元
素的质量比为 。
第三步:计算所求元素的质量分数或物质的质量:测定其中氧元素的质量
分数为,则含钾元素的质量分数为 。
20
1.由和组成的混合物中,若含氧元素的质量分数为 ,则
其中氢元素的质量分数为( )
A. B. C. D.
【解析】根据和 两种物质的化学式可发现,两种物质中C、
元素质量比都为,因此混合物中C、元素的质量比也为 ;根据
混合物中只含C、、三种元素可知,混合物中C、 元素的质量分数和
为,故氢元素的质量分数为 ,D正确。
√
21
(二)转化关系法(多步反应)
【方法点拨】多个反应连续进行时,可根据化学方程式建立关系式,只
关注始末相关物质之间的质量或数量的逻辑关系,不需要对中间物质进行
计算,将各个反应中不同物质的关系联合在一个关系式中。
典例剖析
例5 将含有和的混合气体 完全燃烧,把产生的气体通入足量的澄
清石灰水中,得到白色沉淀。则原混合气体中和 的质量比为
( )
A. B. C. D.
√
22
【思路分析】
第一步:写出反应的化学方程式:
氢气燃烧: 甲烷燃烧:
二氧化碳和氢氧化钙反应:
第二步:根据化学方程式找出初态物质和终态物质的关系: 。
第三步:列出关系式,设未知数,计算未知量。设甲烷的质量为 。
则原混合气体中和的质量比为 。
23
1.在、的固体混合物中加入稀硫酸 ,反应完全后无固
体剩余;为了中和过量的硫酸,且使溶液中的金属恰好完全转化为沉淀,
共耗去的溶液 ,则原硫酸溶液中溶质的质量分数为( )
A. B. C. D.
√
24
【解析】硫酸和氢氧化钠反应的化学方程式为
,硫酸铜和氢氧化钠反应的化学方
程式为 ,硫酸铁和氢氧化钠反
应的化学方程式为 。设
稀硫酸中溶质的质量为 ,
则原硫酸溶液中溶质的质量分数为 。
25
2.将硝酸铁和硝酸铜的混合物完全溶于水中配制成 溶液,测知该
溶液中氮元素的质量分数为 ,向其中加入一定量的氢氧化钾溶液,待
铁离子和铜离子完全沉淀后过滤,洗涤,干燥,所得固体的质量为( )
A. B. C. D.
√
26
【解析】该溶液中氮元素的质量分数为 ,则溶液中含氮元素质量为
,溶液中含硝酸根质量为
,则溶液中含铁离子和铜离子质量为
;根据硝酸铁和硝酸铜与氢氧化钾反应时将硝酸根
转化为氢氧根,设生成氢氧化物时,其中含有氢氧根的质量为 ,
所以生成氢氧化物的质量为 ,B正确。
27
综合训练
1.一定质量的碱式碳酸铜 加热一段时间后,测得剩余固体
的质量为,其中铜元素的质量分数为 ,若加热至完全分解,则共
产生二氧化碳的质量为( )
A. B. C. D.
√
28
【解析】碱式碳酸铜 受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,
反应的化学方程式为 ;根据质量
守恒定律,化学反应前后固体中铜元素的质量是不变的,反应前后固体中
铜元素的质量为 ,则碱式碳酸铜的质量为
;生成二氧化碳的质量为
。
29
2.[2024达州]实验室有部分被氧化的镁条与 溶质质量分数为
的稀盐酸恰好完全反应,该镁条中镁元素的质量为( )
A. B. C. D.
【解析】氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,镁和稀盐酸反应生成氯化
镁和氢气,由质量守恒定律,反应前后氯元素的质量不变,生成的氯化镁
中氯元素的质量为 ;氯化镁中镁
元素的质量即为样品中镁元素的质量,其质量为 ,
故选B。
√
30
3.足量的镁粉加入稀硫酸中,充分反应后过滤得到 溶液,则反
应生成氢气的质量为( )
A. B. C. D.
【解析】设产生氢气的质量为 。
, ,B正确。
√
31
4.将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应,生成
氢气,则金属混合物的质量不可能为( )
A. B. C. D.
【解析】依据金属与酸反应的规律可知,、、 三种金属等质量时,
铝生成的氢气最多,铁生成的氢气最少,设生成 氢气时需要铝的质
量是,铁的质量是 。
√
32
所以原混合物的质量范围是 ,故金属混合物的质量不可能为
,故选D。
33
5.[2024怀化三模]实验室有 碳酸钙和碳酸钾的固体混合物,加入过
量的稀盐酸充分反应,将反应后的溶液蒸干得到 的固体,则原混合
物中含金属元素的质量为( )
A. B. C. D.
√
34
【解析】碳酸钙和碳酸钾的固体混合物与稀盐酸充分反应,蒸干得到的固
体是氯化钙和氯化钾的混合物,由物质的变化可知,碳酸钙、碳酸钾与盐
酸完全反应后,可看成碳酸根离子被两个氯离子取代,两个氯离子的相对
原子质量的和是71,一个碳酸根的相对分子质量是60,差是11,即完全反
应后增加了11份质量。实际反应后固体质量增加了
。设原混合物中含碳酸根的质量为 。
,;则所含金属元素质量为 ,
故选B。
35
6.在和的混合物中,硫元素的质量分数为 ,则铁元素的
质量分数为( )
A. B. C. D.
【解析】和里与的原子个数比都是 ,则质量比是
。硫元素的质量分数是 ,故氧元素的质量分
数是,则铁元素的质量分数是 ,C正确。
√
36
7.[2024方城县一模]现有碳酸钙和的固体混合物 ,向其中加入足量的
稀盐酸,充分反应后产生二氧化碳,则 可能是( )
A. 碳酸氢钠 B. 碳酸钾 C. 碳酸钠 D. 碳酸钡
【解析】假设 的二氧化碳全部由一种物质生成,分别需要碳酸钙、
碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡的质量关系如下,
CaCO3~~~CO2 NaHCO3~~~CO2 K2CO3~~~CO2 Na2CO3~~~CO2
100 44 84 44 138 44 106 44
10 g 4.4 g 8.4 g 4.4 g 13.8 g 4.4 g 10.6 g 4.4 g
√
37
BaCO3~~~CO2
197 44
19.7 g 4.4 g
碳酸钙完全反应可生成二氧化碳,固体混合物为,则 为碳
酸氢钠,故选A。
38
8.[2024原阳县二模]甲烷不完全燃烧会有一氧化碳生成, 甲烷在氧气
中点燃,甲烷全部反应,生成物为一氧化碳、二氧化碳和水。冷却至室温,
测得生成的气体中氧元素的质量分数为 ,则燃烧消耗氧气的质量为
( )
A. B. C. D.
√
39
【解析】 甲烷在氧气中点燃,甲烷全部反应,生成物为一氧化碳、二氧化
碳和水,反应前 甲烷中含碳元素质量为,氢
元素质量为 ;生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物,
其中氧元素的质量分数为 ,则碳元素占 ,根据质量守恒定律,化学反
应前后元素的质量不变,碳元素质量等于甲烷中碳元素质量为 ,从而求出
生成气体混合物质量为,气体混合物中氧元素质量为
;生成水中氢元素等于甲烷中氢元素质量为 ,则水的
质量为,水中氧元素质量为 ;
反应后氧元素质量共有 ;反应前只有氧气提供氧元素,
故氧气质量等于反应后氧元素的质量和为 ,故选D。
40
9.某种铁的氧化物与足量的 充分反应,生成的气体被足量的澄清石灰
水充分吸收,生成沉淀的质量与的质量比为,则 的成分可能是
( )
A. B. C. D. 与
√
41
【解析】一氧化碳能与铁的氧化物反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清
石灰水变浑浊,设铁的氧化物的化学式为 ,则有
、 ,
可得关系式:~,设产生沉淀的质量为 ,则加入
的的质量为 ,则:
则该铁的氧化物可能是 ,B正确。
42
10.[2024河南]镁与某金属的混合物共 ,在一定条件下与氧气充分反应,
生成的氧化物共 。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是( )
A. B. C. D.
√
43
【解析】设参加该反应的金属为,假设金属的化合价为 ,金属的平
均相对原子质量为 ,则有
由方程式得,因为混合物中镁的相对原子质量为 ,则另一
种金属的相对原子质量应小于16;中的相对原子质量为9, 中
的相对原子质量为64,折算为, 的相对原子质量可认为是
,折算为, 的相对原子质量可认为是
,故选A。
44
11.[2024盐城]同学们课后走进实验室,回收处理金属、 与氧气反应
的废弃物。取和粉末的混合物 ,加入一定量的稀硫酸恰好完全
反应,得到含硫元素质量分数为 的不饱和溶液;经多步处理后,
得晶体(不含结晶水)。则原混合物中、 两种元素质量分数之和
为( )
A. B. C. D.
√
45
【解析】得到含硫元素质量分数为 的不饱和溶液,其中硫元素
质量是,反应的硫酸质量为 ,
硫酸中氢元素质量是, 氢元素和
氧化物中的氧元素结合生成水,生成水的质量是
,与氢元素结合的氧元素质量是
,即和粉末的混合物 中氧元素质量是
,则镁元素和铜元素质量和是,则、 两种
元素质量分数之和为 ,故选C。
46
12.[2023牡丹江改编]有一种样品,可能含有、或 中的一
种或几种杂质,现取该固体样品,加入溶质质量分数为 的
稀盐酸,恰好完全反应,得到蓝色溶液。下列说法正确的是( )
A. 样品中一定不含
B. 样品中可能含有
C. 反应后所得溶液中水的质量为
D. 样品的组成有三种组合方式
√
47
【解析】稀盐酸中溶质的质量为, 和稀盐酸不
反应,、、 分别和稀盐酸反应的化学方程式及其质量关系为
CaO+2HCl=== CaCl2+H2O MgO+2HCl=== MgCl2+H2O
56 73 40 73
5.6 g 7.3 g 4.0 g 7.3 g
CuO+2HCl=== CuCl2+H2O
80 73
8.0 g 7.3 g
48
恰好完全反应,得到蓝色溶液,所以样品中一定含有 ,A错误;通过
分析可知,样品中一定含有,消耗的氯化氢,但是 的
会消耗的氯化氢,所以样品中一定含有 ,B错误;反应后所
得溶液中水的质量为 ,C正
确;样品的组成有、、,、、、 两种组合
方式,D错误。
49
$$