热点题型08 化学计算题-2025年中考化学【热点·重点·难点】专练(广东专用)
2025-04-22
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学的综合计算(暂存) |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.31 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | 佳优理科 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51730090.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
热点题型08 化学计算题
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 化学式的计算
考点02 根据化学方程式计算
4.限时检测训练
三年考情分析
2025考向预测
2022年以铁铜双金属粉末的制备这个真实的化工流程作为背景,本题的难点在于理解干燥还原这个步骤,考生需要综合分析三个信息,一是产品只含三种元素,二是500°C干燥时氧元素的质量分数,三是所求的样品是(3)中的产品(即Cu元素的质量分数为19.2%)。综合以上三个信息,学生可计算出铁元素的质量分数为80.4%,即质量为804g。本题对学生信息提取和加工能力进行了充分的考察,是对学生进行分层的关键题目。
2025年广东中考在化学中的计算题比较综合,偏向于综合类题目。将会用某一热点素材展开,综合考查。
考查的内容包括:
(1)依据化学式的简单计算(如计算元素质量比);
(2)混合物与纯净物的转化(如依据混合物和纯度计算纯净物);
(3)质量守恒定律运用在化学方程式中的基本计算(如考查依据化学方程式进行简单计算,书写的基本步骤);
(4)根据坐标图形查找关键数据的能力;
(5)基于混合物质量和质量分数求算物质或元素的质量;
2023年考查了学生是否形成了物质观、元素观、守恒观等,学生需要形成以上化学观念,才能解决实际问题;学生在计算过程中需要运用比较、分析、综合等科学方法,基于图形事实进行证据推理并推测物质及其变化的思维能力;试题最后三空创新性较强,培养了学生在解决与化学相关的真实问题中形成创新意识;培养学生获取信息和加工信息的自主学习能力;整道题的情境素材选取十分精彩,培养了学生热爱祖国,增强为实现中华民族伟大复兴和推动国防安全而勤奋学习的责任感。
2024年试题考查学生“在一定条件下通过化学反应实现物质转化”的化学观念,“运用比较、分析、综合等科学方法推测物质及其变化”的科学思维能力,“获取和加工信息”的科学实践能力,“节约资源、保护环境、树立生态文明理念”的科学态度与责任。
考点01 化学式的计算
1.相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量的总和。(符号为Mr)
2.有关相对分子质量的计算
(1)计算相对分子质量
相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。
(3)计算物质中某元素的质量分数
化合物中某元素的质量分数=×100%
考点02 根据化学方程式计算
1.理论依据:质量守恒定律,即各物质间有确定的质量比。
2.计算步骤:设、写、找、列、求、答。
3.利用化学方程式进行简单计算的基本类型
(1)已知某反应物或生成物的质量,求另一生成物或反应物的质量;
(2)有关含有杂质的反应物或生成物的计算。
纯净物的质量=不纯物质的质量-杂质的质量=不纯物质的质量×纯净物的质量分数(纯度)=不纯物质的质量×(1-杂质的质量分数)。
物质的纯度=×100%
物质的纯度=×100%
考向01 金属收回、冶炼(涉及物质转化)
1.(2025·广东河源·一模)科研人员提出一种回收利用铜冶炼产生的废渣(含CuO)的新方法,助力产业逐“绿”前行。新方法从废渣中提取铜的装置示意图如图1所示。
(1)CuO中铜元素的化合价是 ,铜、氧元素的质量比为 。
(2)应用新方法从废渣中提取铜发生反应的化学方程式为:。
i.以该方法处理某废渣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,提取的铜的质量为 g。
ii.我国每年产生废渣约6000万吨,假设废渣中CuO的质量分数为40%,用新方法处理6000万吨废渣,理论上可提取铜 万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原CuO,新方法能使产业更加绿色环保的原因是 (写一种)。
2.(2024·广东中山·二模)铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水,制备该材料的流程如图:
(1)上述流程中,除去铝箔表面氧化物的操作为 (填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为 时效果显著。
(3)用H2也可还原硝基苯(C6H5NO2)为苯胺(C6H7N),反应为,制得的苯胺,理论上消耗H2的质量是多少(写出计算过程)?
(4)金属材料“化学镀铜”过程中发生反应的化学方程式为 ,化学镀铜过程中,固体的质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
3.(2025·广东东莞·一模)小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网,其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现,电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面,助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理,对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为:。回答下列问题:
(1)LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
(2)根据质量守恒定律,X应为 。
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有___________。
A.土壤重金属污染 B.水资源污染 C.空气污染
(4)已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh,电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度,电池质量全部由磷酸铁锂构成),高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少?
考向02 气体相关计算(图表分析)
4.(2025·河南商丘·二模)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。
任务一:分析“碳中和”的思路
(1)大气中的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的 作用。
(2)要降低空气中的,一是减少排放,二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤,产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是什么?
天然气
煤
产生的质量
放出的热量
(3)青少年要为“碳中和”做出贡献,写出你在生活中的一种低碳生活方式: 。
任务二:探究“碳捕集”的方法
(4)下列物质中,理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。
A.水 B.氧气 C.稀硫酸 D.氯化钠溶液
(5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示(部分物质及反应条件未标出)。
①写出吸收的化学方程式: 。
②R溶液中溶质的化学式为 。
③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为:I: ;Ⅱ:。
(6)某工厂利用石灰乳(主要成分是氢氧化钙)捕集吸收。若要吸收8.8吨,至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨?
5.(2025·广东深圳·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国为担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一:调查碳排放
(1)调查发现,全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源: 。
任务二:探究碳固定
Ca(OH)2吸收CO2可以“固碳”。为了探究CO2浓度对固碳速率的影响,小组同学将Ca(OH)2粉末与少量蒸馏水混合均匀,压制成形状一样的固碳样品块,在相同条件下进行实验,数据如下图所示:
(2)Ca(OH)2“固碳”的原理为 (用化学方程式表示)。
(3)由上图曲线得出的结论是 ,固碳速率越大。
任务三:计算碳转化
我国科学家利用CO2直接合成乙醇(C2H5OH)的研究已取得重大突破,其反应的化学方程式为:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
(4)用上述方法处理44 kg CO2,完全转化生成乙醇(C2H5OH)的质量为?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
6.(2025·河南驻马店·二模)按要求回答下了问题:
(1)宏观辨识与微观探析属于化学学科的核心素养。请用微观知识解释稀盐酸和稀硫酸具有相似化学性质的原因是 。
(2)NaOH是化学实验中常用的试剂。将某NaOH溶液逐滴滴入一定量的某盐酸中,右边图像合理的是 (填“甲”或“乙”)。
(3)实验室选用以下装置制取纯净、干燥的CO2,并验证其部分性质。
①B装置中发生反应的化学方程式为 。
②C装置中浓硫酸的作用是 。
③请在D中简要补画出CO2的收集装置图 。
(4)某趣味实验装置图如下图。挤压胶头滴管后,可观察到气球胀大的现象。请分析其原因,并写出化学方程式 。
(5)取12.5g石灰石于装置A中,向其中加入100g足量的稀盐酸,充分反应后(杂质不参加反应),A中固液混合物的质量为108.1g,请计算该石灰石中碳酸钙的质量分数 。
7.(2025·广东茂名·一模)尿素是重要的氮肥,利用空气、水和煤等原料合成尿素【】的流程如图所示。
(1)X的化学式为 。
(2)按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是 (填字母)。
a.200大气压、300℃ b.200大气压、500℃
c.400大气压、300℃ d.400大气压、500℃
(3)NH3和CO2反应的化学方程式为,生产100t含尿素90%的粗产品,需要NH3的质量是多少?(写出计算过程)
考向03 制备金属相关计算(金属性质探究)
8.(2024·广东珠海·三模)铁红(主要成分是Fe2O3)颜色鲜艳,稳定无毒,是中国传统红色颜料的重要着色剂。用绿矾(FeSO4·7H2O)制备铁红的两种方法如图1所示。
(1)方法1是《天工开物》等古文中所记载的直接焙烧“绿矾”制备“铁红”的方法,其原理为,其中X的化学式为 。
(2)方法2中,反应i发生的主要反应为:。现有100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液,理论上可得到FeO(OH)的质量为多少? (写出计算过程)
(3)图2为发生反应ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为 ℃。
(4)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有 (写出一条即可)。
(5)实验室中也可用铁粉制Fe2O3。若反应前铁粉质量为2.1g,理论上可得到的Fe2O3的质量为 g。
9.(2025·广东珠海·一模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图1所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸)FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
(1)FeC2O4中碳元素的化合价为 。
(2)若制取2.88g的草酸亚铁,理论上需要10%的草酸溶液的质量是多少? (写出计算过程)
(3)将上述草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,生成纳米铁粉和一种气体。反应过程中需要往玻璃管内通入氮气,氮气的作用是 。管内固体质量随加热时间变化情况如图2所示,a的值为 。
10.(2025·广东韶关·一模)碳酸亚铁()应用非常广泛,可以作补血剂、阻燃剂、催化剂,还可用于皮革生产。
(1)碳酸亚铁中铁元素的化合价为 ,其中铁和氧元素的质量比为 。
(2)小组成员称取含的样品21.8g,放入如图1装置中,通入排出装置中的空气,控温在300℃加热,此时发生的反应为,质量不再改变时称得剩余固体质量为。计算样品中的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)继续向图1装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物的实验。加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。
已知用还原的过程大致分为三个阶段:
。
①图中a点数值为 。
②小组成员查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分检验结果与图像有矛盾,猜测黑色固体成分中含有铁,为验证这一猜想成立,可向样品中加入的试剂为 (填名称)。
11.(2025·广东深圳·二模)完成下列小题:
(1)镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
①储氢过程:该反应属于 (填基本反应类型)
②写出释氧原理中方法Ⅱ的化学反应方程式 。
(2)氢化钛()作为储氢材料也备受关注。用钛粉()生产的反应为。若制得,计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
12.(2023·广东汕尾·二模)二氧化锰应用广泛,可作为除锈剂、氧化剂等。通过焙烧MnCO3可制取MnO2,发生应的化学方程式为:)
(1)上述化学反应方程式中X的值为 。
(2)实验过程中剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 °C.
(3)试根据化学方程式求23.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)若把反应温度控制在900°C,充分反应后管内剩余固体的质量为 g。
13.(2024·广东·二模)菱镁矿(主要成分为MgCO3)高温煅烧制备氧化镁,氧化镁和可溶性的碘酸盐,粉煤灰与水混合可得到碳酸镁水泥(MPC),该MPC生成示意图如图所示。
(1)菱镁矿的化学性质与碳酸钙相似,在高温条件下反应生成MgO和 (填化学式),该反应属于 反应(填基本反应类型),反应前后镁元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)混合反应器中磷酸盐常用磷酸二氢钾(KH2PO4)。在农业上,磷酸二氢钾属于 (填“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(3)查阅资料得知MPC的性能(如抗压强度)与粉煤灰替代量存在一定关系,如图所示。当粉煤灰替代量在 时,MPC的抗压强度最好。
(4)菱镁矿与碳在高温条件下也能得到氧化镁和一氧化碳,化学方程式为 。
(5)等质量的下列物质制取MgO的质量最大的是 (填字母)。
a.MgCO3 b.Mg(OH)2 c.Mg2(OH)2CO3
考向04 物质成分探究类
14.(2025·四川绵阳·二模)某兴趣小组设计图1实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图2。
提示:
①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3 + 2HAc=CaAc2 +H2O+CO2↑。
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)若用50g溶质质量分数为9%的醋酸溶液配制150g溶质质量分数为3%的醋酸溶液,需要加水 g。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(无计算过程不得分)。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法 (填“是”或“不是”)科学的。请你结合图中数据加以说明: 。
15.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
16.(2024·广东肇庆·二模)已知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]为白色固体,易溶于水,在加热时会分解成碳酸钙,反应原理为Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑,碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。请回答:
(1)根据题目资料可知碳酸氢钙的物理性质 。
(2)加热至 °C时,碳酸钙开始分解。
(3)利用图像数据计算生成氧化钙的质量。(写出计算过程)
(4)48.6g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。
17.(2025·广东深圳·一模)合理使用消毒剂,对于控制疾病的传播、保障人体健康有重要作用。“84”消毒液被广泛应用于消毒杀菌,下面是某品牌“84”消毒液的标签(部分):
(1)“84”消毒液中有效氯含量中的氯是指 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(2)根据注意事项,平时不用“84”消毒液时应 保存。
(3)使用时将“84”消毒液稀释的步骤是:计算、量取、混匀,其中混匀过程中所需要的玻璃仪器有烧杯、 。稀释过程中,若其他操作均正确,但量取水时俯视量筒读数,会导致所配制溶液的溶质质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)次氯酸钠(NaClO)可用氯气和NaOH反应制取,化学反应方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。制取149g次氯酸钠(NaClO),计算所需氢氧化钠的质量(写出计算过程)。
考向05 古代科技背景下的生产相关计算
18.(2025·广东东莞·一模)碳酸钙是一种重要的建筑材料,在工业上用途甚广。石灰岩烧制石灰的明确文献记载最早见于西晋《博物志》,记载的传统石灰石煅烧生成碳酸钙的流程简图如图1。
(1)石灰石的主要成分是,中钙元素的化合价是 ,钙元素的质量分数为 。
(2)现代利用碳化法生产碳酸钙的主要流程如图2。
ⅰ.石灰窑中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.我国每年生产碳酸钙约1000万吨.用碳化法生产这些碳酸钙,理论上需要二氧化碳的质量是多少。 (写出具体计算过程)
ⅲ.该碳化法的工艺流程可改善的环境问题是 。
考向06 其他类型(酸碱盐、物质制备)
19.(2025·广东揭阳·二模)某兴趣小组利用数字化实验装置(如图a)对中和反应进行探究。室温下,往装有200g稀硫酸的烧杯中滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,所得实验数据经处理后绘制出图b.
(1)稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,A点时溶液中溶质是 。
(2)计算稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
20.(2025·广东东莞·一模)硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料、涂料等。硝酸的制备方法主要有两种。
方法一:氨氧化法是一种比较成熟的制备硝酸()的方法,其原理示意图如图1所示。
(1)中氮元素的化合价是 ,氮、氧元素的质量比是 。
(2)、、都属于酸,是因为它们都含有相同的 (填粒子符号)。
(3)吸收塔中发生的反应化学方程式为,在水中的吸收率为99.5%,若将的通入水中,能得到的质量是 (写出计算过程)。
方法二:天津大学科学团队发现了利用水和空气作原料的“空气电催化合成硝酸”人工固氮绿色新途径,其原理示意图如图2所示。
(4)与方法一相比,方法二的优点有 (写一点)。
21.(2025·广东阳江·一模)我国南海发现的明代沉船是世界级的重大考古发现。一号沉船遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)钙质沉积物常用乙酸()清洗,乙酸中氢、氧元素的质量比是 。
(2)陶瓷表面的有机污垢DOC能在过氧化氢浸泡液中溶解除去。其他条件相同时,过氧化氢浸泡液中DOC的含量随时间的变化关系如图所示,最佳的过氧化氢浸泡液浓度和浸泡时间是 %和 h。
(3)硅质沉积物(主要成分)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。现有某氢氟酸溶液,含HF溶质40g,理论上可除去陶瓷表面的质量是多少?(写出计算过程)
(4)实验室用质量分数为20%的氢氟酸配制500g质量分数为5%的氢氟酸,需要加 mL水。(水的密度为1.0)
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热点题型08 化学计算题
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1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 化学式的计算
考点02 根据化学方程式计算
3.限时检测训练
三年考情分析
2025考向预测
2022年以铁铜双金属粉末的制备这个真实的化工流程作为背景,本题的难点在于理解干燥还原这个步骤,考生需要综合分析三个信息,一是产品只含三种元素,二是500°C干燥时氧元素的质量分数,三是所求的样品是(3)中的产品(即Cu元素的质量分数为19.2%)。综合以上三个信息,学生可计算出铁元素的质量分数为80.4%,即质量为804g。本题对学生信息提取和加工能力进行了充分的考察,是对学生进行分层的关键题目。
2025年广东中考在化学中的计算题比较综合,偏向于综合类题目。将会用某一热点素材展开,综合考查。
考查的内容包括:
(1)依据化学式的简单计算(如计算元素质量比);
(2)混合物与纯净物的转化(如依据混合物和纯度计算纯净物);
(3)质量守恒定律运用在化学方程式中的基本计算(如考查依据化学方程式进行简单计算,书写的基本步骤);
(4)根据坐标图形查找关键数据的能力;
(5)基于混合物质量和质量分数求算物质或元素的质量;
2023年考查了学生是否形成了物质观、元素观、守恒观等,学生需要形成以上化学观念,才能解决实际问题;学生在计算过程中需要运用比较、分析、综合等科学方法,基于图形事实进行证据推理并推测物质及其变化的思维能力;试题最后三空创新性较强,培养了学生在解决与化学相关的真实问题中形成创新意识;培养学生获取信息和加工信息的自主学习能力;整道题的情境素材选取十分精彩,培养了学生热爱祖国,增强为实现中华民族伟大复兴和推动国防安全而勤奋学习的责任感。
2024年试题考查学生“在一定条件下通过化学反应实现物质转化”的化学观念,“运用比较、分析、综合等科学方法推测物质及其变化”的科学思维能力,“获取和加工信息”的科学实践能力,“节约资源、保护环境、树立生态文明理念”的科学态度与责任。
考点01 化学式的计算
1.相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量的总和。(符号为Mr)
2.有关相对分子质量的计算
(1)计算相对分子质量
相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。
(3)计算物质中某元素的质量分数
化合物中某元素的质量分数=×100%
考点02 根据化学方程式计算
1.理论依据:质量守恒定律,即各物质间有确定的质量比。
2.计算步骤:设、写、找、列、求、答。
3.利用化学方程式进行简单计算的基本类型
(1)已知某反应物或生成物的质量,求另一生成物或反应物的质量;
(2)有关含有杂质的反应物或生成物的计算。
纯净物的质量=不纯物质的质量-杂质的质量=不纯物质的质量×纯净物的质量分数(纯度)=不纯物质的质量×(1-杂质的质量分数)。
物质的纯度=×100%
物质的纯度=×100%
考向01 金属收回、冶炼(涉及物质转化)
1.(2025·广东河源·一模)科研人员提出一种回收利用铜冶炼产生的废渣(含CuO)的新方法,助力产业逐“绿”前行。新方法从废渣中提取铜的装置示意图如图1所示。
(1)CuO中铜元素的化合价是 ,铜、氧元素的质量比为 。
(2)应用新方法从废渣中提取铜发生反应的化学方程式为:。
i.以该方法处理某废渣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,提取的铜的质量为 g。
ii.我国每年产生废渣约6000万吨,假设废渣中CuO的质量分数为40%,用新方法处理6000万吨废渣,理论上可提取铜 万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原CuO,新方法能使产业更加绿色环保的原因是 (写一种)。
【答案】(1) +2 4∶1
(2) 2.58 解:理论上可提取铜的质量为x。
x=1920万吨
答:理论上可提取铜1920万吨。 新方法的产物是水,对环境无污染
【详解】(1)CuO中氧元素的化合价为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0,铜元素化合价为+2价;
铜、氧元素的质量比为(64×1):(16×1)=4:1;
(2)i、0分钟时,铜的质量为15.0g×28.0%=4.2g;10分钟时,铜的质量为9.0g×18.0%=1.62g;故反应从开始至10分钟,提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g;
ii、见答案;
iii、传统方法通常使用CO还原CuO,生成铜和二氧化碳,新方法用氢气在一定条件下还原氧化铜,生成铜和水,能使产业更加绿色环保的原因是氢气还原氧化铜产物为水,对环境无污染。
2.(2024·广东中山·二模)铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水,制备该材料的流程如图:
(1)上述流程中,除去铝箔表面氧化物的操作为 (填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为 时效果显著。
(3)用H2也可还原硝基苯(C6H5NO2)为苯胺(C6H7N),反应为,制得的苯胺,理论上消耗H2的质量是多少(写出计算过程)?
(4)金属材料“化学镀铜”过程中发生反应的化学方程式为 ,化学镀铜过程中,固体的质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)酸洗
(2)2/12
(3)解:设制得的苯胺,理论上消耗H2的质量是x。
= 解得x=6kg
答:理论上消耗H2的质量是6kg。
(4) 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 增大
【详解】(1)铝箔表面的氧化物是氧化铝,氧化铝可与酸反应,所以流程中除去铝箔表面氧化物的操作为酸洗。
(2)由图可知,pH=2和12时,硝基苯降解率较高,效果显著。
(3)解析详见答案。
(4)由图可知,“化学镀铜”的原理为铝与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝,反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3。由可知,化学镀铜过程中,固体的质量增大。
3.(2025·广东东莞·一模)小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网,其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现,电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面,助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理,对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为:。回答下列问题:
(1)LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
(2)根据质量守恒定律,X应为 。
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有___________。
A.土壤重金属污染 B.水资源污染 C.空气污染
(4)已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh,电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度,电池质量全部由磷酸铁锂构成),高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少?
【答案】(1)否
(2)Fe2O3
(3)AB
(4)磷酸铁锂电池中含有磷酸铁锂的质量为79000Wh÷100Wh/kg=790kg
设高温煅烧过程中消耗氧气的质量为x,
x=40kg;
答:高温煅烧过程中消耗氧气的质量为40kg。
【详解】(1)金属材料包括纯金属和合金,磷酸亚铁锂(LiFePO4)既不是纯金属,也不是合金,因此不属于金属材料;
(2)化学反应前后原子的种类及其数目不变。由可知,反应前有:12个锂原子、12个铁原子、12个磷原子和54个氧原子;反应后有:12个锂原子、8个铁原子、12个磷原子和48个氧原子,则2X中含有4个铁原子与6个氧原子,则X的化学式为Fe2O3;
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有土壤重金属污染、水资源污染;故选AB;
(4)见答案。
考向02 气体相关计算(图表分析)
4.(2025·河南商丘·二模)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。
任务一:分析“碳中和”的思路
(1)大气中的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的 作用。
(2)要降低空气中的,一是减少排放,二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤,产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是什么?
天然气
煤
产生的质量
放出的热量
(3)青少年要为“碳中和”做出贡献,写出你在生活中的一种低碳生活方式: 。
任务二:探究“碳捕集”的方法
(4)下列物质中,理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。
A.水 B.氧气 C.稀硫酸 D.氯化钠溶液
(5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示(部分物质及反应条件未标出)。
①写出吸收的化学方程式: 。
②R溶液中溶质的化学式为 。
③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为:I: ;Ⅱ:。
(6)某工厂利用石灰乳(主要成分是氢氧化钙)捕集吸收。若要吸收8.8吨,至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨?
【答案】(1)呼吸
(2)等质量煤和天然气燃烧,天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少(合理即可)
(3)坐公交车上下学(合理即可)
(4)A
(5)
(6)解:设要吸收8.8吨CO2,需要氢氧化钙的质量为x
则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为
答:则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为37t。
【详解】(1)大气中CO2的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的呼吸作用。
(2)根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是等质量煤和天然气燃烧,天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少。
(3)在生活中的一种低碳生活方式有坐公交车上下学、节约用电等。
(4)A、二氧化碳能溶于水且能和水反应,因此可用水吸收二氧化碳,故A选项符合题意;
B、二氧化碳和氧气不能发生反应,因此不能用氧气吸收二氧化碳,故B选项不符合题意;
C、二氧化碳不能和稀硫酸反应,因此不能用稀硫酸吸收二氧化碳,故C选项不符合题意;
D、二氧化碳不能和氯化钠溶液反应,因此不能用氯化钠溶液吸收二氧化碳,故D选项不符合题意。
故选A。
(5)①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
②反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和捕捉室生成的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,R溶液流回捕捉室继续“捕捉”CO2,故R溶液中溶质为氢氧化钠,其化学式为NaOH。
③反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。
(6)见答案。
5.(2025·广东深圳·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国为担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一:调查碳排放
(1)调查发现,全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源: 。
任务二:探究碳固定
Ca(OH)2吸收CO2可以“固碳”。为了探究CO2浓度对固碳速率的影响,小组同学将Ca(OH)2粉末与少量蒸馏水混合均匀,压制成形状一样的固碳样品块,在相同条件下进行实验,数据如下图所示:
(2)Ca(OH)2“固碳”的原理为 (用化学方程式表示)。
(3)由上图曲线得出的结论是 ,固碳速率越大。
任务三:计算碳转化
我国科学家利用CO2直接合成乙醇(C2H5OH)的研究已取得重大突破,其反应的化学方程式为:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
(4)用上述方法处理44 kg CO2,完全转化生成乙醇(C2H5OH)的质量为?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
【答案】(1)风能、太阳能、核能等(合理即可)
(2)
(3)其他条件相同时,50~300s内或(实验研究范围内”),CO2浓度越高
(4)解:设生成乙醇的质量为x
x=23kg
答:处理 44 kg CO2,生成乙醇的质量为23 kg。
【详解】(1)目前正在开发和利用的可再生能源有:风能、太阳能、核能等;
(2)氢氧化钙“固碳”的原理为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(3)由图可知,其他条件相同时,50~300s内或(实验研究范围内”),二氧化碳浓度越高,质量增加率越大,则固碳速率越大;
(4)见答案。
6.(2025·河南驻马店·二模)按要求回答下了问题:
(1)宏观辨识与微观探析属于化学学科的核心素养。请用微观知识解释稀盐酸和稀硫酸具有相似化学性质的原因是 。
(2)NaOH是化学实验中常用的试剂。将某NaOH溶液逐滴滴入一定量的某盐酸中,右边图像合理的是 (填“甲”或“乙”)。
(3)实验室选用以下装置制取纯净、干燥的CO2,并验证其部分性质。
①B装置中发生反应的化学方程式为 。
②C装置中浓硫酸的作用是 。
③请在D中简要补画出CO2的收集装置图 。
(4)某趣味实验装置图如下图。挤压胶头滴管后,可观察到气球胀大的现象。请分析其原因,并写出化学方程式 。
(5)取12.5g石灰石于装置A中,向其中加入100g足量的稀盐酸,充分反应后(杂质不参加反应),A中固液混合物的质量为108.1g,请计算该石灰石中碳酸钙的质量分数 。
【答案】(1)在水溶液中都能解离出氢离子
(2)乙
(3) 除去二氧化碳中的水蒸气
(4)原因是二氧化碳(CO2)被浓氢氧化钠(NaOH)溶液吸收,使锥形瓶内气体减少,压强减小,外界大气压大于瓶内气压,气球胀大;化学方程式为
(5)解:设该石灰石中碳酸钙的质量分数为x
反应生成二氧化碳的总质量为
x=80%
答:该石灰石中碳酸钙的质量分数为80%。
【详解】(1)稀盐酸(HCl)在水溶液中会解离出氢离子()和氯离子(),稀硫酸(H2SO4)在水溶液中会解离出氢离子()和硫酸根离子(),它们化学性质相似的根源在于都能在水溶液中产生氢离子,氢离子决定了酸的通性。
(2)将NaOH溶液逐滴滴入盐酸中,开始时溶液是盐酸,呈酸性,pH<7 。随着NaOH溶液的加入,HCl与NaOH发生中和反应,溶液酸性逐渐减弱,pH逐渐增大,当二者恰好完全反应时,溶液pH=7 ;继续滴加NaOH溶液,溶液呈碱性,pH>7 ,所以图像乙合理。
(3)①A 装置中石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,B 装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去氯化氢,氯化氢与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
②浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,C 装置中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气,从而得到干燥的二氧化碳;
③二氧化碳密度比空气大,能溶于水,所以用向上排空气法收集,收集装置可以是。
(4)氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应生成碳酸钠和水,消耗了二氧化碳气体,导致锥形瓶内气体量减少,根据气体压强原理,气体减少则压强变小,在外界大气压作用下,气球就会胀大;该反应的化学方程式为。
(5)石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为,取12.5g石灰石于装置A中,向其中加入100g足量的稀盐酸,充分反应后(杂质不参加反应),A中固液混合物的质量为108.1g,则产生二氧化碳的总质量为,据此计算,见答案。
7.(2025·广东茂名·一模)尿素是重要的氮肥,利用空气、水和煤等原料合成尿素【】的流程如图所示。
(1)X的化学式为 。
(2)按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是 (填字母)。
a.200大气压、300℃ b.200大气压、500℃
c.400大气压、300℃ d.400大气压、500℃
(3)NH3和CO2反应的化学方程式为,生产100t含尿素90%的粗产品,需要NH3的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)N2
(2)c
(3)解:设需要氨气的质量为
尿素的质量
答:需要氨气的质量为。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物NH3中含N、H元素,反应物H2中含氢元素,故反应物中还应含氮元素,空气中含氮元素的物质是氮气,故X的化学式为:N2;
(2)由图中信息可知,温度越低、压强越大,氨气含量越高,按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是400大气压、300℃。
故选c;
(3)见答案。
考向03 制备金属相关计算(金属性质探究)
8.(2024·广东珠海·三模)铁红(主要成分是Fe2O3)颜色鲜艳,稳定无毒,是中国传统红色颜料的重要着色剂。用绿矾(FeSO4·7H2O)制备铁红的两种方法如图1所示。
(1)方法1是《天工开物》等古文中所记载的直接焙烧“绿矾”制备“铁红”的方法,其原理为,其中X的化学式为 。
(2)方法2中,反应i发生的主要反应为:。现有100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液,理论上可得到FeO(OH)的质量为多少? (写出计算过程)
(3)图2为发生反应ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为 ℃。
(4)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有 (写出一条即可)。
(5)实验室中也可用铁粉制Fe2O3。若反应前铁粉质量为2.1g,理论上可得到的Fe2O3的质量为 g。
【答案】(1)SO3
(2)解:设理论上可得到FeO(OH)的质量为x
x=8.9kg
答:理论上可得到FeO(OH)的质量为8.9kg。
(3)800
(4)环保、反应条件温和等(合理即可)
(5)3
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Fe、S、O、H的个数分别是2、2、22、28,反应后除X外Fe、S、O、H的个数分别是2、1、19、28,则X包含1个S、3个O,X的化学式为SO3。
(2)已知量为100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液,据此可通过化学方程式计算出理论上可得到FeO(OH)的质量,详见答案。
(3)根据图2,温度为800℃时,Fe2O3质量分数最大,所以煅烧的最佳温度为800℃。
(4)根据题目信息,方法1需要高温焙烧绿矾,同时产物有SO3、SO2,会污染空气,而方法2反应条件比较温和,副产物是有经济价值的硫酸,故对比方法1,其优点有:环保、反应条件温和等。
(5)铁粉在一定条件下与氧气反应生成Fe2O3,化学方程式为,设理论上可得到的Fe2O3质量为y,则
y=3g
故填:3。
9.(2025·广东珠海·一模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图1所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸)FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
(1)FeC2O4中碳元素的化合价为 。
(2)若制取2.88g的草酸亚铁,理论上需要10%的草酸溶液的质量是多少? (写出计算过程)
(3)将上述草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,生成纳米铁粉和一种气体。反应过程中需要往玻璃管内通入氮气,氮气的作用是 。管内固体质量随加热时间变化情况如图2所示,a的值为 。
【答案】(1)+3
(2)设:理论上需要10%的草酸溶液的质量为x。
x=18g
答:理论上需要10%的草酸溶液的质量为18g。
(3) 防止生成的纳米铁粉在高温下与氧气反应被氧化,同时使生成的气体全部排出 1.12g
【详解】(1)在化合物中,铁元素通常显+2价,氧元素通常显−2价;设碳元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,则有(+2)+2x+(−2)×4=0;
解得x=+3;
(2)见答案;
(3)纳米铁粉具有易燃性,氮气化学性质稳定,通入氮气可以排尽装置内的空气,防止生成的纳米铁粉在高温下与氧气反应被氧化,同时使生成的气体全部排出;
草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,生成纳米铁粉和一种气体,根据质量守恒定律可知,草酸亚铁中铁元素的质量=生成纳米铁粉中铁元素质量=a=
10.(2025·广东韶关·一模)碳酸亚铁()应用非常广泛,可以作补血剂、阻燃剂、催化剂,还可用于皮革生产。
(1)碳酸亚铁中铁元素的化合价为 ,其中铁和氧元素的质量比为 。
(2)小组成员称取含的样品21.8g,放入如图1装置中,通入排出装置中的空气,控温在300℃加热,此时发生的反应为,质量不再改变时称得剩余固体质量为。计算样品中的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)继续向图1装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物的实验。加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。
已知用还原的过程大致分为三个阶段:
。
①图中a点数值为 。
②小组成员查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分检验结果与图像有矛盾,猜测黑色固体成分中含有铁,为验证这一猜想成立,可向样品中加入的试剂为 (填名称)。
【答案】(1) +2 7:6
(2)解:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为:21.8g-19.6g=2.2g;
设碳酸亚铁的质量为x,
,解得x=5.8g
故样品中的质量分数为;
答:样品中的质量分数为26.6%。
(3) 18.0 稀盐酸(合理即可)
【详解】(1)碳酸亚铁()中碳酸根的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则铁元素的化合价为+2;
其中铁和氧元素的质量比为56:(16×3)=7:6;
(2)见答案;
(3)①a点对应的温度为700℃,完全转化为FeO;由(2)计算可知,样品中碳酸亚铁的质量为5.8g,样品中氧化铁的质量为21.8g-5.8g=16g,根据铁元素质量守恒,则5.8g碳酸亚铁生成氧化亚铁的质量为; 16g氧化铁可转化生成氧化亚铁的质量为;则a点得到氧化亚铁固体的质量为14.4g+3.6g=18.0g,所以图中a点数值为18.0;
②根据图2,加热温度为600℃时,得到的固体为四氧化三铁;小组成员查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分检验结果与图像有矛盾,猜测黑色固体成分中含有铁,根据铁的氧化物和盐酸反应不会产生气体,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,为验证这一猜想成立,可向样品中加入的试剂为稀盐酸,观察到产生气泡,说明黑色固体成分中含有铁。
11.(2025·广东深圳·二模)完成下列小题:
(1)镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
①储氢过程:该反应属于 (填基本反应类型)
②写出释氧原理中方法Ⅱ的化学反应方程式 。
(2)氢化钛()作为储氢材料也备受关注。用钛粉()生产的反应为。若制得,计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】(1) 化合反应
(2)解:设参加反应的的质量为x
x=4kg
答:参加反应的的质量为4kg。
【详解】(1)①储氢过程是镁(Mg)和氢气(H2)在一定条件下反应生成氢化镁(MgH2),反应的化学方程式为,该反应是由两种物质生成一种物质,符合化合反应 “多变一” 的特征,所以属于基本反应类型中的化合反应。
②释氢原理中方法 Ⅱ 是氢化镁(MgH2)遇水反应生成氢气(H2)和氢氧化镁[Mg(OH)2] ,化学方程式为。
(2)根据TiH2的质量计算,见答案。
12.(2023·广东汕尾·二模)二氧化锰应用广泛,可作为除锈剂、氧化剂等。通过焙烧MnCO3可制取MnO2,发生应的化学方程式为:)
(1)上述化学反应方程式中X的值为 。
(2)实验过程中剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 °C.
(3)试根据化学方程式求23.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)若把反应温度控制在900°C,充分反应后管内剩余固体的质量为 g。
【答案】(1)2
(2)300
(3)解:设最多制得的的质量为x,则
x=17.4g
答:最多制得的质量为17.4g。
(4)14.2
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前共有2个锰原子,2个碳原子,8个氧原子,反应后二氧化碳有2个碳原子,4个氧原子,故二氧化锰需要提供2个锰原子,4个氧原子,故X的值为2。
(2)根据图像可知,300°C时对应的剩余固体为MnO2,温度再高,MnO2会分解,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于300°C。
(3)见答案
(4)若将反应温度控制在900°C,充分反应后管内剩余固体为MnO,可根据锰元素质量来求MnO的质量,23.0gMnCO3中Mn的质量为:23.0g××100%=11g,则MnO的质量为:11g÷(×100%)=14.2g,即充分反应后管内剩余固体质量为14.2g。
13.(2024·广东·二模)菱镁矿(主要成分为MgCO3)高温煅烧制备氧化镁,氧化镁和可溶性的碘酸盐,粉煤灰与水混合可得到碳酸镁水泥(MPC),该MPC生成示意图如图所示。
(1)菱镁矿的化学性质与碳酸钙相似,在高温条件下反应生成MgO和 (填化学式),该反应属于 反应(填基本反应类型),反应前后镁元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)混合反应器中磷酸盐常用磷酸二氢钾(KH2PO4)。在农业上,磷酸二氢钾属于 (填“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(3)查阅资料得知MPC的性能(如抗压强度)与粉煤灰替代量存在一定关系,如图所示。当粉煤灰替代量在 时,MPC的抗压强度最好。
(4)菱镁矿与碳在高温条件下也能得到氧化镁和一氧化碳,化学方程式为 。
(5)等质量的下列物质制取MgO的质量最大的是 (填字母)。
a.MgCO3 b.Mg(OH)2 c.Mg2(OH)2CO3
【答案】(1) CO2 分解反应 不变
(2)复合肥
(3)30%
(4)
(5)b
【详解】(1)MgCO3在高温条件下反应生成MgO和二氧化碳,化学式为:CO2,此反应符合一变多的特点,属于分解反应;反应前后镁元素的化合价都为+2价,所以不变;
(2)“磷酸二氢钾”含有农作物生长所需要的钾元素和磷元素,属于复合肥;
(3)分析图中数据可知,当粉煤灰替代量在30%时,MPC的抗压强度最好;
(4)碳酸镁与碳在高温条件下也能得到氧化镁和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(5)设MgCO3、Mg(OH)2、Mg2(OH)2CO3都是1,可得:
、、
则>>,所以等质量的MgCO3、Mg(OH)2、Mg2(OH)2CO3三种物质中Mg(OH)2生成的氧化镁最多,故选b。
考向04 物质成分探究类
14.(2025·四川绵阳·二模)某兴趣小组设计图1实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图2。
提示:
①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3 + 2HAc=CaAc2 +H2O+CO2↑。
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)若用50g溶质质量分数为9%的醋酸溶液配制150g溶质质量分数为3%的醋酸溶液,需要加水 g。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(无计算过程不得分)。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法 (填“是”或“不是”)科学的。请你结合图中数据加以说明: 。
【答案】(1)吸收二氧化碳中的水蒸气,防止实验误差
(2)100
(3)解:设鱼骨中碳酸钙的质量分数为x
反应生成二氧化碳的质量为
x=1.25%
答:鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%。
(4) 不是 由图中数据可知,鱼骨中碳酸钙与足量食醋反应生成二氧化碳的量很少,说明反应程度有限,所以喝醋很难除去卡在咽上的鱼刺
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性,在该实验中可吸收碳酸钙与醋酸反应生成的二氧化碳气体中混有的水蒸气,防止实验误差。
(2)设需要加水的质量为y,根据稀释前后溶质质量不变,可得,解得y=100g。
(3)由图 2 可知,反应后装置总质量减少了,即为生成二氧化碳的质量,据此进行计算,详见答案。
(4)由图中数据可知,鱼骨中碳酸钙与足量食醋反应生成二氧化碳的量很少,说明反应程度有限,所以喝醋很难除去卡在咽上的鱼刺,不是科学的做法。
15.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
【答案】(1) 2:1 43.4%
(2)使样品中的碳酸钠完全反应
(3)解:设2.2g纯碱样品中含的质量为x,
x=2.12g
答:2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g。
(4)不合格
【详解】(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为2:1;钠元素的质量分数为;
(2)向纯碱样品中加入过量氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实验中加入“过量”溶液,目的是使样品中的碳酸钠完全反应;
(3)见答案;
(4)由(3)可知,2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g,则该纯碱样品中碳酸钠含量为;对照表中“合格品”要求碳酸钠含量≥98.0%,该品牌碳酸钠含量为96.4%<98%,因此该品牌食用纯碱等级判定为不合格。
16.(2024·广东肇庆·二模)已知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]为白色固体,易溶于水,在加热时会分解成碳酸钙,反应原理为Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑,碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。请回答:
(1)根据题目资料可知碳酸氢钙的物理性质 。
(2)加热至 °C时,碳酸钙开始分解。
(3)利用图像数据计算生成氧化钙的质量。(写出计算过程)
(4)48.6g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。
【答案】(1)白色固体,易溶于水
(2)T2
(3)解:碳酸钙的质量为30.0g
设碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙的质量为x。
x=16.8g
答:生成氧化钙的质量为16.8g。
(4)26.4
【详解】(1)根据题目资料可知碳酸氢钙的物理性质:白色固体,易溶于水;
(2)由图可知,加热至T1℃时,固体质量由48.6g减小到30.0g,之后加热至T2℃固体质量不变,加热至T3℃时固体质量又减少,说明加热至T1℃时碳酸氢钙完全分解,加热至T2℃时碳酸钙开始分解;
(3)见答案。
(4)设碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳的质量为y,碳酸钙在高温条件下分解生成二氧化碳的质量为z。
解得:y=13.2g
解得:z=13.2g
48.6g碳酸氢钙固体在整个加热过程中释放二氧化碳的总质量=13.2+13.2=26.4g。
17.(2025·广东深圳·一模)合理使用消毒剂,对于控制疾病的传播、保障人体健康有重要作用。“84”消毒液被广泛应用于消毒杀菌,下面是某品牌“84”消毒液的标签(部分):
(1)“84”消毒液中有效氯含量中的氯是指 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(2)根据注意事项,平时不用“84”消毒液时应 保存。
(3)使用时将“84”消毒液稀释的步骤是:计算、量取、混匀,其中混匀过程中所需要的玻璃仪器有烧杯、 。稀释过程中,若其他操作均正确,但量取水时俯视量筒读数,会导致所配制溶液的溶质质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)次氯酸钠(NaClO)可用氯气和NaOH反应制取,化学反应方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。制取149g次氯酸钠(NaClO),计算所需氢氧化钠的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)元素
(2)密封、避光置于阴凉处
(3) 玻璃棒 偏大
(4)解:设所需氢氧化钠的质量为x,
x=160g
答:所需氢氧化钠的质量为160g。
【详解】(1)物质是由元素组成的,因此有效氯含量中的氯是指氯元素;
(2)由题干信息可知,使用“84”消毒液的注意事项:“84”消毒液,有腐蚀性,需稀释后使用,见光易分解,因此平时不用“84”消毒液时应密封、避光置于阴凉处保存;
(3)使用时将“84”消毒液稀释的步骤是:计算、量取、混匀,其中混匀过程中所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒(搅拌);
稀释过程中,若其他操作均正确,但量取水时俯视量筒读数,读数偏大,则实际量取水的体积偏小,会导致所配制溶液的溶质质量分数偏大;
(4)见答案。
考向05 古代科技背景下的生产相关计算
18.(2025·广东东莞·一模)碳酸钙是一种重要的建筑材料,在工业上用途甚广。石灰岩烧制石灰的明确文献记载最早见于西晋《博物志》,记载的传统石灰石煅烧生成碳酸钙的流程简图如图1。
(1)石灰石的主要成分是,中钙元素的化合价是 ,钙元素的质量分数为 。
(2)现代利用碳化法生产碳酸钙的主要流程如图2。
ⅰ.石灰窑中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.我国每年生产碳酸钙约1000万吨.用碳化法生产这些碳酸钙,理论上需要二氧化碳的质量是多少。 (写出具体计算过程)
ⅲ.该碳化法的工艺流程可改善的环境问题是 。
【答案】(1) +2/+2价 40%
(2) CaCO3CaO+CO2↑ 解:设理论上需要二氧化碳的质量为x
x=440万t
答:我国每年生产碳酸钙约1000万吨.用碳化法生产这些碳酸钙,理论上需要二氧化碳的质量是440万吨。 温室效应或全球气候变暖
【详解】(1)CaCO3中碳酸根的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,钙元素的化合价为+2价。CaCO3中钙元素的质量分数为×100%=40%。
(2)①石灰窑中石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
②见答案。
③该碳化法的工艺流程可以吸收大气中的二氧化碳,可改善的环境问题是温室效应或全球气候变暖。
考向06 其他类型(酸碱盐、物质制备)
19.(2025·广东揭阳·二模)某兴趣小组利用数字化实验装置(如图a)对中和反应进行探究。室温下,往装有200g稀硫酸的烧杯中滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,所得实验数据经处理后绘制出图b.
(1)稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,A点时溶液中溶质是 。
(2)计算稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 放热 硫酸钠、硫酸
(2)解:设稀硫酸的溶质质量分数为x,
x=4.9%
答:稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。
(3)C
【详解】(1)由图b可知,反应过程中,温度逐渐升高,说明稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应;
由图b可知,A点时,pH<7,此时硫酸还未完全反应,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,故A点时,溶液中的溶质为硫酸钠、硫酸;
(2)见答案;
(3)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是C(随着反应进行,离子浓度减小,电导率减小,恰好完全反应时离子浓度最小,电导率最小,继续加入稀盐酸,离子浓度增大,电导率增大)。
20.(2025·广东东莞·一模)硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料、涂料等。硝酸的制备方法主要有两种。
方法一:氨氧化法是一种比较成熟的制备硝酸()的方法,其原理示意图如图1所示。
(1)中氮元素的化合价是 ,氮、氧元素的质量比是 。
(2)、、都属于酸,是因为它们都含有相同的 (填粒子符号)。
(3)吸收塔中发生的反应化学方程式为,在水中的吸收率为99.5%,若将的通入水中,能得到的质量是 (写出计算过程)。
方法二:天津大学科学团队发现了利用水和空气作原料的“空气电催化合成硝酸”人工固氮绿色新途径,其原理示意图如图2所示。
(4)与方法一相比,方法二的优点有 (写一点)。
【答案】(1) +5 7:24
(2)H+
(3)设:能得到HNO3的质量为x。
x=125.37kg
答:能得到HNO3的质量为125.37kg。
(4)原料来源广泛/反应条件相对温和(合理即可)
【详解】(1)在HNO3中,氢元素显+1价,氧元素显−2价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则(+1)+x+(−2)×3=0,解得x=+5;
HNO3中氮、氧元素的质量比为14:(16×3)=14:48=7:24;
(2)HCl、H2SO4、HNO3都属于酸,是因为它们在水溶液中都能解离出氢离子,所以都含有相同的H+;
(3)见答案;
(4)与方法一相比,方法二利用水和空气作原料,原料来源广泛;且不需要使用催化剂和高温条件,反应条件相对温和;同时不涉及有毒气体NO等的产生,更加环保等(写出一点合理即可)。
21.(2025·广东阳江·一模)我国南海发现的明代沉船是世界级的重大考古发现。一号沉船遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)钙质沉积物常用乙酸()清洗,乙酸中氢、氧元素的质量比是 。
(2)陶瓷表面的有机污垢DOC能在过氧化氢浸泡液中溶解除去。其他条件相同时,过氧化氢浸泡液中DOC的含量随时间的变化关系如图所示,最佳的过氧化氢浸泡液浓度和浸泡时间是 %和 h。
(3)硅质沉积物(主要成分)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。现有某氢氟酸溶液,含HF溶质40g,理论上可除去陶瓷表面的质量是多少?(写出计算过程)
(4)实验室用质量分数为20%的氢氟酸配制500g质量分数为5%的氢氟酸,需要加 mL水。(水的密度为1.0)
【答案】(1)1∶8
(2) 1.5 12
(3)解:设理论上可除去陶瓷表面的质量是x。
答:理论上可除去陶瓷表面的质量是30g。
(4)375
【详解】(1)乙酸(CH3COOH)中氢、氧元素的质量比是(1×4):(16×2)=1:8;
(2)由图可知,其他条件相同时,过氧化氢浓度和浸泡时间分别为1.5%和12h时DOC含量达到最大,说明最佳过氧化氢浸泡液浓度和浸泡时间是1.5%和12h;
(3)见答案;
(4)实验室用质量分数为20%的氢氟酸配制500g质量分数为5%的氢氟酸,500g质量分数为5%的氢氟酸中溶质的质量为:500g×5%=25g,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则需要质量分数为20%的氢氟酸质量为:25g÷20%=125g,则需要加水的质量为:500g-125g=375g,水的密度为1.0,故需要加水的体积为:。
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