内容正文:
第16讲 化学综合计算
第三部分 物质的化学变化
化学·中考总复习
化学·中考总复习
链接课标
思维导图
复习学案
目录
CONTENTS
01
02
03
直击考点
真题链接
素养提升
04
05
06
学科实践
07
化学·中考总复习
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 Na—23
Si—28 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ga—70
化学·中考总复习
01
链 接 课 标
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化学·中考总复习
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能根据化学式进行物质组成的简单计算,认识在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化,化学反应中的各物质间存在定量关系,初步形成变化观;
能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息,能根据化学方程式进行简单的计算,并解决生产、生活中的简单问题;
体会化学方法在金属冶炼中的重要性,认识质量守恒定律对资源利用和物质转化的重要意义,树立节约资源、保护环境的意识。
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化学·中考总复习
化学·中考总复习
知识点过关
02
思 维 导 图
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知识点过关
03
复 习 学 案
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化学·中考总复习
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任务一:再忆答题必备工具
知识1:常用计算公式
①溶质的质量分数= ×100%。
②不纯物质中某物质的质量分数=×100%。
知识2:答题步骤
以求加热分解7.9 g高锰酸钾可以得到的氧气质量为例:
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计算步骤 答题过程 答题细则
设:未知量 1.设未知量x时不带单位
写:方程式 2.化学方程式书写正确
找:比例关系
写:相对质量与实际质量 3.已知量为纯净物质量且带单位
列:比例式 4.计算结果要带单位
答:简明写答 答:7.9 g高锰酸钾分解可得到0.8 g氧气。 5.答不能漏写
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某化学兴趣小组取碳和氧化铜的混合物在一定条件下恰好完全反应生成铜和二氧化碳,反应过程中剩余固体质量的变化如图所示。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)M点对应的固体物质为 (写化学式)。
(3)反应最终生成气体的质量为 g。(用a、b表示)
任务二:提取图像信息
➡活动1:金属冶炼——制铜初探
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高温
CuO、C、Cu
(a-b)
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➡活动2:金属冶炼——工业炼铁
为了探究工业炼铁的过程中的固体质量变化,化学实验小组在实验室取22.2 g含有氧化铁的样品粉末进行了如图1炼铁的模拟实验,并利用SDTQ热分析仪进行热反应测定,利用所得数据绘制成硬质玻璃管内剩余固体质量与反应温度的关系曲线如图2所示。已知样品中除氧化铁外,还含有少量的二氧化硅杂质(二氧化硅不参与反应)。
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(1)写出图1中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式: 。
(2)反应开始前硬质玻璃管内固体成分为 ,反应完全结束后硬质玻璃管内固体成分为 。(均填写化学式)
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
Fe2O3、SiO2
Fe、SiO2
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(3)根据上图判断硬质玻璃管固体质量减少的是 元素的质量,其质量为 g。
(4)根据硬质玻璃管中固体减少的质量计算参加反应的氧化铁的质量为 g。
【归纳】此类题目根据图像中反应前后的质量变化确定某物质或某元素的质量,利用质量守恒求目标物质的质量。
O(或氧)
5.4
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➡活动3:金属质检——测量某成分含量
欲测定黄铜样品(铜锌合金)中铜的质量分数。现将125 g稀盐酸分成5等份,逐次加到10 g样品中,产生气体的质量如下表所示。
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸的质量(g) 25 25 25 25 25
生成氢气的总质量(g) 0.05 m 0.15 0.2 0.2
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(1)实验数据表中m的值为 。
(2)右图为实验过程中生成氢气质量的变化曲线,请在图中标注出P点对应的横坐标。
0.10
100
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(3)计算黄铜样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
解:设黄铜样品中锌的质量为x。
Zn+2HCl H2↑+ZnCl2
65 2
x 0.2 g
= x=6.5 g
铜的质量为10 g-6.5 g=3.5 g
铜的质量分数为×100%=35%
答:黄铜样品中铜的质量分数为35%。
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04
直 击 考 点
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考点1 常规计算
1.(2025安徽)氢气是清洁能源。硼氢化钠(NaBH4)作为一种环境友好的固体储氢材料,可与水反应生成氢气,化学方程式为NaBH4+2H2O NaBO2+4H2↑。
(1)氢气被称为清洁能源的原因是 。
产物为水,无污染
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(2)某工厂生产燃料电池需要12 t氢气,理论上需要NaBH4的质量是多少?(写出计算过程)
解:设理论上需要NaBH4的质量为x。
NaBH4+2H2O NaBO2+4H2↑
38 8
x 12 t
=
x=57 t
答:理论上需要NaBH4的质量为57 t。
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2.(2025湖北)我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜,应用于深空探测、气象观测等。碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:Si+C SiC。
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。
(2)若要制得40 kg SiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
7∶3
解:设若要制得40 kg SiC,至少需要Si的质量是x。
Si+C SiC
28 40
x 40 kg
= x=28 kg 答:若要制得40 kg SiC,至少需要Si的质量是28 kg。
高温
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3.(2025云南)高端芯片制造国产化是助力产业转型升级的重要支点。GaN是一种被广泛使用的半导体材料,合成纳米级GaN的原理之一为GaCl3+Li3N GaN+3LiCl。若制得42 g GaN,计算参加反应的Li3N的质量。
解:设参加反应的Li3N的质量为x。
GaCl3+Li3N GaN+LiCl
35 84
x 42 g
=
x=17.5 g 答:参加反应的Li3N的质量为17.5 g。
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考点2 图像型计算
4.(2025江西)实践小组为测定某品牌纯碱样品中Na2CO3的质量分数,进行了如图实验(杂质不参与反应)。
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(1)实验室取用纯碱粉末需用到的仪器为 ,加入稀盐酸观察到的现象是 。
(2)充分反应后生成气体的质量是 g。
药匙
产生大量气泡
2.2
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(3)计算样品中Na2CO3的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
解:设样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2 g
=
x=5.3 g
样品中Na2CO3的质量分数为×100%≈88.3%
答:样品中Na2CO3的质量分数约为88.3%。
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(4)由于二氧化碳能溶于水,该实验测得样品中Na2CO3的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏小
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05
真 题 链 接
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1.(2024深圳)【科普阅读】中国“天宫”空间站3位宇航员每天共需O2约2.4 kg。固体燃料氧气发生器制氧,已成为宇航员的理想可靠的供氧途径之一。氧气发生器中装入粉末状铁粉和氯酸钠(NaClO3)固体;点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,产生大量的热;NaClO3受热分解生成NaCl和O2。
(1)氧气发生器里NaClO3受热分解所需的能量来自
。
铁粉燃烧放出的热量(合理即可)
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(2)若3位宇航员四天共需要O2的质量为9.6 kg(不考虑铁粉燃烧消耗的O2),理论上至少需要加热分解NaClO3的质量是多少?(NaClO3的相对分子质量为106.5,根据化学方程式写出完整的计算步骤)
解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量是x。
2NaClO3 2NaCl+3O2↑
213 96
x 9.6 kg
=
x=21.3 kg
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量是21.3 kg。
△
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(3)①在MnO2催化下加热KClO3制取O2,同时生成KCl的化学方程式为
。
②在一定条件下,制取相同质量的O2,需加热分解 (填“KClO3”或“NaClO3”)的质量更少。
NaClO3
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
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2.(2025深圳)生活污水任意排放会导致污染,必须经过处理,符合我国相应的国家标准后才能排放或循环使用。某污水处理厂污水处理过程如下:
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(1)格栅分离的原理类似于实验室中 操作的原理。
(2)上图处理过程中,发生化学变化的有 (答一项)池。
(3)二级处理前一般不向污水中加入消毒剂,原因是
。
过滤
活性污泥(或消毒)
消毒剂会减少活性污泥池中微生物数量(或降低活性污泥池的活性或影响含N、P有机物的去除,合理即可)
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(4)某小区用“中水”养观赏鱼,需使用“鱼乐宝”(主要成分为Na2S2O3)消除余氯(Cl2),反应原理为Na2S2O3+5H2O+4Cl2 8HCl+2NaHSO4,平均每片“鱼乐宝”中含有31.6 mg Na2S2O3。请根据化学方程式计算平均每片“鱼乐宝”能够消除的余氯(Cl2)的质量(Na2S2O3的相对分子质量为158)。
解:设每片“鱼乐宝”能够消除的余氯(Cl2)的质量为x。
Na2S2O3+5H2O+4Cl2 8HCl+2NaHSO4
158 284
31.6 mg x
=
x=56.8 mg
答:每片“鱼乐宝”能够消除的余氯(Cl2)的质量为56.8 mg。
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(5)使用“鱼乐宝”存在潜在风险,请根据反应原理进行分析: 。
生成盐酸,使溶液pH降低,对水生生物生存造成危害(合理即可)
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06
素 养 提 升
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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。
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解:100 kg含铁96%的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+5CO Fe(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。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为 。
(2)反应1的化学方程式为Fe+5CO Fe(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)
3∶4
高温
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(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 h时,剩余 kg Fe(CO)5未分解;在 时,Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是 (填化学式)。
98
t3 h
CO
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2.(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。
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(1)Fe2O3中铁元素的化合价是 ,铁、氧元素的质量比为 。
(2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O3 3H2O+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。
+3
7∶3
2.58
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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,理论上可提取铁多少万吨?(写出计算过程)
解:9 000万吨赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,则氧化铁的质量为9 000万吨×30%=2 700万吨;
设理论上可提取铁的质量为x。
3H2+Fe2O3 3H2O+2Fe
160 112
2 700万吨 x
=
x=1 890万吨
答:所以用新方法处理9 000万吨赤泥,理论上可提取铁1 890万吨。
高温
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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)。
产物是水,不会加剧温室效应(合理即可)
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3.(2025广东)甲醇(CH3OH)作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是 汽车。每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放NOx的质量为 g。
汽油
23
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(2)CO2制备CH3OH的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O。
ⅰ.该反应催化剂的主要成分三氧化二铟(In2O3)中In的化合价为 。
+3
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ⅱ.若要生产48 t CH3OH,理论上至少需消耗CO2的质量是多少?(写出计算过程)
解:设理论上至少需消耗CO2的质量是x。
CO2+3H2 CH3OH+H2O
44 32
x 48 t
=
x=66 t
答:理论上至少需消耗CO2的质量是66 t。
催化剂
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ⅲ.实际生产CH3OH时,还会生成CO。一定条件下,含碳产物中CH3OH和CO的质量分数分别为80%和20%,若反应了99 kg CO2,则制得CH3OH的质量为 kg。
56
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07
学 科 实 践
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自行组队形成学习小组,对贝壳(主要成分为CaCO3)与稀盐酸的反应进行研究。研究内容如下:
Ⅰ.研究贝壳的表面积对反应速率的影响
取等纯度、等质量(10 g)的块状和粉末状贝壳,分别加入足量等浓度的稀盐酸,用下图装置测定生成气体的质量随时间变化的情况,并将实验数据填写在下表中:
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(1)贝壳与稀盐酸反应的化学方程式为 。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
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(2)实验结论: 。
Ⅱ.测定贝壳中碳酸钙的质量分数
根据表格中数据信息,在右面坐标图中画出以上两种情况下生成气体的质量随时间的变化曲线(贝壳中的杂质不与稀盐酸反应)。
(3)实验中共产生二氧化碳 g。
其他条件相同时,贝壳的表面积越大,反应速率越快
(4)计算该贝壳中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
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THANKS
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