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專題五　化學(xué)計算 類型一　有關(guān)化學(xué)式的計算 1．(xx葫蘆島改編)左旋肉堿(化學(xué)式為C7H15NO3)是一種具有多種生理功能的物質(zhì)，被普遍認為是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)和減肥營養(yǎng)素。 (1)每個左旋肉堿分子由__________個原子構(gòu)成，其中氫、氧原子個數(shù)比為______________。 (2)左旋肉堿屬于__________(填“有機”或“無機”)化合物。 (3)左旋肉堿中含有__________種元素，其中碳、氫元素的質(zhì)量比為______________(填最簡整數(shù)比)。 (4)左旋肉堿中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為________________(結(jié)果保留到0.1%)。 2．如圖為某分子的結(jié)構(gòu)模型，請回答下列問題： (1)這種分子的化學(xué)式為__________，其相對分子質(zhì)量為__________。 (2)該物質(zhì)是白酒的主要成分，其化學(xué)名稱為__________。 (3)該分子中碳、氫、氧原子個數(shù)比為__________。 (4)該物質(zhì)中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為__________(結(jié)果保留到0.1%)。 3．我國自主研發(fā)的抗癌新藥西達本胺片說明書中部分內(nèi)容如圖所示，請回答下列問題： (1)西達本胺由__________種元素組成，其中氮、氧、氟的原子個數(shù)比為__________。 (2)西達本胺中氮元素的質(zhì)量分數(shù)為__________(精確到0.1%)。 (3)按照推薦用量，成人外周T細胞淋巴瘤患者每周應(yīng)服用西達本胺片_______片。 類型二　有關(guān)化學(xué)方程式的綜合計算 4．(xx包頭)有一不純的氯化鈉固體樣品(雜質(zhì)不溶于水)，取樣品25克放入燒杯中，然后加入80克水使其充分溶解，靜置后過濾取58.5克濾液，加入126.2克硝酸銀溶液恰好完全反應(yīng)生成白色沉淀，過濾后得到156克溶液。 計算：(1)生成白色沉淀的質(zhì)量。 (2)58.5克濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。 (3)樣品中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)。 5．(xx東營)醋的主要成分是醋酸，其化學(xué)式為CH3COOH。醋不僅是調(diào)味品，而且還有較強的滅菌、抑毒作用。小明為判斷家中的米醋含酸量是否合格，取100 mL米醋(見標(biāo)簽)于錐形瓶中，然后再向錐形瓶中逐滴加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)過程中，當(dāng)加入碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量至以下數(shù)值時，對充分反應(yīng)后錐形瓶中剩余物質(zhì)的質(zhì)量進行了記錄，測得的部分數(shù)據(jù)如下，請根據(jù)有關(guān)信息回答問題(提示：化學(xué)方程式為CH3COOH＋NaHCO3=== CH3COONa＋H2O＋CO2↑) 加入碳酸氫鈉溶液質(zhì)量(g) 25 50 100 155 175 錐形瓶內(nèi)剩余物質(zhì)質(zhì)量(g) 123.9 147.8 195.6 248.4 m (1)100 mL米醋與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量為__________g，表中m的數(shù)值為__________。 (2)請通過計算判斷該產(chǎn)品含酸量是否合格？(寫出計算過程) 6．液化石油氣作為一種化工基本原料和新型燃料，已愈來愈受到人們的重視。其主要成分之一為丙烷(C3H8)，丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水。 (1)3.3 g丙烷完全燃燒消耗氧氣多少克？ (2)將一定量的丙烷(C3H8)和氧氣置于一個完全封閉的容器中引燃，反應(yīng)生成二氧化碳、水和一氧化碳。測得反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量如下表： 物質(zhì) C3H8 O2 CO2 H2O CO 反應(yīng)前質(zhì)量/g 8.8 28.8 0 0 0 反應(yīng)后質(zhì)量/g 0 0 17.6 14.4 m ①表中m的值為__________。 ②該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C3H8＋9O2CO2＋CO＋H2O。 7．(xx泰安)某校化學(xué)興趣小組在參加社會實踐活動時，環(huán)保組監(jiān)測到一濕法冶銅廠排放的廢水中含有硫酸和硫酸銅兩種污染物，為測定該廢水中各污染物的含量，給冶銅廠提供處理廢水的參考，環(huán)保組的同學(xué)進行了以下實驗：取廢水300 g，向其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液，測得沉淀質(zhì)量與所加入的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖，請分析計算： (1)實驗中生成氫氧化銅的質(zhì)量為__________g； (2)300 g該廢水中硫酸銅的質(zhì)量； (3)該廢水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(計算結(jié)果精確到0.1%)。 8．(xx貴港改編)為測定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)，先稱取混合物10 g，放入一干凈的燒杯中，然后取一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸100 g，平均分五次加入其中，充分振蕩，實驗所得數(shù)據(jù)如下表： 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸的質(zhì)量/g 20 20 20 20 20 生成氣體的總質(zhì)量/g 0.12 x 0.36 0.4 y (1)上表中x＝__________、y＝__________。 (2)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？ (3)請在圖中畫出上述過程中硫酸鎂的質(zhì)量變化曲線。 9．現(xiàn)有含有7.4 g Ca(OH)2的石灰乳，請按下面要求計算： (1)向上述石灰乳中通入CO2，當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈣時，通入CO2的質(zhì)量是多少克？(寫出計算過程) (2)已知反應(yīng)CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。請在圖中畫出通入二氧化碳過程中碳酸鈣質(zhì)量的變化曲線。 (3)另取一定量的石灰乳，通入一段時間的CO2，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量如下表： 物質(zhì) Ca(OH)2 CO2 CaCO3 X H2O 質(zhì)量/g 14.8 13.2 10 a 1.8 則a＝__________。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。 10．化學(xué)興趣小組同學(xué)為測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，進行了以下實驗： Ⅰ.甲同學(xué)取該赤鐵礦石樣品10 g，逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸，剩余固體的質(zhì)量與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示(雜質(zhì)既不溶于水也不溶于酸)。 (1)甲同學(xué)實驗過程中的現(xiàn)象是________________________________________。 (2)赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)是多少？(寫出計算過程) Ⅱ.乙同學(xué)取10 g赤鐵礦石粉末與一定量的碳粉混合后，放入密閉容器中隔絕空氣加強熱(雜質(zhì)不發(fā)生變化)?；旌瞎腆w在加熱過程中發(fā)生的反應(yīng)有：2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑、C＋CO2 2CO，還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________(寫一個)；一段時間后，若赤鐵礦中的氧化鐵全部被還原為鐵，固體總質(zhì)量減少4.2 g，則密閉容器中所得氣體的化學(xué)式為__________。 11．(xx嘉興)在學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后，化學(xué)老師布置了一項課外學(xué)習(xí)任務(wù)：調(diào)查化工顏料店出售的涂料添加劑“銀粉”是什么金屬？某學(xué)習(xí)小組通過調(diào)查，分別獲得了“銀粉”是銀粉、鋁粉、鋅粉這三種不同結(jié)果。為了確定究竟是哪一種金屬，學(xué)習(xí)小組同學(xué)將一小包“銀粉”帶回實驗室，進行了如下實驗和分析。 (1)取少量“銀粉”于試管中，滴加適量鹽酸，觀察到有__________產(chǎn)生，說明“銀粉”一定不是銀。 (2)為了進一步確定“銀粉”是鋁還是鋅，學(xué)習(xí)小組通過理論計算，獲得兩種金屬分別與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量關(guān)系，并繪制成如下圖所示圖像。在繪制鋅的圖像時，a點所對應(yīng)的鋅的質(zhì)量m為多少？(通過計算回答) (3)取1.8克“銀粉”(雜質(zhì)忽略不計)加入到50克稀鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，生成氫氣0.2克。根據(jù)右圖可知，“銀粉”是__________；計算實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。 12．(xx哈爾濱改編)為測定某敞口放置的氫氧化鈉溶液的變質(zhì)情況，某同學(xué)實驗并記錄如圖： (1)B燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 (2)計算C燒杯溶液中碳酸鈉的質(zhì)量。 (3)向E燒杯內(nèi)加入54.4 g水，計算所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。 (4)在右下圖中畫出向C燒杯中逐滴加入7.3%的稀鹽酸產(chǎn)生氣體的質(zhì)量隨加入稀鹽酸的質(zhì)量的變化曲線。 專題五　化學(xué)計算 1．(1)26　5∶1　(2)有機　(3)四　28∶5　(4)29.8% 2．(1)C2H6O　46　(2)乙醇　(3)2∶6∶1　(4)34.8% 3．(1)五　4∶2∶1　(2)14.4%　(3)12 4．解：(1)白色沉淀氯化銀的質(zhì)量為58.5 g＋126.2 g－156 g＝28.7 g (2)設(shè)58.5 g濾液中氯化鈉的質(zhì)量為x。 NaCl＋AgNO3=== NaNO3＋AgCl↓ 58.5 143.5 x 28.7 g ＝，x＝11.7 g 58．5 g濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為100%＝20% (3)設(shè)樣品中氯化鈉的質(zhì)量為y。則100%＝20%，解得y＝20 g 樣品中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為100%＝80% 答：(1)生成白色沉淀的質(zhì)量為28.7 g； (2)58.5克濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%； (3)樣品中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為80%。 5．(1)6.6　268.4　【解析】由圖示可知米醋的密度是1 g/mL，故100 mL米醋的質(zhì)量為100 g；分析表中數(shù)據(jù)可知每加入25 g碳酸氫鈉溶液最多生成二氧化碳質(zhì)量是100 g＋25 g－123.9 g＝1.1 g；則加入150 g碳酸氫鈉溶液時最多生成二氧化碳1.1 g＝6.6 g，又根據(jù)表中加入155 g碳酸氫鈉溶液時，生成二氧化碳100 g＋155 g－248.4 g＝6.6 g，說明在加入150 g碳酸氫鈉溶液時醋酸已完全反應(yīng)，故m的值就是175＋100－6.6＝268.4。 (2)解：設(shè)100 mL米醋中醋酸的質(zhì)量為x。 CH3COOH＋NaHCO3=== CH3COONa＋H2O＋CO2↑ 60 　　　　　　　　　　　　　　　　 44 x 　　　　　　　　　　　　　　　　　 6.6 g ＝，x＝9 g 100 mL米醋含酸量9 g，故該產(chǎn)品含酸量合格。 答：該產(chǎn)品含酸量合格。 6．(1)解：設(shè)3.3 g丙烷完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為x。 C3H8 ＋5O2 3CO2＋4H2O 44 　 160 3.3 g x ＝，x＝12 g 答：3.3 g丙烷完全燃燒消耗氧氣12 克。 (2)①5.6　②4　2　8 7．(1)4.9 g (2)解：設(shè)300 g廢水中CuSO4的質(zhì)量為x，與CuSO4反應(yīng)的NaOH的質(zhì)量為y。 CuSO4＋2NaOH=== Cu(OH)2↓＋Na2SO4 160 　　 80 　　　 98 x 　　　 y 　　　 4.9 g ＝，x＝8 g；＝，y＝4 g 廢水中的硫酸銅消耗的NaOH溶液的質(zhì)量為＝20 g。 答：300 g該廢水中硫酸銅的質(zhì)量為8 g。 (3)解：設(shè)300 g該廢水中H2SO4的質(zhì)量為z。 H2SO4＋2NaOH=== Na2SO4＋2H2O 98 　　　 80 z 　 (80 g－20 g)20% ＝，z＝14.7 g 該廢水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)＝100%＝4.9%。 答：該廢水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為4.9%。 8．(1)0.24　0.4 【解析】第1次加入20 g稀硫酸生成0.12 g氫氣，而第3次加入20 g稀硫酸后生成氫氣的總質(zhì)量為0.36 g，說明每加入20 g稀硫酸生成0.12 g氫氣，若硫酸完全反應(yīng)，到第4次時生成氣體的總質(zhì)量應(yīng)該為0.48 g，實際為0.4 g，說明金屬已經(jīng)完全反應(yīng)，所以氫氣質(zhì)量不再增加，所以x＝0.24，y＝0.4。 (2)解：設(shè)20 g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為m。 Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑ 98 2 m 0.12 g ＝，m＝5.88 g 所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為100%＝29.4% 答：所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為29.4%。 (3)如圖所示 【解析】設(shè)10 g混合物中鎂單質(zhì)的質(zhì)量為a，完全反應(yīng)消耗稀硫酸的質(zhì)量為b，生成硫酸鎂的質(zhì)量為c。 Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑ 24 　98 　　120 　　2 a 29.4%b 　 c 　0.4 g ＝，a＝4.8 g；＝，b≈66.7 g ＝，c＝24 g 10 g固體混合物中含有硫酸鎂的質(zhì)量為10 g－4.8 g＝5.2 g 完全反應(yīng)后硫酸鎂的質(zhì)量為24 g＋5.2 g＝29.2 g 故實驗過程中硫酸鎂的質(zhì)量變化曲線如上圖所示。 9．(1)解：設(shè)當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈣時，通入CO2的質(zhì)量為x。 Ca(OH)2＋CO2=== CaCO3↓＋H2O 74 　　　 44 7.4 g 　　x ＝，x＝4.4 g 答：二者恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈣時，通入CO2的質(zhì)量為4.4 g。 (2)如圖所示 (3)16.2　2Ca(OH)2＋3CO2=== CaCO3↓＋Ca(HCO3)2＋H2O 10．Ⅰ.(1)固體逐漸溶解，溶液變黃色 (2)解：由圖可知10 g赤鐵礦石樣品中的氧化鐵完全反應(yīng)共消耗7.3%的稀鹽酸150 g，其中含有溶質(zhì)的質(zhì)量為7.3%150 g＝10.95 g。 設(shè)10 g赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為x。 Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O 160 　219 x 　　10.95 g ＝，x＝8 g 赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為100%＝80% 答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%。 Ⅱ.Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2　CO 11．(1)氣泡 (2)解：設(shè)生成0.2 g氫氣時反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x。 Zn＋2HCl === ZnCl2＋H2↑ 65 　　　　　　　　2 x 　　　　　　　 0.2 g ＝，x＝6.5 g 答：a點所對應(yīng)的鋅的質(zhì)量是6.5 g，因此m＝6.5。 (3)鋁 解：設(shè)50 g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為y。 2Al＋6HCl=== 2AlCl3＋3H2↑ 　　219 　　　　　　6 　　 y 　　　　　 0.2 g ＝，y＝7.3 g 實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為100%＝14.6% 答：實驗中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%。 12．(1)NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O (2)解：恰好完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為50 g＋200 g－245.6 g＝4.4 g。 設(shè)C燒杯溶液中碳酸鈉質(zhì)量為x，消耗的鹽酸中含有溶質(zhì)的質(zhì)量為y。 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 106 73 44 x y 4.4 g ＝，x＝10.6 g；＝，y＝7.3 g 故C燒杯溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為10.6 g。 與碳酸鈉反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量為＝100 g。 故與NaOH反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為200 g－100 g＝100 g 答：C燒杯溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為10.6 g。 (3)解：由質(zhì)量守恒定律可知，E燒杯中氯元素的質(zhì)量等于氯化氫中氯元素的質(zhì)量，即7.3%200 g100%＝14.2 g。 由于Na2CO3和NaOH與鹽酸反應(yīng)都生成NaCl，故NaCl中氯元素的質(zhì)量為14.2 g，故E燒杯中NaCl的質(zhì)量為＝23.4 g。 所以所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為100%＝7.8%。 答：所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.8%。 (4)變化曲線如圖所示