综合计算压轴题

张波

辽宁省各市的中考化学试卷最后一道压轴题很多都是以计算题收尾的。计算题除了考查方程式的计算，还综合了有关溶液的相关计算。

化学方程式计算的依据：理论依据是质量守恒定律;基本依据是化学方程式中反应物与生成物之间的质量关系，即质量比不变。

有关溶液的计算需要认识溶解现象，知道溶液是由溶质和溶剂组成的，了解饱和溶液和溶解度的含义，能进行溶质质量分数的简单计算。

真题呈现

例1 （2021·辽宁·大连）现有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的混合物27.7 g，对其进行回收利用。将混合物充分加热得到4.8 g氧气。向反应后的固体中加入一定质量的水，充分溶解，得到8.0 g二氧化锰和质量分数为0.5%的氯化钾溶液，该溶液可作植物叶面肥。

（1）根据化学方程式计算27.7 g混合物中氯酸钾的质量。

（2）计算向反应后的固体中加入水的质量。

名师解析

1.解题思路：本类型题是关于质量守恒定律的计算题，主要利用物质间的化学反应关系进行分析并解决有关问题，要求同学们具备较强的数据分析能力，同时还要注意解题过程的规范书写。

2.解题要点：（1）利用化学方程式中各物质之间恒定的质量关系，找量计算（温馨提示：一定要找准）。已知生成4.8 g氧气，代入化学方程式中，计算参加反应的氯酸钾的质量。（2）催化剂二氧化锰在化学反应前后的质量不改变，反应前后都是8.0 g。（3）反应后所得氯化钾溶液中的溶质一部分来自原来混合物含有的氯化钾，另一部分是由氯酸钾反应生成的。（4）根据溶液的溶质质量分数，已知溶质氯化钾的质量，计算出溶液的总质量及溶剂水的质量。

答案：解：（1）设混合物中氯酸钾的质量为x。

2KClO3 [     MnO2    △] 2KCl + 3O2↑

245                              96

x                               4.8 g

[245x]  =  [964.8 g]    x = 12.25 g

（2）氯化钾的质量27.7 g - 4.8 g - 8.0 g =14.9 g，氯化钾溶液的质量为14.9 g ÷0.5% = 2980 g，加入水的质量为2980 g - 14.9 g = 2965.1 g。

答：混合物中氯酸钾的质量为 12.25 g，向反应后的固体中加入水的质量为2965.1 g。

总结提升

攻克此类综合计算题需要具备以下知识储备：

一、熟练掌握化学方程式计算的步骤

1.设未知量x或y（无单位）;

2.写出化学方程式;

3.标出已知量、未知量（温馨提示：代入化学方程式计算的质量一定是纯净物的质量。找准已知量、未知量，算准相对分子质量）;

4.列比例式（温馨提示：此步骤最关键，要带单位列式，数据上下对齐）;

5.简明写答。

化学方程式计算的步骤，可简记为口诀：一解二设最后答，方程式书写不能差;准确找到质量比，纯量代入不掺假;所有单位要一致，列式计算解决它。

二、溶质质量分数的相关知识点

1.溶质质量分数

（1）定义：溶液中溶质质量与溶液质量之比。

（2）计算公式：

所有溶液：溶质质量分数 = [溶质质量溶液质量] × 100%。

饱和溶液：溶质质量分数 = [溶解度溶解度 + 100 g] × 100%。

（3）特别提醒：①溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量，但溶液体积 ≠ 溶剂体积 + 溶质体积;②计算溶液中溶质质量分数时，溶质质量只能计已溶解的部分，未溶解的部分不能作为溶质质量计算。

2.有关溶液稀释的计算

（1）原理：溶液加水稀释时，溶液的质量发生变化，而稀释前后溶质的质量不变。

（2）公式：m1 × a% = m2 × b%。（a%、b%分別表示稀释前后溶液的溶质质量分数，m1、m2分别为稀释前后溶液的质量）

三、有关化学方程式的5种带“量”计算

温馨提示：带*号的各地考试要求不同

1.给量计算——有一种物质是完全反应的，直接代数计算。

例2 13 g锌和足量稀硫酸反应，生成氢气的质量是多少？答案：0.4 g。

2.找量计算——给定的数据都不能直接运算，需先求出能运用方程式计算的已知量。

例3 氯酸钾、二氧化锰的混合物26.5 g，加热到不再产生气体，称得剩余固体的质量为16.9 g。（1）求生成氧气的质量;（2）求原混合物中二氧化锰的质量。

提示：题中的26.5 g及16.9 g均为混合物质量，二者之差为生成氧气的质量，可作为已知量代入化学方程式计算。答案：9.6 g;2 g。

*3.选量计算——给定的量中有一个量是完全反应的，需提前判断。

例4 3 g碳在10 g氧气中充分燃烧，生成二氧化碳的质量是多少？答案：11 g 。

*4.无量计算——无数据计算，可设定质量或质量比。

例5 碳酸钙和铜的混合物在空气中充分燃烧后，所得固体质量与原混合物质量相等，求原混合物中两种成分的质量比。

提示：与铜反应的氧气质量 = 碳酸钙分解生成二氧化碳的质量，可分别设碳酸钙和铜的质量为x、y，生成二氧化碳质量为[44x100]，参加反应的氧气质量为[32y128]，可求x∶y值。答案：25∶44。

*5.差量计算——利用反应物和生成物的质量差进行计算。

例6 将56 g铁投入一定量硫酸铜溶液中，待反应完全后，测得固体质量为60 g，求生成铜的质量。

提示：每56份质量的铁与足量硫酸铜反应生成64份质量的铜，质量增加8份质量，题中质量增加60 g - 56 g = 4 g，设参加反应的铁的质量为x，则有[56x] = [84 g]，x = 28 g。答案：32 g。

变式探究

做电解水实验时，为了加快电解速率，可在水中加入少量的硫酸钠增强其导电性。当在93.6 g质量分数为5%的硫酸钠溶液中通电一段时间后，正极上产生3.2 g氧气。

（1）根据化学方程式计算负极上产生的氢气的质量。

（2）由于电解速率较慢，又继续向通电后的溶液中加入硫酸钠，若要使溶液中溶质的质量分数变为10%，则需要加入硫酸钠固体的质量是多少？

答案：（1）负极上产生的氢气的质量为0.4 g （2）需要加入硫酸钠固体的质量为4.8 g

（作者单位：辽宁省大连南金实验学校）