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中考化学计算题突破

2023-04-16申艳秋

初中生学习指导·中考版 2023年4期
关键词:溶质方程式图象

申艳秋

化学计算是初中化学知识的重要组成部分,借助数学计算,可帮助我们从量的方面进一步理解物质的性质及变化规律,同时培养分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。

考点提炼

化学计算题一般通过设置问题情境,考查物质组成、质量守恒定律、化学方程式、溶质质量分数的计算以及物质的性质及变化规律,具体如下。

一、关于化学式的计算

考点:(1)物质种类的判断;(2)元素种类;(3)原子个数比;(4)相对分子质量;(5)各元素质量比;(6)某元素质量分数;(7)化合物中某元素质量;(8) 物质(或元素)的纯度等。

解题要点:抓住相对原子质量和各原子个数两个关键,注意区分“原子个数比”和“元素质量比”。

二、溶液中溶质的质量分数计算

考点:用固体配制溶液、浓溶液的稀释、化学反应后溶液中溶质的质量分数等问题。

1.基础计算应用的公式及规律:

(1)已知所需溶液的质量和溶质的质量分数,根据公式:溶质的质量分数  =  [溶质的质量溶液的质量] ×100%,求所需溶质的质量,进而求出溶剂的质量。

(2)溶液的稀释计算:m(浓) × A%(浓) = m(稀) × B%(稀);m(浓) + m(水) = m(稀)。

2.有关化学反应的溶质质量分数的计算:

(1)明确溶质是什么,通过化学方程式求出溶质的质量。

(2)明确所求溶液的质量,反应后溶液的质量 = 反应前总质量 - 生成气体的质量 - 生成沉淀的质量 - 不溶性杂质的质量。

(3)运用公式计算出溶质的质量分数。

三、有关化学方程式的计算

这类计算题的题型多变,解题时要从文字、图象、表格、实验中获取信息,学会运用化学知识去解决问题,理解化学知识服务于生产生活。

1.解答化学方程式计算问题要把握好以下几个方面:

(1)准确书写化学式、化学方程式,正确计算质量关系。

(2)细致分析,从表格、图象、探究实验中正确找到相关数据。

(3)单位统一、用纯净质量进行计算,若是体积要换算成质量才能代入计算。

(4)步骤要完整,格式要规范,结果要准确。

(5)正确判断反应进行的程度:

①“适量”或“恰好反应”——反应物之间按一定比例恰好反应,反应物均无剩余。

②“足量”或“过量”—— 一种反应物完全反应、无剩余,其他反应物剩余。

③“反应一段时间”——某些加热才能进行的反应,当停止加热时,反应即停止,故反应物均可能有剩余;两种溶液充分反应后,溶质不可能同时有剩余。

2.题型及解题要点:

(1)文字叙述类:主要考查同学们提炼题目中隐含信息的能力,重点在于“读懂题,找到已知量,列出有效的等式求出未知数”。

(2)表格数据类:命题时常以表格形式呈现出一组或多组化学实验数据,通过分析、对比,发现规律之中的矛盾点,进而分析根源,解决问题。通常利用差量法求出反应产生的气体或沉淀,或者利用减少、增加的某物质的质量进行计算。如果表格的数据出现递增或递减,当数据不再重复前面的规律时,则说明已充分反应,此时至少有一种物质已被耗尽。

(3)图象类:解题时应该仔细分析图象中的“三點、一势、两坐标”,即起点、拐点、终点、图象变化趋势及横纵坐标。图象中的气体或沉淀的质量可以直接使用,溶液质量要换算成溶质质量再代入。

(4)综合类:这类试题知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求同学们有较高的分析应用能力。只有掌握基本类型的计算,认真审题,才能顺利解决问题。

近年来中考化学试题命制形式灵活多样,着力体现基础性和应用性,综合性相对较少,符合初中化学为启蒙阶段的实际。另外沈阳地区的化学中考试题,化学计算没有解题格式的要求。

真题精讲

例 (2022·湖南·邵阳)取一定量NaCl和NaHCO3组成的固体样品放入烧杯中,然后将一定溶质质量分数的盐酸逐滴加入样品中,边加边搅拌,测得生成气体的质量与所加盐酸的质量关系如图所示。请分析并计算:

(1)恰好完全反应时产生气体的质量是_______g;

(2)a点时溶液中含有的溶质是

化学计算是初中化学知识的重要组成部分,借助数学计算,可帮助我们从量的方面进一步理解物质的性质及变化规律,同时培养分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。

考点提炼

化学计算题一般通过设置问题情境,考查物质组成、质量守恒定律、化学方程式、溶质质量分数的计算以及物质的性质及变化规律,具体如下。

一、关于化学式的计算

考点:(1)物质种类的判断;(2)元素种类;(3)原子个数比;(4)相对分子质量;(5)各元素质量比;(6)某元素质量分数;(7)化合物中某元素质量;(8) 物质(或元素)的纯度等。

解题要点:抓住相对原子质量和各原子个数两个关键,注意区分“原子个数比”和“元素质量比”。

二、溶液中溶质的质量分数计算

考点:用固体配制溶液、浓溶液的稀释、化学反应后溶液中溶质的质量分数等问题。

1.基础计算应用的公式及规律:

(1)已知所需溶液的质量和溶质的质量分数,根据公式:溶质的质量分数  =  [溶质的质量溶液的质量] ×100%,求所需溶质的质量,进而求出溶剂的质量。

(2)溶液的稀释计算:m(浓) × A%(浓) = m(稀) × B%(稀);m(浓) + m(水) = m(稀)。

2.有关化学反应的溶质质量分数的计算:

(1)明确溶质是什么,通过化学方程式求出溶质的质量。

(2)明确所求溶液的质量,反应后溶液的质量 = 反应前总质量 - 生成气体的质量 - 生成沉淀的质量 - 不溶性杂质的质量。

(3)运用公式计算出溶质的质量分数。

三、有关化学方程式的计算

这类计算题的题型多变,解题时要从文字、图象、表格、实验中获取信息,学会运用化学知识去解决问题,理解化学知识服务于生产生活。

1.解答化学方程式计算问题要把握好以下几个方面:

(1)准确书写化学式、化学方程式,正确计算质量关系。

(2)细致分析,从表格、图象、探究实验中正确找到相关数据。

(3)单位统一、用纯净质量进行计算,若是体积要换算成质量才能代入计算。

(4)步骤要完整,格式要规范,结果要准确。

(5)正确判断反应进行的程度:

①“适量”或“恰好反应”——反应物之间按一定比例恰好反应,反应物均无剩余。

②“足量”或“过量”—— 一种反应物完全反应、无剩余,其他反应物剩余。

③“反应一段时间”——某些加热才能进行的反应,当停止加热时,反应即停止,故反应物均可能有剩余;两种溶液充分反应后,溶质不可能同时有剩余。

2.题型及解题要点:

(1)文字叙述类:主要考查同学们提炼题目中隐含信息的能力,重点在于“读懂题,找到已知量,列出有效的等式求出未知数”。

(2)表格数据类:命题时常以表格形式呈现出一组或多组化学实验数据,通过分析、对比,发现规律之中的矛盾点,进而分析根源,解决问题。通常利用差量法求出反应产生的气体或沉淀,或者利用减少、增加的某物质的质量进行计算。如果表格的数据出现递增或递减,当数据不再重复前面的规律时,则说明已充分反应,此时至少有一种物质已被耗尽。

(3)图象类:解题时应该仔细分析图象中的“三点、一势、两坐标”,即起点、拐点、终点、图象变化趋势及横纵坐标。图象中的气体或沉淀的质量可以直接使用,溶液质量要换算成溶质质量再代入。

(4)综合类:这类试题知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求同学们有较高的分析应用能力。只有掌握基本类型的计算,认真审题,才能顺利解决问题。

近年来中考化学试题命制形式灵活多样,着力体现基础性和应用性,综合性相对较少,符合初中化學为启蒙阶段的实际。另外沈阳地区的化学中考试题,化学计算没有解题格式的要求。

真题精讲

例 (2022·湖南·邵阳)取一定量NaCl和NaHCO3组成的固体样品放入烧杯中,然后将一定溶质质量分数的盐酸逐滴加入样品中,边加边搅拌,测得生成气体的质量与所加盐酸的质量关系如图所示。请分析并计算:

(1)恰好完全反应时产生气体的质量是_______g;

(2)a点时溶液中含有的溶质是___________(填化学式);

(3)计算所加盐酸的溶质质量分数____________。(结果精确到0.01%)

解析:(1)由图象可知,当图象出现拐点,说明恰好完全反应,拐点的横坐标表示此时加入的稀盐酸为100 g,纵坐标表示此时产生气体的质量是[4.4 g]。

(2)a点时盐酸过量,故a点溶液中含有的溶质是[NaCl]、[HCl]。

(3)将CO2的质量代入化学方程式进行计算,可求出100 g稀盐酸中含有HCl质量为[3.65 g],代入公式可得[3.65 g100 g×100%=3.65%]。

答案:(1)4.4 (2)NaCl、HCl (3)3.65%

总结提升

在学习中理解学科概念、反应原理,领悟知识间的关联,形成清晰的解题思路,则可逐渐形成解题能力。

(1)有关化学方程式的计算:关键是细致分析、提炼题干信息→立足学科知识、整体把握内在联系→找准纯质量、代入方程式计算→精准求数、规范答题。

(2)综合计算题:精细拆分求破解,定量思考→计算本质正比例,模型建构→深度思维是关键,领悟融合→揭示本质和规律。

总之,从整体上把握解题方向、解题细节和解题思路,领悟物质间转化的内在联系,整体认知,巧用化学观念和科学思维,才能真正提高解题能力。

专题精练

1.(2022·湖南·衡阳)大米、面粉、豆类等,在温度为[30~80 ℃],相对湿度超过[80%]时,容易发生霉变,滋生黄曲霉菌,其衍生物约有[20]种。其中以黄曲霉毒素[B1]的毒性最大,致癌性最强。黄曲霉毒素[B1]的化学式为[C17H12O6],下列说法正确的是( )。

A. 黄曲霉毒素[B1]由[35]个原子构成

B. 黄曲霉毒素[B1]中碳元素、氢元素、氧元素的质量之比是17∶12∶6

C. 黄曲霉毒素[B1]中氧元素的质量分数最小

D. 黄曲霉毒素[B1]由三种元素组成

2.(2022·青海)根据4CO + Fe3O4 [高温] 3Fe + 4CO2的反应原理,工业上可用来冶炼铁。现用[100 t]含四氧化三铁为[46.4%]的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题,写出必要的计算过程。

(1)该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少?

(2)理论上可炼出含铁[96%]的生铁的质量是多少?

3. (2022·江苏·徐州)碳酸氢钠俗称小苏打,在生产生活中应用广泛。

(1)如果少量的酸沾到皮肤或衣物上,常用[3%~5%]的[NaHCO3]溶液处理。现用[5 g]的[NaHCO3]配制成溶质质量分数为[4.0%]的溶液,需加入水的质量是 [g]。

(2)某小苏打样品中混有少量[Na2CO3],为了测定样品中[NaHCO3]的质量分数,取[10.0 g]样品加热到质量不再减小,共收集到二氧化碳[2.2 g],[NaHCO3]受热分解的化学方程式为2NaHCO3 [   △   ] Na2CO3 + H2O + CO2↑。求该样品中[NaHCO3]的质量分数。

答案:1. D 2.(1)46.6 t (2)35 t 3.(1)120 (2)84%

(作者单位:辽宁省实验学校)

(填化学式);

(3)计算所加盐酸的溶质质量分数____________。(结果精确到0.01%)

解析:(1)由图象可知,当图象出现拐点,说明恰好完全反应,拐点的横坐标表示此时加入的稀盐酸为100 g,纵坐标表示此时产生气体的质量是[4.4 g]。

(2)a点时盐酸过量,故a点溶液中含有的溶质是[NaCl]、[HCl]。

(3)将CO2的质量代入化学方程式进行计算,可求出100 g稀盐酸中含有HCl质量为[3.65 g],代入公式可得[3.65 g100 g×100%=3.65%]。

答案:(1)4.4 (2)NaCl、HCl (3)3.65%

总结提升

在学习中理解学科概念、反应原理,领悟知识间的关联,形成清晰的解题思路,则可逐渐形成解题能力。

(1)有关化学方程式的计算:关键是细致分析、提炼题干信息→立足学科知识、整体把握内在联系→找准纯质量、代入方程式计算→精准求数、规范答题。

(2)综合计算题:精细拆分求破解,定量思考→計算本质正比例,模型建构→深度思维是关键,领悟融合→揭示本质和规律。

总之,从整体上把握解题方向、解题细节和解题思路,领悟物质间转化的内在联系,整体认知,巧用化学观念和科学思维,才能真正提高解题能力。

专题精练

1.(2022·湖南·衡阳)大米、面粉、豆类等,在温度为[30~80 ℃],相对湿度超过[80%]时,容易发生霉变,滋生黄曲霉菌,其衍生物约有[20]种。其中以黄曲霉毒素[B1]的毒性最大,致癌性最强。黄曲霉毒素[B1]的化学式为[C17H12O6],下列说法正确的是( )。

A. 黄曲霉毒素[B1]由[35]个原子构成

B. 黄曲霉毒素[B1]中碳元素、氢元素、氧元素的质量之比是17∶12∶6

C. 黄曲霉毒素[B1]中氧元素的质量分数最小

D. 黄曲霉毒素[B1]由三种元素组成

2.(2022·青海)根据4CO + Fe3O4 [高温] 3Fe + 4CO2的反应原理,工业上可用来冶炼铁。现用[100 t]含四氧化三铁为[46.4%]的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题,写出必要的计算过程。

(1)该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少?

(2)理论上可炼出含铁[96%]的生铁的质量是多少?

3. (2022·江苏·徐州)碳酸氢钠俗称小苏打,在生产生活中应用广泛。

(1)如果少量的酸沾到皮肤或衣物上,常用[3%~5%]的[NaHCO3]溶液处理。现用[5 g]的[NaHCO3]配制成溶质质量分数为[4.0%]的溶液,需加入水的质量是___________________[g]。

(2)某小苏打样品中混有少量[Na2CO3],为了测定样品中[NaHCO3]的质量分数,取[10.0 g]样品加热到质量不再减小,共收集到二氧化碳[2.2 g],[NaHCO3]受热分解的化学方程式为2NaHCO3 [   △   ] Na2CO3 + H2O + CO2↑。求该样品中[NaHCO3]的质量分数。

答案:1. D 2.(1)46.6 t (2)35 t 3.(1)120 (2)84%

(作者单位:辽宁省实验学校)

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