董 婷

(貴州省望謨縣第一中學(xué),貴州 黔西南 552300)

化學(xué)計(jì)算是從量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成與變化,以九年級(jí)化學(xué)的核心知識(shí)為載體,著重考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.計(jì)算題多數(shù)安排在試卷最后作為壓軸題,中考中化學(xué)計(jì)算題給予信息的方式多種多樣,既有傳統(tǒng)的文字描述,也有圖像、表格、圖片等類型,旨在培養(yǎng)學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)原理,并能結(jié)合文字、圖表等分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[1].

1 文字?jǐn)⑹鲱愑?jì)算題

例1 (2023·福建)為求證“喝反復(fù)燒開(kāi)的飲用水會(huì)造成亞硝酸鹽中毒”的真?zhèn)?學(xué)習(xí)小組以煮沸52次的桶裝水為水樣,利用下述反應(yīng)測(cè)定亞硝酸鹽的含量(以NaNO2計(jì)):

2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4

結(jié)果表明,1 L水樣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生了5.08×10-3mg的I2.

(1)計(jì)算1 L水樣中NaNO2的質(zhì)量.

(2)查閱《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2022)》,經(jīng)換算,合格飲用水中NaNO2的含量應(yīng)低于7.50×10-3mg·L-1.結(jié)合計(jì)算結(jié)果,得出的結(jié)論是:喝反復(fù)燒開(kāi)的飲用水____(填“會(huì)”或“不會(huì)”)造成亞硝酸鹽中毒.

解析(1)設(shè)1L水樣中NaNO2的質(zhì)量為x.

138

x

2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4

254

5.08×10-3mg

x=2.76×10-3mg

答:1 L水樣中NaNO2的質(zhì)量是2.76×10-3mg.

(2)1 L煮沸52次的桶裝水含有NaNO2的質(zhì)量為2.76×10-3mg,小于合格飲用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg·L-1,所以煮沸52次的桶裝水也符合合格飲用水的標(biāo)準(zhǔn),而實(shí)際生活中很難同一份水煮沸52次,所以喝反復(fù)燒開(kāi)的飲用水不會(huì)造成亞硝酸鹽中毒.

答案:(1)2.76×10-3mg (2)不會(huì)

2 坐標(biāo)曲線類計(jì)算題

例2(2023·內(nèi)蒙古包頭)鐵銅金屬常用于生產(chǎn)機(jī)械零件.為測(cè)定某鐵銅金屬粉末中鐵粉的含量,取20 g樣品于燒杯中,逐滴加入稀硫酸充分反應(yīng)后,測(cè)得固體質(zhì)量隨加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示.計(jì)算:

圖1 質(zhì)量關(guān)系

(1)該金屬粉末中鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

(2)生成氫氣的質(zhì)量.

(3)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).

(2)設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x.

56 2

14 gx

x=0.5 g

答:生成氫氣的質(zhì)量為0.5 g.

(3)設(shè)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量為y.

56 98

14 gy

y=24.5 g

則所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:

答:所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%.

答案:(1)70% (2)0.5g (3)24.5%

3 表格類計(jì)算題

例3 (2023·黑龍江綏化)某同學(xué)取MgCl2和KCl固體混合物10.8 g,向其中加入115 g的水,使其完全溶解.將100 g一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KOH溶液平均分成5等份,依次加入上述溶液中,生成沉淀的質(zhì)量與KOH溶液的質(zhì)量關(guān)系見(jiàn)表1.

請(qǐng)分析計(jì)算:

(1)表中m的值是____.

(2)所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____.

(3)計(jì)算恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程).

解析(1)根據(jù)前四次實(shí)驗(yàn),每次對(duì)應(yīng)的沉淀的質(zhì)量為1.45 g,所以第二次產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m=1.45 g×2=2.9 g,且第四次為恰好完全反應(yīng).

(2)第四次恰好完全反應(yīng),此時(shí)加入氫氧化鉀溶液的質(zhì)量為80 g,生成沉淀氫氧化鎂的質(zhì)量為5.8 g.設(shè)80 g氫氧化鉀溶液中氫氧化鉀的質(zhì)量為x.

112 58

x5.8 g

x=11.2 g

所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:

答:所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%.

(3)設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的MgCl2的質(zhì)量為y,生成KCl的質(zhì)量為z.

95 149 58

yz5.8 g

所得溶液是氯化鉀溶液,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:

答:恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.1%.

答案:(1)2.9 (2)14% (3)8.1%

4 實(shí)驗(yàn)類計(jì)算題

例4(2023·山東濟(jì)寧)某抗酸藥如圖2所示,成分為CaCO3、Mg(OH)2.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖3裝置測(cè)定抗酸藥片中兩種成分的質(zhì)量,取10片抗酸藥稱量,質(zhì)量共為6.2 g,然后加入到A裝置的燒瓶中.滴加稀鹽酸,反應(yīng)停止時(shí)裝置C中質(zhì)量增加2.2 g.

圖3 裝置測(cè)定抗酸藥

請(qǐng)回答:

(1)裝置B中濃硫酸的作用是____.

(2)每片抗酸藥中含CaCO3的質(zhì)量為_(kāi)___g,其中Mg(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___(不要求計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%).

(3)若撤除裝置D,對(duì)Mg(OH)2質(zhì)量的測(cè)量產(chǎn)生____(填“偏大“、“偏小”或“不變”)的影響.

解析碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氫氧化鎂能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,生成的二氧化碳可以被C裝置的氫氧化鋇吸收,二氧化碳可以與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水,故裝置C增加的質(zhì)量為碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量.通過(guò)化學(xué)方程式的計(jì)算就可以求出碳酸鈣的質(zhì)量,從而確定氫氧化鎂的質(zhì)量.

(1)為了讓裝置C增加的質(zhì)量為生成的二氧化碳的質(zhì)量,故在二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入到裝置C之前要除去二氧化碳中的水蒸氣,濃硫酸具有吸水性,故裝置B中濃硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣.

(2)由分析可知,生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2 g,設(shè)10片抗酸藥中碳酸鈣的質(zhì)量為x.

100 44

x2.2 g

x=5 g

故10片抗酸藥中有5 g碳酸鈣,則每片抗酸藥中含CaCO3的質(zhì)量為5 g÷10=0.5 g.

由題意可知,10片抗酸藥共6.2 g,故每片抗酸藥的質(zhì)量為6.2 g÷10=0.62 g,其中碳酸鈣為0.5 g,故氫氧化鎂的質(zhì)量為0.62 g-0.5 g=0.12 g,故Mg(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:

(3)裝置D為堿石灰,可以吸收水和二氧化碳,故裝置D的作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入到裝置C中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,故若撤除裝置D,會(huì)使空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入到裝置C中,使生成的二氧化碳的質(zhì)量偏大,則計(jì)算出來(lái)的碳酸鈣的質(zhì)量偏大,故對(duì)Mg(OH)2質(zhì)量的測(cè)量產(chǎn)生偏小的影響.

答案:(1)吸收二氧化碳中的水蒸氣

(2)0.5 19.4% (3)偏小