中考化学计算题型分类预测与解析

李功随 2012-12-17

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中考化学计算题型分类预测与解析

湖北省石首市文峰中学　刘　涛

化学综合计算专题一般以根据化学方程式计算为基础，并结合溶质质量分数方面计算和化学实验探究环节，广泛联系生活、生产、科学实验以及社会发展的实际。精心解析2012年北京市各区第一次模拟考试中第35道综合计算题，对2012年化学中考计算专题进行合理的预测，可发现有以下四种典型的考查方式，现将分类进行例题解析、思路分析、详细解答与经典点评。

题型一：文字叙述型化学计算

【例题1】（2012年海淀区）敞口放置的氢氧化钠容易吸水和变质。实验室中有220g久置的的氢氧化钠固体样品（假设样品中各成分的分布是均匀的）。某实验小组从该样品中取出20g ，加热烘干其中的水分，得到18．6 g固体。向所得固体中加入过量的澄清石灰水，充分反应后得到10 g沉淀。对上述数据分析计算后，该小组同学向剩余的氢氧化钠样品中加入了一定量的氢氧化钙粉末和水，充分反应后，过滤，恰好得到了10%的氢氧化钠溶液。计算加入的氢氧化钙和水的质量。

分析：解决综合计算的关键在于通过阅读、理解和分析，寻找其中某一个纯净物质量（纯量），根据化学方程式的计算分别求解相关纯净物的质量。

从20 g 样品烘干后得到18．6 固体，加入石灰水后得到10g碳酸钙沉淀，则推算出所剩余的200 g样品中含有的碳酸钠和氢氧化钠固体共186 g，加入适量的熟石灰后共得到碳酸钙100 g，再根据100g碳酸钙分别求出剩余样品中碳酸钠和氢氧化钠的质量，以及生成NaOH的质量。当完全反应后过滤所形成氢氧化钠溶液，其中溶质NaOH分别是原有的氢氧化钠和生成的氢氧化钠两部分，而溶剂水由200g剩余样品中的水和加入水所组成的。

亦可通过取20g固体样品中加入过量的澄清石灰水得到10 g沉淀，分别求出样品中碳酸钠、氢氧化钠和水的质量分数，再逐步解答。

解答：【解法一】设剩余样品中碳酸钠质量为x，加入氢氧化钙的质量为y，生成NaOH的质量为z：

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ =Ca CO₃↓ + 2NaOH

106 74 100 80

x y 100 g z

= = = x=106 g ；y= 74 g ；z =80 g；

则所得溶液中溶质的质量：m(NaOH )=（186 g – 106 g ）+ 80 g = 160 g

所得溶液中水的质量：m(H₂O)=160 g÷10% – 160 g = 1440 g

因此所加入水的质量=1440 g –（200 g – 186 g）= 1426 g

答：⑴加入的氢氧化钙为74 g；⑵加入水的质量为1426 g。

【解法二】：设20 g样品中含有的碳酸钠质量为 x

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ =Ca CO₃↓ + 2NaOH

106 100

x 10 g

= 则：x= 10．6 g

所以固体样品中碳酸钠的质量分数为=

固体样品中氢氧化钠的质量分数为=

_{水的质量分数为1- 53% - 40% = 7%}

_{又设加入氢氧化钙的质量为 y，反应生成NaOH的质量为 z}

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = Ca CO₃↓ + 2NaOH

106 74 80

(220－20) g×53% y z

则：y= 74 g z =80 g

则第二次所得溶液中溶质的质量为（220 g – 20 g）× 40% + 80 g = 160 g

所得溶液中水的质量为160 g÷10% – 160 g = 1440 g

所以加入的水量为1440 g –（220 g – 20 g）×7% = 1426 g

答：加入的氢氧化钙质量为74 g，加入的水质量为1426 g。

题型二：表格数据型化学计算

【例题2】（2012年石景山区）为测定某大理石样品中碳酸钙（杂质不溶于水也不参与反应）的质量分数，某小组的同学进行了如下实验（水和氯化氢的挥发忽略不计）：取12．5 g样品研碎放入烧杯中，每次加入20．8 g稀盐酸后并用电子天平称量，记录实验数据如下。

加入稀盐酸次数	1	2	3	4	5
烧杯及所称物质总质量/g	72．2	91．9	111．6	131．3	152．1

请计算：⑴大理石样品中碳酸钙的质量分数；

⑵恰好完全反应时烧杯内溶液的溶质质量分数。

分析：解决有关数据分析处理的综合计算题型，将定量分析与我们的生活生产实际应用结合起来，巧妙考查化学方程式的书写、计算和物质组成的认识等基础知识和基本计算能力的掌握程度，虽然难度不大，却对考生思维能力、分析问题能力都提出了全新的要求。

从表格数据可以发现：由第1到4次，每次加入20．8 g稀盐酸，前后两次数据变化1．1g，第5次却没有变化，则说明到第4次后大理石样品中碳酸钙完全反应，共生成4．4g二氧化碳；然后求出大理石样品中纯碳酸钙的质量和生成氯化钙的质量。

由于当第4次时完全反应，根据质量守恒定律原理，求导反应后的氯化钙溶液质量=碳酸钙质量+共4次稀盐酸总质量－CO₂质量，其中大理石样品中的杂质不能作为溶液的组成。

解答：⑴由表中实验数据分析可知，生成二氧化碳的质量为4．4 g。

设：大理石中碳酸钙的质量为x，恰好反应时生成氯化钙的质量为y。

CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

100 111 44

x 　　　 y 4．4 g

x = 10 g ；y= 11．1 g

则：样品中碳酸钙的质量分数=

⑵ 则：氯化钙溶液的溶质质量分数=

答：⑴大理石样品中碳酸钙的质量分数为80% ；⑵恰好完全反应时烧杯内溶液的溶质质量分数为12．5%。

题型三：函数图像型化学计算

【例题3】（2012年丰台区）在完成实验“二氧化碳的制取”后，废液桶中倾倒了含有较多盐酸的混合溶液。为避免酸液污染环境，化学兴趣小组做了如下实验：取废液60g，向其中加入溶质质量分数为21．2％的碳酸钠溶液。所得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如右图所示（不考虑CO₂溶于水对溶液酸碱性的影响）。

⑴通过右图可知，当碳酸钠溶液质量加到 g时，废液中的盐酸恰好处理完。

⑵计算废液中氯化钙的质量分数。

分析：解答函数图像型计算时，应该仔细分析函数图象中横、纵坐标所表示的不同量，以及“三点一图趋势”即起点、转折点、终点和图像变化趋势。

纵坐标表示酸碱度PH，由于废液中含有氯化钙和盐酸，则PH＜7，横坐标表示碳酸钠溶液质量，当加入21．2％碳酸钠溶液50g时，废液中的盐酸与碳酸钠溶液恰好完全反应，转折点的PH=7。当加入21．2％碳酸钠溶液从50g到75g，这段PH不变，说明废液中氯化钙与25g碳酸钠溶液发生反应，根据参加反应的溶质碳酸钠质量（纯净物）求出氯化钙质量。当碳酸钠溶液质量超过75g即过量，这时的PH＞7，碳酸钠溶液呈碱性。

解答：⑴碳酸钠溶液质量加到50g时，废液中的盐酸恰好处理完。

⑵设溶液中含氯化钙的质量为x

Na₂CO₃+ CaCl₂= CaCO₃↓+2NaCl

106 111

（21．2%×25g） x

则x = 5．55g

则：废液中氯化钙的质量分数=×100% =9．25%

答：废液中氯化钙的质量分数为9．25%。

题型四：结合实验示意图型化学计算

【例题4】（2012年朝阳区）某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成，现欲测定其组成，进行如下实验：取该合金样品30g放入烧杯中，让后将200g溶质质量分数为19．6%的稀硫酸平均分四次依次加入该烧杯中，每次均充分反应。实验数据如下：

请计算：⑴该合金中铜的质量分数为。

⑵该合金除铜外，另一种金属是。（写出过程）

⑶第三次加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数。

分析：结合实验示意图型计算以化学实验为载体，对比分析每个装置变化前后的质量差，再寻求关系式或数据进行逐个求解。

从四次实验操作中发现数据的特殊性，第1、2和3次每加入50g稀硫酸，合金样品质量减少6．5g，即6．5g活泼金属与50g稀硫酸恰好反应，到第4次时剩余固体9．0g为不活泼金属铜。第三次加入稀硫酸时，参加反应的溶质硫酸的质量=50g×3×19．6%=29．4g，于是根据化学方程式分别求出硫酸锌和氢气的质量。当反应后形成的硫酸锌溶液质量=参加反应锌的质量+三次稀硫酸总质量－氢气的质量=（30g－10．5g）+50g×3-0．6g=168．9g。