专题复习(三) 化学计算。
01 专题概述。
初中化学课程标准明确要求同学们必须掌握三种简单计算：根据化学式的计算，根据化学方程式的计算，有关溶质质量分数的计算。除此之外，综合计算也在近几年的中考中地位越来越重要，所以了解近几年中考化学的计算题的命题特点和考查方式、掌握中考化学计算的题型和解法是突破中考化学计算题的关键。
一、有关化学式的计算。
解此类题的关键是紧抓化学式，不论化学式熟悉与否，只要熟知化学式的意义，掌握化学式的相关计算，利用所学知识，不难解决此类问题。
例1】 (兰州中考)苯甲酸钠(c7h5o2na）是一种食品添加剂，广泛用于食品工业中。请计算：
1)c7h5o2na的相对分子质量是___
2)c7h5o2na中碳、氧两种元素的质量比是___
3)14.4 g 苯甲酸钠中含有钠元素多少克？(写出计算过程)
解析】 根据化学式可以计算苯甲酸钠的相对分子质量为12×7＋1×5＋16×2＋23＝144；苯甲酸钠中碳、氧两种元素的质量比为(12×7)∶(16×2)＝21∶8；14.4 g苯甲酸钠中含钠元素的质量为14.4 g×['altimg':
w': 46', h': 43', eqmath':
f(23,144)'}2.3 g。
答案】 (1)144 (2)21∶8 (3)14.4 g×['altimg': w':
46', h': 43', eqmath': f(23,144)'}2.
3 g二、有关化学方程式的计算。
要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物和生成物在微观上和质量上的关系，要求明确计算步骤，规范书写格式，正确解出结果。另外，在生活实际、工农业生产、科学实验中，经常涉及与含杂质有关的计算，首先应将含杂质物质的质量转化为纯净物质的质量，然后代入化学方程式进行相关计算。
1．由一种纯净的反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)质量的计算。
例2】 (2017·自贡)早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”，成为现代湿法冶金的先驱。现有含1.6 kg硫酸铜的工业废液，加入铁粉**铜，请计算：
1)硫酸铜中铜元素的质量分数。
2)理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量。
解析】 (1)纯净物中某元素的质量分数＝['altimg': w': 305', h':
43', eqmath': f(某元素的相对原子质量×原子个数，相对分子质量)'}100%；(2)根据硫酸铜的质量，利用反应的化学方程式，列出比例式，就可计算出消耗铁粉的质量。
答案】 (1)硫酸铜中铜元素的质量分数为[',altimg': w': 138', h': 43', eqmath': f(64,64＋32＋16×4)'}100%＝40%
2)设与1.6 kg硫酸铜反应的铁粉质量为x。
cuso4＋fe===cu＋feso4
1．6 kg x
', altimg': w': 46', h':
43', eqmath': f(160,56)'}altimg': w':
70', h': 43', eqmath': f(1.
6 kg,x)'}x＝0.56 kg
答：(1)硫酸铜中铜元素的质量分数为40%；(2)理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量为0.56 kg。
2．含一定杂质(杂质不参加反应)的反应物或生成物的相关计算。
例3】 现有赤铁矿，其中氧化铁的质量分数为80%，现炼铁厂利用该赤铁矿5 000 t，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少？(结果保留整数)
解析】 本题是一道典型的含一定杂质的反应物与生成物的相关计算题，解答这类试题的关键是数据的分析与转化。该题中的5 000 t是铁矿石的质量，不能直接代入化学方程式进行计算，参加反应的是氧化铁，其质量为5 000 t×80%＝4 000 t；将其代入化学方程式计算出2 800 t是生成纯铁的质量，还得将其转化为生铁的质量。
答案】 5 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为5 000 t×80%＝4 000 t，设4 000 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
fe2o3＋3co[',altimg': w': 129', h': 22', eqmath': o(==s\\up7(高温))'2fe＋3co2
4 000 tx
', altimg': w': 46', h':
43', eqmath': f(160,112)'}altimg': w':
79', h': 43', eqmath': f(4 000 t,x)'}x＝2 800 t
则含铁98%的生铁的质量为2 800 t÷98%＝2 857 t
答：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是2 857 t。
三、有关质量守恒的计算。
通常根据质量守恒定律找出某种元素的质量在反应前后不变，搭起已知物与未知物的桥梁，是解此类题目的关键；或者根据化学反应前后物质的质量守恒来解题。
1．根据化学反应前后“元素质量守恒”的原理计算。
例4】 fe与feo的混合物，测得其中铁元素的质量分数为80%。取该混合物7.0 g，加足量稀硫酸完全溶解，生成feso4的质量为( )
a．7.6 g b．15.2 g
c．20.0 g d．40.0 g
解析】 该题中fe和feo的混合物与稀硫酸完全反应生成feso4的过程中，混合物中的铁元素全部转化到硫酸亚铁中，fe与feo的混合物中铁元素的质量为7.0 g×80%＝5.6 g；则生成的feso4中铁元素的质量也为5.
6 g；则feso4的质量为5.6 g÷['altimg': w':
138', h': 43', eqmath': f(56,56＋32＋16×4)'}15.
2 g。
答案】 b2．根据化学反应前后“物质质量守恒”的原理计算。
例5】 (2017·枣庄)在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是()
a．a一定是反应物。
b．x＋y＝20
c．x的取值范围一定是0≤x≤30
d．反应生成c与d的质量比为2∶1
解析】 c的质量增加了10 g，d的质量增加了5 g，都是生成物，共增加了15 g。若b质量也增加，则a一定是反应物，若b质量减少，则最多减少5 g，因此a也一定是反应物，总之a一定是反应物，故a说法正确；根据质量守恒定律可知，x＋y＝(30＋5＋10＋15)－20－20＝20；故b说法正确；根据质量守恒定律，只能确定x＋y＝20，无法具体确定x、y的取值范围；故c说法错误；参加反应的c与d的质量比为(20－10)g∶(20－15)g＝10∶5＝2∶1；故d说法正确。
答案】 c四、有关溶质质量分数的计算。
1．直接利用溶质质量分数的定义的计算。
例6】 按图中所定的量配制nacl溶液。
1)配制所得nacl溶液中溶质的质量分数为___
2)实验室配制溶质质量分数一定的nacl溶液，肯定不需要用到的一种仪器是___填序号)。
a．烧杯 b．漏斗。
c．托盘天平 d．玻璃棒。
解析】 溶质质量分数＝['altimg': w': 110', h':
43', eqmath': f(溶质的质量，溶液的质量)'}100%＝[altimg': w':
225', h': 43', eqmath': f(溶质的质量，溶质的质量＋溶剂的质量)'}100%，掌握溶质、溶剂、溶液的质量与溶质质量分数的相互换算是解这类计算题的关键。
同时，还要熟悉溶质的质量分数与溶液体积、密度的换算关系：溶液的质量＝溶液的体积×溶液的密度。该题已知溶质和溶剂的质量，求溶质的质量分数。
由溶质质量分数的定义可知：nacl的质量分数＝['altimg': w':
228', h': 43', eqmath': f(nacl的质量，nacl的质量＋h2o的质量)'}100%＝[altimg':
w': 64', h': 43', eqmath':
f(10 g,100 g)'}100%＝10%。
答案】 (1)10% (2)b
2．有关溶液的稀释(或浓缩)的计算。
例7】 某化学活动小组需要用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸和锌粒反应来制取氢气，但实验室现有的是溶质质量分数为98%的浓硫酸。试计算：
1)将10 g浓硫酸配制成所需的稀硫酸，需要水的质量为多少？
2)取上述配制好的稀硫酸20 g与足量锌粒充分反应，能制得氢气的质量为多少？
解析】 溶液稀释的方法是补充溶剂；使溶液变浓有两种方法：一种是补充溶质，另一种是减少溶剂。计算时一般不改变溶质的质量，可设稀释(或浓缩)前后溶质质量不变。
该题以化学活动为背景，以配制稀硫酸、制取氢气为题材，考查溶液的稀释方法。
答案】 (1)设加水后溶液的质量为x。
10 g×98%＝x×19.6% x＝50 g
则需要水的质量为50 g－10 g＝40 g
2)设生成氢气的质量为y。
zn＋h2so4===znso4＋h2↑
20 g×19.6y
', altimg': w': 34', h':
43', eqmath': f(98,2)'}altimg': w':
127', h': 43', eqmath': f(20 g×19.
6%,y)'}y＝0.08 g
答：(1)需要水的质量为40 g；(2)能制得氢气的质量为0.08 g。
3．溶质质量分数与化学方程式的综合计算。
例8】 某碳酸钠样品中含有少量的硫酸钠，取一定质量的该样品，完全溶解在水中配制成100 g溶液，将其全部加入到100 g一定质量分数的硫酸溶液中，恰好完全反应，生成的气体全部逸出后，所得溶液质量是195.6 g，将溶液蒸干，得到15.6 g硫酸钠。
计算：1)加入的硫酸溶液的溶质质量分数；
2)原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
解析】 根据质量守恒定律可以计算生成二氧化碳的质量为100 g＋100 g－195.6 g＝4.4 g，根据碳酸钠与硫酸反应的化学方程式，找硫酸与二氧化碳的质量关系，由二氧化碳的质量可以计算硫酸溶液中溶质的质量，从而可以计算硫酸溶液的溶质质量分数，最后所得溶液中的溶质硫酸钠为原样品中的硫酸钠与生成的硫酸钠之和，根据化学方程式可以计算样品中碳酸钠的质量及生成硫酸钠的质量，原样品中硫酸钠的质量为所得溶液中溶质的质量减去生成的硫酸钠的质量，从而可以计算原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数。
答案】 生成二氧化碳的质量为100 g＋100 g－195.6 g＝4.4 g
设样品中na2co3的质量为x，反应的硫酸质量为y，生成na2so4的质量为z。
na2co3＋h2so4===na2so4＋h2o＋co2↑
x y z4.4 g
', altimg': w': 46', h':
43', eqmath': f(44,106)'}altimg': w':
58', h': 43', eqmath': f(4.
4 g,x)'}altimg': w': 34', h':
43', eqmath': f(44,98)'}altimg': w':
58', h': 43', eqmath': f(4.
4 g,y)'}altimg': w': 45', h':
43', eqmath': f(44,142)'}altimg': w':
58', h': 43', eqmath': f(4.
4 g,z)'}
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