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专题09化学计算
复习讲义
【要点归纳|典例解析】
本题基于初中学生比较熟悉的探究实验,通过数据表格、图象形式向学生呈现信息,要求学生分析、计算实验过程具体需要的反应物的量、生成物的量,分析实验结论,考查学生接受、吸收信息,整合已有知识解决化学相关问题的能力。
【例】铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的______(填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是______(写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量(写出计算过程)。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧元素的质量分数随温度的变化如图所示。若(3)中产品是在500℃时干燥还原后得到的,则其中最多含Fe元素______g(产品中只含三种元素)。
类型一生产应用类计算
【例1】食盐(主要成分是NaCl)除可用作调味品外,还是一种重要化工原料。晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(CaCl2、MgCl2),某化学小组在实验室对粗盐样品进行除杂提纯的过程如图。
(1)溶解、过滤、蒸发的操作中都需要用到的一种玻璃仪器为______(填“烧杯”“漏斗”或“玻璃棒”)。
(2)固体甲中所含有的难溶性物质为______和CaCO3。
(3)往溶液乙中加入适量的盐酸的目的是______。
(4)生理盐水是医疗上常用的一种溶液。某化学兴趣小组为了测定生理盐水的溶质质量分数,取生理盐水650g,加入足量的硝酸银溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为14.35g,计算该生理盐水的溶质质量分数______。(计算结果精确到0.1%)
【例2】化学小组同学用胆矾(CuSO4·5H2O),相对分子质量250)制取少量Cu(OH)2用于探究实验,操作步骤如下:
①称取a克胆矾于烧杯中,加入适量水充分溶解;
②边滴加NaOH溶液,边用玻璃棒搅拌至沉淀完全;
①过滤,洗涤、干燥,称量,制得Cu(OH)2质量4.9克。
请回答:
(1)胆矾固体为______色,步骤②滴加NaOH溶液时搅拌的作用是:______。
(2)步骤③“洗涤”的目的是除去:______(写化学式)。
(3)制得4.9克Cu(OH)2最少需要多少克CuSO4?(列式计算)
(4)步骤①称取的a=______g。
类型二数字化实验与计算
【例3】在含镍电镀废液的回收镍工艺中,需要除去铁元素(以Fe2+形式存在)。方法是:先将Fe2+氧化为Fe3+再沉淀除去。氧化时反应为,在不同温度、pH时,沉铁过程中Fe2+转化所得产物可能不同,如图所示。
(1)化学方程式中a=______。
(2)现有某一定量的废液,其中含的质量为15.2g,其被过氧化氢溶液完全氧化,可得到溶质的质量为多少(写出计算过程)?
(3)沉铁过程中,在160°C、pH=7时,Fe3+转化为______(填化学式)。若调节温度为30°C,pH=6,则可得到最终的含铁固体质量为______g(假设没有损耗)。
【例4】对燃煤烟气进行脱硫处理可使用石灰石(主要成分为碳酸钙)、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等物质。如图是利用数字化实验测定的燃煤烟气中SO2含量与时间的关系曲线图。
(1)SO2直接排放到空气中会导致___________。
(2)分析曲线图,脱硫效率较高的吸收剂是___________(填名称)。
(3)碱石灰中的NaOH可与SO2反应生成Na2SO3.若要吸收1.28kgSO2,理论上需消耗NaOH的质量是多少?___________(写出计算过程)
(4)利用碱石灰吸收SO2时,能提高脱硫效率的措施有___________。
【例5】(2022·广东汕头·一模)在制作馒头、面包等发面食品时需加入发酵粉,使发面食品松软可口。某化学兴趣小组利用图一所示装置测定某品牌发酵粉中碳酸氢钠的含量,他们用等质量的发酵粉和不同浓度的足量稀盐酸反应(见下表),绘制二氧化碳质量随时间变化的曲线如图二所示。
实验编号
药品
I
5g发酵粉、3.65%的稀盐酸100g
II
5g发酵粉、7.3%的稀盐酸100g
(1)小组按照图一中装置进行的实验中,图二中的曲线_____(填甲、乙)代表的是实验Ⅱ,从图二曲线甲、乙可得出的结论是_____。
(2)请计算该品牌发酵粉中碳酸氢钠的质量分数是多少?(写出具体的计算过程)
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