提分專項(xiàng)(三)　計(jì)算題[側(cè)重“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)]典題訓(xùn)練1.[2017·福建]“人工固氮”每年能生產(chǎn)11.9億噸氨氣(NH3),反應(yīng)原理為N2+3H22NH3。(1)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算:“人工固氮”每年固定氮?dú)獾馁|(zhì)量是多少?         (2)每年全球“雷電固氮”約能固定0.98億噸氮?dú)?/span>,“人工固氮”固定氮?dú)獾馁|(zhì)量相當(dāng)于“雷電固氮”的　　　　倍。 2.[2019·福建]改革開放以來(lái),我國(guó)鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展,近年來(lái)鋼鐵產(chǎn)量已穩(wěn)居世界首位。某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵,反應(yīng)原理為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104 t的生鐵,至少需要含Fe2O3 80%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少?(要求寫出計(jì)算過(guò)程)          3.[2020·泉州二檢]金屬鋁能與氫氧化鈉溶液發(fā)生如下反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。把2.7 g金屬鋁加入裝有80 g 氫氧化鈉溶液的燒杯中,恰好完全反應(yīng),測(cè)得燒杯中剩余溶液的質(zhì)量是82.4 g,請(qǐng)計(jì)算:(1)生成氫氣的質(zhì)量為　　　g。 (2)反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(要求寫出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果精確到1%)         4.[2020·漳州二檢]向10 g氯化鎂溶液中不斷滴入一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鈉溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,有關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖G3-1。圖G3-1(1)當(dāng)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為14 g時(shí),所得溶液的pH　　　　(填“>”“<”或“=”)7。 (2)計(jì)算該氯化鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過(guò)程)         5.[2020·宜賓]某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定銅和氧化銅的混合物中銅元素的含量,取20 g該固體混合物,向其中逐滴加入稀硫酸,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖G3-2所示。圖G3-2(1)寫出滴加稀硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　           　　　。 (2)該固體混合物中銅元素的質(zhì)量為　　　                  　。 (3)計(jì)算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過(guò)程)       6.[2020·石獅二檢]某同學(xué)取部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品15 g于錐形瓶中并加適量水?dāng)嚢璧脩覞嵋?/span>,然后向錐形瓶中滴加稀鹽酸,充分反應(yīng),測(cè)得加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖G3-3所示。產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。求:(1)生成二氧化碳的質(zhì)量是　　            　　g。 (2)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果精確到0.1%)圖G3-3      7.[2020·莆田一檢]乙醇俗稱酒精,可用作醫(yī)用消毒,也常作燃料。(1)乙醇完全燃燒的化學(xué)方程式可表示為C2H5OH+3O22CO2+3H2O。請(qǐng)計(jì)算23 g乙醇完全燃燒需消耗氧氣的質(zhì)量是多少?     (2)乙醇不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳,某實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表:物質(zhì)乙醇氧氣二氧化碳水一氧化碳反應(yīng)前質(zhì)量/g4.68.8000反應(yīng)后質(zhì)量/g006.65.4a①表中a的值為　　　　。 ②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4C2H5OH+11O2　　　　CO2+　　　　H2O+　　　　CO。 8.[2020·福州二檢]將三份相同的硫酸銅溶液樣品分別進(jìn)行圖G3-4所示實(shí)驗(yàn),測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。圖G3-4 實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3樣品質(zhì)量/g160160160氫氧化鈉溶液質(zhì)量/g204060m(已除去燒杯的質(zhì)量)/g2.454.904.90(1)若樣品完全反應(yīng),每份沉淀的質(zhì)量為　　　g。 (2)根據(jù)化學(xué)方程式[CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓]計(jì)算:硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。     9.[2020·巴中]超市賣的純堿產(chǎn)品中往往會(huì)含有少量的氯化鈉,化學(xué)興趣小組的同學(xué)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定某品牌的純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們?nèi)×?/span>6 g純堿樣品放入燒杯中,再將80 g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸分4次加入該燒杯中,充分反應(yīng)后測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表(不考慮CO2溶解于水)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234加入稀鹽酸的質(zhì)量/g20202020燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量/g25.2m63.883.8(1)表格中m的值為　　　　。 (2)樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(寫出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)       10.[2020·河北]某小組用粗鋅測(cè)定某稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取一定質(zhì)量的稀硫酸于燒杯中,稱量稀硫酸和燒杯的總質(zhì)量;然后,向其中分兩次加入粗鋅(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)如圖G3-5所示。請(qǐng)計(jì)算:圖G3-5(1)生成氫氣的總質(zhì)量為　　　　g。 (2)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。        11.[2014·寧德節(jié)選]黃銅是銅鋅合金,銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67%~70%。黃銅中鋅含量越高硬度越大。某興趣小組對(duì)純銅和黃銅進(jìn)行以下探究。實(shí)驗(yàn)Ⅲ測(cè)定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法一:利用如圖G3-6所示實(shí)驗(yàn)測(cè)定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖G3-6(1)將④的錐形瓶中固體和溶液分離的操作名稱是　　　　,所得固體經(jīng)洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量為1.35 g。 (2)黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　。 方法二:利用如圖G3-7所示實(shí)驗(yàn)測(cè)定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖G3-7(3)根據(jù)電子秤讀數(shù),可得黃銅樣品粉末與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣　　　　g。 (4)方法二測(cè)得黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低,可能原因是　(寫一種)。 12.[2019·貴港]小紅稱取5.0 g某品牌化肥(商標(biāo)如圖G3-8所示)于燒杯中,加水完全溶解,滴入Ba(OH)2溶液,進(jìn)行該化肥中(NH4)2SO4含量的測(cè)定(雜質(zhì)溶于水但不參加反應(yīng))。測(cè)定數(shù)據(jù)如下表和圖G3-9所示。××化肥主要成分:(NH4)2SO4含量要求:(NH4)2SO4≥86%××化工有限公司圖G3-8圖G3-9滴入Ba(OH)2溶液質(zhì)量/g50100150200生成沉淀質(zhì)量/g2.334.666.99m已知:(NH4)2SO4+Ba(OH)22H2O+2NH3↑+BaSO4↓。(1)表格中的m、坐標(biāo)上的a數(shù)值分別為　　　　、　　　　。 (2)該化肥屬于　　　　(填“合格”或“不合格”)產(chǎn)品。 (3)計(jì)算所用Ba(OH)2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果精確至0.01%) 
【參考答案】典題訓(xùn)練1.(1)解:設(shè)每年固定氮?dú)獾馁|(zhì)量為x。N2+3H22NH328 34x 11.9億噸=x=9.8億噸答:“人工固氮”每年固定氮?dú)獾馁|(zhì)量為9.8億噸。(2)102.解:設(shè)需要赤鐵礦的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112x×80% 1.4×104 t=　x=2.5×104 t答:至少需要含Fe2O3 80%的赤鐵礦的質(zhì)量為2.5×104 t。3.(1)0.3(2)解:設(shè)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑54 1642.7 g x=　x=8.2 g反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈10%。答:反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。[解析] (1)生成氫氣的質(zhì)量為2.7 g+80 g-82.4 g=0.3 g。4.(1)>(2)解:設(shè)該氯化鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x。MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl95 58x 0.580 g=　x=0.950 g該氯化鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=9.5%。答:該氯化鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%。5.(1)CuO+H2SO4CuSO4+H2O(2)16.8 g(3)解:設(shè)49 g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x。CuO+H2SO4CuSO4+H2O80 9816 g x=x=19.6 g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=40%。答:稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。[解析] (1)氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,化學(xué)方程式為CuO+H2SO4CuSO4+H2O。(2)剩余固體為銅,則固體混合物中銅的質(zhì)量為4 g,氧化銅的質(zhì)量為20 g-4 g=16 g,該固體混合物中銅元素的質(zhì)量為4 g+16 g××100%=16.8 g。6.(1)2.2 (2)解:設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑100 4415 g×x 2.2 g=x≈33.3%答:樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%。7.(1)解:設(shè)消耗氧氣質(zhì)量為x。C2H6O+3O2 2CO2+3H2O46 9623 g x= x=48 g　　答:23 g乙醇完全燃燒需要消耗氧氣質(zhì)量為48 g。(2)①1.4　②6　12　28.(1)4.90(2)解:設(shè)160 g硫酸銅溶液中硫酸銅的質(zhì)量為x。CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓160 98x 4.90 g=　x=8 g硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=5%。　答:硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。9.(1)44.4(2)解:設(shè)6 g純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x。分析表格中數(shù)據(jù)可知,最終生成二氧化碳的質(zhì)量是60 g+6 g-63.8 g=2.2 g。Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 x 2.2 g=x=5.3 g樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%≈88.3%。答:樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是88.3%。10.(1)0.2(2)解:設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x。Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 98 2 x 0.2 g=x=9.8 g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=9.8%。答:稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%。[解析] (1)一開始燒杯與稀硫酸的質(zhì)量之和為205.6 g,加入8 g粗鋅后,總質(zhì)量為213.4 g,生成氫氣的質(zhì)量為205.6 g+8 g-213.4 g=0.2 g;繼續(xù)加入2 g粗鋅后,總質(zhì)量也增加了2 g,說(shuō)明硫酸已經(jīng)完全反應(yīng),沒有氫氣產(chǎn)生,則生成氫氣的總質(zhì)量為0.2 g。11.(1)過(guò)濾　(2)67.5%　(3)0.03(4)氫氣將水蒸氣帶出(或水蒸發(fā))[解析](1)實(shí)驗(yàn)室中將固體和液體分離的操作是過(guò)濾。(2)黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=67.5%。(3)根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為2 g+10 g+80 g-91.97 g=0.03 g。(4)方法二中水蒸氣被氫氣帶出裝置,導(dǎo)致裝置減少的質(zhì)量偏大,所以計(jì)算得到鋅的質(zhì)量偏大,則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。12.(1)6.99　1.02(2)不合格(3)解:設(shè)參加反應(yīng)的氫氧化鋇質(zhì)量為x。(NH4)2SO4+Ba(OH)22H2O+2NH3↑+BaSO4↓ 171 233 x　　　　　　　　　　　 6.99 g=　x=5.13 gBa(OH)2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=3.42%。答:所用Ba(OH)2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.42%。

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