1、题型七 化学计算 例题演练 例 有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。.取样品20 g，倒入容积为200 mL的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m1。.打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m2。.实验数据如下表：回答下列问题：(1)配平化学方程式：2Al2NaOH2H2O=_NaAlO23H2。(2)根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。(写出计算过程)
2、2解：由质量守恒定律可知，反应产生的氢气质量为371.84 g371.24 g0.6 g；设参加反应的铝质量为 x，2Al2NaOHH2O=2NaAlO23H254 6x0.6 g546 x0.6 g 解得：x5.4 g样品中铝的质量分数是：5.4 g20 g 100%27%。(3)以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有_。A向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末 B在反应过程中有水蒸气逸出 C没有等装置中氢气全部排尽就称量 BC变式 取一定量铜粉、铁粉的混合物，加入过量稀硫酸，完全反应(酸溶)后过滤，将滤渣洗涤、烘干后在足量氧气中充分灼烧(金属元素在产物中显2价)。固体质量与
3、各步实验的时间关系如图所示。(1)b点时溶液中溶质的化学式为_。(2)原粉状混合物中铁粉的质量为_g。(3)求m的值。(写出计算过程)解：2CuO2=2CuO128 1601.6 g m128160 1.6m 解得：m2 gFeSO4、H2SO42.6拓展提升 1用500吨含Fe2O3 80%的赤铁矿在高炉内可炼出含杂质3%的生铁_吨。2有0.4 g某种铁的氧化物，用足量的CO在高温条件下将其还原，把生成的CO2全部通入到足量澄清石灰水中，得到沉淀0.75g。请回答：(1)生成CO2的质量为_g。(2)通过计算确定这种铁的氧化物的化学式。288.660.33解：设铁的氧化物的化学式是：FemO
4、n，FemOnnCO=高温mFenCO256m16n44n04 g 0.33 g56m16n44n 0.4 g0.33 g 解得：mn 23所铁的氧化物的化学式是：Fe2O3。3在一烧杯中盛有22.3克碳酸钠和氯化钠组成的固体混合物，向其中逐渐滴加稀盐酸，放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。请根据题意回答问题：(1)当滴加了73克稀盐酸时，放出气体的总质量为_克。(2)当滴加稀盐酸至图中的B点时，烧杯中溶液里的溶质是：_(写化学式)。4.4NaCl、HCl(3)当滴加了73克稀盐酸时(即A点时)，烧杯中为不饱和溶液，试通过计算求出此时所得溶液的溶质的质量分数。解：设反应生成氯
5、化钠质量为 x，反应的碳酸钠的质量为 y，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2106 117 44yx4.4 g106y117x 444.4 g解得：x11.7 g，y10.6 g当滴加了 73 克稀盐酸时(即 A 点)，烧杯中为不饱和溶液，其中溶质的质量分数为22.3 g10.6 g11.7 g22.3 g73 g4.4 g100%25.7%答：其中溶质的质量分数是 25.7%。4小金欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品5 g，把60 g稀盐酸分四次加入，实验过程所得数据如表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应)。根据实验数据计算：(1)表
6、中x_。(2)第_次加入稀盐酸时，碳酸钙已经反应完全。2.003(3)求原60 g稀盐酸中溶质质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)解：设第一次参加反应的 HCl 的质量为 xCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2100 73150 g x10073 1.50 gx x1.095 g稀盐酸中溶质质量分数为：1.095 g15 g100%7.3%答：原 60 g 稀盐酸中溶质质量分数为 7.3%。5现有含杂质的氧化铁样品(杂质不参加反应)，为了测定该样品中氧化铁的质量分数，某同学称取样品10克，并用下图所示装置进行实验，得到以下两组实验数据。你认为，应当选择_组实验数据来计算样品
7、中氧化铁的质量分数。实验计算的结果为多少？(写出计算过程)解：设氧化铁的质量为 x，3COFe2O3=高温2Fe3CO2 m160 112 16011248x2.4 g160 x 482.4 g x8 g氧化铁的质量分数为 8 g10 g 100%80%。A6为 了 验 证 某 碳 酸 钙 样 品 质 量 分 数 为 98%(样 品 中 杂 质不反应)，小组同学设计了如下方案：(1)方案1：取m1 g样品于试管中，用酒精喷灯加热，完全反应。再 次 称 量 剩 余 固 体 质 量 为 m 2 g，可 以 得 出 CO 2的 质 量 为_。(2)方案2：取m1 g样品，称量装有样品的烧杯和装有足量
8、稀盐酸的烧杯共计m2 g。将稀盐酸倒入样品中，搅拌，当看到烧杯中_时，称量两个烧杯总质量共计m3 g，计算样品中碳酸钙质量分数的公式是_。(m1m2)g无气泡再产生100（m3m2）44m1100%(3)方案3：取m1 g样品，加入足量的稀盐酸，使生成的气体全部通入足量的石灰水中，将生成的沉淀过滤、烘干，称量其质量为m2 g，计算样品中碳酸钙质量分数的公式是_。【结论和反思】以上几种方案都能测得样品的纯度。但从实验结果看，方案2测得的结果却超过了100%，原因可能是_。m2m1 100%反应过程中水蒸气(或氯化氢)溢出，使测定结果偏大7某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁
9、矿的纯度(假设矿石不含其他与 CO 反应的成分)，并除去尾气。CO 用 H2C2O4(乙二酸)=浓硫酸加热CO2COH2O 来制取。与 Fe2O3 反应的 CO 需纯净、干燥。(1)下 列 仪 器 从 左 向 右 组 装 连 接 的 顺 序 是_b_。(用a，b表示)(2)装置乙的作用是除去_。(3)实验结束后，先熄灭_处的酒精灯，再熄灭_处的酒精灯，其主要原因是_。(4)实验前氧化铁矿粉末的质量为a克，实验后测得乙和丙的质量分别增加了y克和z克，则氧化铁矿粉末中氧化铁的质量分数为多少？acfghdCO中混有的CO2戊甲使生成的Fe在CO气流中冷却，防止倒吸i解：设氧化铁质量为 x，Fe2O3
10、3CO=高温2Fe3CO2160 132xz g160 x132z g 解得：x40z33g氧化铁矿粉末中氧化铁质量分数为40z33 ga g100%40z33a 100%8某科学小组利用如图装置对FeSO4nH2O晶体中的结晶水的含量进行测定(铁架台等已省略)。已知：FeSO4和FeSO4nH2O加热时易被空气氧化；FeSO4nH2OFeSO4nH2O。实验步骤如下：打开K1 点燃酒精灯 操作甲 操作乙 关闭K1 称量步骤 步骤 步骤 步骤步骤 步骤请回答：(1)步骤打开K1导入二氧化碳气体，排尽装置中的空气，其目的是_。(2)步骤中的操作乙是通二氧化碳直至C装置冷却至室温，则操作甲指的是_
11、。(3)有同学建议，为加快产生CO2的速率，可将A中装置中盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状。试问，制取气体时反应速度是否越快越好？其理由是_。防止空气中的氧气氧化FeSO4和FeSO4nH2O加热至晶体质量不再变化不是，反应速度过快易造成安全事故，也不利于气体的收集(4)步骤称量，若晶体FeSO4nH2O质量为m，反应前后C装置质量减少了m1，D装置质量增加了m2，则此晶体中的结晶水的百分含量为_(用字母表示)，n的数值是_。(用字母表示)100m1m%152m118（mm1）9图甲中A是一种常见的酸，它能与黑色固体B反应，B的质量为8 g。将NaOH溶液渐渐加到C中，生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图乙所示，在D中加入Ba(NO3)2，能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。(1)A溶液中溶质的化学式为_。(2)操作的名称是_。(3)NaOH溶液中溶质的质量分数是多少？解：(3)设由 CuO 生成的 CuSO4 的质量为 x。CuOH2SO4=CuSO4H2O80 1608 g x808 g 160 x 解得：x16 g。H2SO4过滤设与 CuSO4 反应的 NaOH 的质量为 y。CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4160 8016 g y16016 g 80y 解得：y8 g，所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为8 g100 g60 g 100%20%。