董婷
摘要:化學(xué)計(jì)算題一直是全國(guó)各地歷年中考重要的考點(diǎn).近年來,中考化學(xué)計(jì)算命題趨向于能充分體現(xiàn)新課程情境新穎、構(gòu)思巧妙、形式多樣的理念,試題往往起點(diǎn)高、落點(diǎn)低.據(jù)此文章對(duì)中考化學(xué)中計(jì)算題的考查內(nèi)容及其題型進(jìn)行了分類和總結(jié).
關(guān)鍵詞:題型;計(jì)算題;中考化學(xué)
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2023)32-0131-03
化學(xué)計(jì)算是從量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成與變化,以九年級(jí)化學(xué)的核心知識(shí)為載體,著重考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力.計(jì)算題多數(shù)安排在試卷最后作為壓軸題,中考中化學(xué)計(jì)算題給予信息的方式多種多樣,既有傳統(tǒng)的文字描述,也有圖像、表格、圖片等類型,旨在培養(yǎng)學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)原理,并能結(jié)合文字、圖表等分析問題和解決問題的能力[1].
1 文字?jǐn)⑹鲱愑?jì)算題
例1 (2023·福建)為求證“喝反復(fù)燒開的飲用水會(huì)造成亞硝酸鹽中毒”的真?zhèn)危瑢W(xué)習(xí)小組以煮沸52次的桶裝水為水樣,利用下述反應(yīng)測(cè)定亞硝酸鹽的含量(以NaNO2計(jì)):
2NaNO2+2KI+2H2SO4
2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4
結(jié)果表明,1 L水樣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生了5.08×10-3mg的I2.
(1)計(jì)算1 L水樣中NaNO2的質(zhì)量.
(2)查閱《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2022)》,經(jīng)換算,合格飲用水中NaNO2的含量應(yīng)低于7.50×10-3mg·L-1.結(jié)合計(jì)算結(jié)果,得出的結(jié)論是:喝反復(fù)燒開的飲用水(填“會(huì)”或“不會(huì)”)造成亞硝酸鹽中毒.
解析(1)設(shè)1L水樣中NaNO2的質(zhì)量為x.
2NaNO2+2KI+2H2SO4
138
x
2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4
254
5.08×10-3mg
138254=x5.08×10-3mg
x=2.76×10-3mg
答:1 L水樣中NaNO2的質(zhì)量是2.76×10-3mg.
(2)1 L煮沸52次的桶裝水含有NaNO2的質(zhì)量為2.76×10-3mg,小于合格飲用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg·L-1,所以煮沸52次的桶裝水也符合合格飲用水的標(biāo)準(zhǔn),而實(shí)際生活中很難同一份水煮沸52次,所以喝反復(fù)燒開的飲用水不會(huì)造成亞硝酸鹽中毒.
答案:(1)2.76×10-3mg(2)不會(huì)
2? 坐標(biāo)曲線類計(jì)算題
例2(2023·內(nèi)蒙古包頭)鐵銅金屬常用于生產(chǎn)機(jī)械零件.為測(cè)定某鐵銅金屬粉末中鐵粉的含量,取20 g樣品于燒杯中,逐滴加入稀硫酸充分反應(yīng)后,測(cè)得固體質(zhì)量隨加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示.計(jì)算:
(1)該金屬粉末中鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(2)生成氫氣的質(zhì)量.
(3)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解析(1)根據(jù)圖像可知,最后剩余的6 g固體是不與稀硫酸反應(yīng)的銅,則混合物中鐵的質(zhì)量為20 g-6 g=14 g,則該金屬粉末中鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14 g20 g×100 %=70%.
(2)設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x.
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
562
14 gx
562=14 gx
x=0.5 g
答:生成氫氣的質(zhì)量為0.5 g.
(3)設(shè)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量為y.
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
5698
14 g y
5698=14 gy
y=24.5 g
則所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
24.5 g100 g×100%=24.5 %
答:所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%.
答案:(1)70%(2)0.5g(3)24.5%
3 表格類計(jì)算題
例3(2023·黑龍江綏化)某同學(xué)取MgCl2和KCl固體混合物10.8 g,向其中加入115 g的水,使其完全溶解.將100 g一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KOH溶液平均分成5等份,依次加入上述溶液中,生成沉淀的質(zhì)量與KOH溶液的質(zhì)量關(guān)系見表1.
請(qǐng)分析計(jì)算:
(1)表中m的值是.
(2)所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是.
(3)計(jì)算恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(要寫出計(jì)算過程).
解析 (1)根據(jù)前四次實(shí)驗(yàn),每次對(duì)應(yīng)的沉淀的質(zhì)量為1.45 g,所以第二次產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m=1.45 g×2=2.9 g,且第四次為恰好完全反應(yīng).
(2)第四次恰好完全反應(yīng),此時(shí)加入氫氧化鉀溶液的質(zhì)量為80 g,生成沉淀氫氧化鎂的質(zhì)量為5.8 g.設(shè)80 g氫氧化鉀溶液中氫氧化鉀的質(zhì)量為x.
MgCl2+2KOH2KCl+Mg(OH)2↓
11258
x5.8 g
11258=x5.8 g
x=11.2 g
所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
11.2 g80 g×100%=14%
答:所用KOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%.
(3)設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的MgCl2的質(zhì)量為y,生成KCl的質(zhì)量為z.
MgCl2+2KOH2KCl+Mg(OH)2↓
9514958
yz5.8 g
9558=y5.8 gy=9.5 g
14958=z5.8 gz=14.9 g
所得溶液是氯化鉀溶液,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
10.8 g-9.5 g+14.9 g10.8 g+80 g+115 g-5.8 g×100%=8.1%
答:恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.1%.
答案:(1)2.9(2)14%(3)8.1%
4 實(shí)驗(yàn)類計(jì)算題
例4(2023·山東濟(jì)寧)某抗酸藥如圖2所示,成分為CaCO3、Mg(OH)2.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖3裝置測(cè)定抗酸藥片中兩種成分的質(zhì)量,取10片抗酸藥稱量,質(zhì)量共為6.2 g,然后加入到A裝置的燒瓶中.滴加稀鹽酸,反應(yīng)停止時(shí)裝置C中質(zhì)量增加2.2 g.
請(qǐng)回答:
(1)裝置B中濃硫酸的作用是.
(2)每片抗酸藥中含CaCO3的質(zhì)量為g,其中Mg(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(不要求計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%).
(3)若撤除裝置D,對(duì)Mg(OH)2質(zhì)量的測(cè)量產(chǎn)生(填“偏大“、“偏小”或“不變”)的影響.
解析碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氫氧化鎂能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,生成的二氧化碳可以被C裝置的氫氧化鋇吸收,二氧化碳可以與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水,故裝置C增加的質(zhì)量為碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量.通過化學(xué)方程式的計(jì)算就可以求出碳酸鈣的質(zhì)量,從而確定氫氧化鎂的質(zhì)量.
(1)為了讓裝置C增加的質(zhì)量為生成的二氧化碳的質(zhì)量,故在二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入到裝置C之前要除去二氧化碳中的水蒸氣,濃硫酸具有吸水性,故裝置B中濃硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣.
(2)由分析可知,生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2 g,設(shè)10片抗酸藥中碳酸鈣的質(zhì)量為x.
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
10044
x2.2 g
10044=x2.2 g
x=5 g
故10片抗酸藥中有5 g碳酸鈣,則每片抗酸藥中含CaCO3的質(zhì)量為5 g÷10=0.5 g.
由題意可知,10片抗酸藥共6.2 g,故每片抗酸藥的質(zhì)量為6.2 g÷10=0.62 g,其中碳酸鈣為0.5 g,故氫氧化鎂的質(zhì)量為0.62 g-0.5 g=0.12 g,故Mg(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
0.12 g0.62 g×100%≈19.4%
(3)裝置D為堿石灰,可以吸收水和二氧化碳,故裝置D的作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入到裝置C中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,故若撤除裝置D,會(huì)使空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入到裝置C中,使生成的二氧化碳的質(zhì)量偏大,則計(jì)算出來的碳酸鈣的質(zhì)量偏大,故對(duì)Mg(OH)2質(zhì)量的測(cè)量產(chǎn)生偏小的影響.
答案:(1)吸收二氧化碳中的水蒸氣
(2)0.519.4%(3)偏小
參考文獻(xiàn):
[1] 人民教育出版社,課程教材研究所,化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書·化學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2015.
[責(zé)任編輯:季春陽(yáng)]