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6．依據圖形的有關化學方程式計算，如例6。

[典例精析]

例1：(南通市中考)密閉容器內有A、B、C、D四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下：

下列說法正確的是(　　 )

A．物質C一定是化合物，物質D可能是單質

B．反應后密閉容器中A的質量為19.7g

C．反應過程中，物質B與物質D變化的質量比為87∶36

D．若物質A與物質C的相對分子質量之比為197∶158，則反應中A與C的化學計量數之比為l∶2

解析　 由題中所給的數據可知：C反應后質量沒有了，說明是反應物，而B、D反應后質量都增加了，說明是生成物，C反應掉 31.6g，B、D共生成的質量只有 11.9g，說明A也生成物，且生成的質量為 19.7g，則該反應為分解反應，C一定是化合物，A、B、D可能是化合物，也可能是單質；然后由質量比、相對分子質量比求化學計量數比。

答案：AD

例2：(北京市中考)甲醇(CH₃OH)是一種有毒、有酒的氣味的可燃性液體。甲醇在氧氣中不完全燃燒可發生如下反應：8CH₃OH + nO₂mCO₂ + 2CO + 16H₂O。若反應生成3.6g水，請計算：

(1)　　　 m值是　　 　　　

(2)　　　 參加反應的氧氣質量是多少克？(寫出規范計算步驟)

解析　 此題要求運用質量守恒定律，去確定化學計量數。質量守恒定律不僅體現在宏觀上總質量相等、元素的質量相等，還體現在微觀上原子個數相等。根據碳原子數反應前后相等，8=m+2 ，m=6 ；反應前后氧原子個數為8+2n=6×2+2+16 ，n=11 ，然后根據化學方程式，由生成3.6g水，求參加反應的氧氣的質量。

答案：(1)6

(2)　 8+2n=6×2+2+16　　　　 n=11

　　　　 設參加反應的氧氣質量為X

　　　 　8CH₃OH + 11O₂6CO₂ + 2CO + 16H₂O　

　　　　　　　　 11×32　　　　　　　　 16×18

　　　　　　　　　 x　　　　　　　　　　 3.6g

　 x=4.4g

答：參加反應的氧氣為4.4g。

例3：(江西省中考)化學興趣小組為了測定某鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質量分數，在實驗室將5.8g生鐵樣品放入燒杯中，加入50g稀硫酸恰好完全反應(雜質不參加反應)，反應后稱得燒杯中剩余物質的總質量為55.6g。求：

(1)產生氫氣的質量是多少？

(2)該生鐵樣品中鐵的質量分數？(結果保留一位小數)

解析　 5.8g鐵樣品，55.6g稀硫酸均為混合物，其質量勻不能直接應用于化學方程式的計算。由鐵樣品和稀硫酸反應后剩余物質的總質量減少可得出生成氫氣的質量，進而求出樣品中鐵的的質量及鐵的質量分數。

答案：解：(1)依題意知生成氫氣的質量：50g+5.8g-55.6g=0.2g

(2)設樣品中鐵的質量為x。

Fe+H₂SO₄FeSO₄+H₂↑

56　　　　　　 2

　　　 x　　　　　　　 0.2g

答：(1)生成氫氣0.2g　 (2)生鐵樣品中鐵的質量分數為96.6%。

例4：(浙江衢州市中考)單晶硅是重要的半導體材料，是某市的拳頭產品，該市某廠生產的單晶硅曾用于制造我國的第一顆人造衛生。在硅及相關產品的生產中排放的廢水含有HCl。該廠化驗員對本廠排放的廢水中HCl的質量分數進行測定：將20mL廢水(假定其密度為1g/cm³)樣品置于錐形瓶中，用質量分數為1%的氫氧化鈉溶液進行中和，共用去氫氧化鈉溶液8g(假設廢水中不含其他能與氫氧化鈉溶液反應的物質)。

(1)計算該廢水中含HCl的質量分數。

(2)該廠每天產生廢水100t，若直接排放將對環境造成污染，必須進行無害化處理后才能進行排放，現準備用氫氧化鈣粉末或質量分數為10%的氫氧化鈉溶液進行中和。有關數據如下表所示：

你將選擇　　　　 (寫化學式)來中和廢水中的HCl，請說明理由。

解析　 該試題可運用性價比(即：用與等質量等質量分數的鹽酸反應所消耗的氫氧化鈣粉末和10%的氫氧化鈉溶液的質量除以市場參考價)進行對比，比值越大經濟上越合理。

答案：解：(1)設該廠排放的廢水中含HCl的質量分數為x

　NaOH　 +　 HCl　 =　 NaCl　 +　 H₂O

　　 40　　　 36.5

　 8g×1%　 20ml×1g/cm³×x

40∶36.5= 8g×1% ∶20ml×1g/cm³×x

　　　　　　 X=0.365%

(2)Ca(OH)₂ ，根據計算分別中和100噸廢水，消耗氫氧化鈣粉末0.37噸需要資金74元，消耗質量分數為10%氫氧化鈉溶液4噸需要資金400元，從生產成本考慮選氫氧化鈣粉末。

答：該廢水中含HCl的質量分數0.365%，從生產成本考慮選氫氧化鈣粉末。

例5：(鎮江市中考)為了測定某銅鋅合金的組成，某校化學課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應，進行了三次實驗，所得相關的實驗數據記錄如下：

(1) 試計算該銅鋅合金中合金鋅的質量。

(2) 從上表數據分析，當所取合金與所用稀硫酸的比為　　 時，表明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應。

(3)所用合金與稀硫酸恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數。

解析　 本題是根據化學方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑進行計算，而準確分析題意，找準恰好完全反應時的數據是本題計算的關鍵。題目中三次實驗制得的氫氣的質量相等，說明三者實際消耗的硫酸和鋅的質量相等，分析數據可知，第二次硫酸過量，第三次合金過量，故第一次所取合金與稀硫酸恰好完全反應。根據第一次實驗產生氫氣的質量和其所取用的稀硫酸與合金樣品的質量，可求出合金中鋅的質量以及恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數。

答案： 解：(1)設合金中鋅的質量為x，生成硫酸鋅質量為y。

　　　　　　　 Zn+H₂SO₄ZnSO₄+H₂↑

　　　　　　　 65　　　　　　　 　　　　161　　 2

　　　　　　　 x　　　　　　　　 　　　　　y　　 0.2g

　　　　　　　 x:65=0.2g:2　　　　　　 x=6.5g

　　　　 (2)1 ：5

　　　　(3)y∶161=0.2g∶2　　　 y＝16.1g

　　　　 所得溶液中ZnSO₄的質量分數：＝28.6%

答：該銅鋅合金中合金鋅的質量為6.5g，當所取合金與所用稀硫酸的比為1∶5 時，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應，反應時所得溶液中溶質的質量分數為28.6%。

例6：(南通市中考)研究性學習：探究實驗室中久置的NaOH的變質程度

<研究方案>先稱取13.3g 的NaOH樣品(雜質為Na₂CO₃)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入質量分數為14.6%的稀鹽酸，根據生成CO₂的質量測定Na₂CO₃的質量。從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度。

　 <解決問題>實驗測得加入稀鹽酸的質量與產生CO₂氣體的質量關系如圖所示。

填寫下表：(計算結果保留小數點后一位)

<繼續探究>求實驗過程中與NaOH反應所用鹽酸的質量。

<發現問題>根據“與NaOH反應所用鹽酸的質量”，對照圖像，你發現了什么問題？

解析　 該試題過程復雜，綜合度高，難度大，首先要能正確分析出坐標圖中橫、縱坐標表示的量以及“三點一趨勢”。其次，通過計算還要能發現NaOH被鹽酸中和后繼續滴加鹽酸。為什么沒有立即產生CO₂氣體等思維空間很大，使學生對已學的知識大膽提出質疑，打破思維定勢發現和探究出新的問題。

答案：<解決問題>

<深入探究>m(NaOH)＝13.3g－5.3g＝8g

　　　　　　　 NaOH+HCl＝NaCl+H₂O

　　　　　　　 40　　 36.5

　　　　　　　 8g　　 m(HCl)

　　　　　　　 m(HCl)＝ 8g×＝7.3g

　　　　　　　 m［HCl(aq)］＝×100%＝50.0g

　 <發現問題>NaOH被中和后，滴加鹽酸，為什么沒有立即產生CO₂氣體

[常見誤區]

5．依據實驗數據的有關化學方程式計算，如例5。

4．根據化學方程式和溶液的有關聯系解決實際問題的綜合性計算，如例4。

3．含一定量雜質的反應物或生成物質量的計算，如例3。

2．已知某一反應物或生成物的質量，計算恰好完全反應的另一種反應物或生成物的質量，如例2。

1．利用參加反應的反應物質量總和等于生成物質量總和這一關系，求反應中某物質的質量或相對分子質量，如例1。

3．掌握化學方程式和溶液的有關綜合計算。

2．掌握含一定量雜質(雜質不參加反應)的反應物或生成物的化學方程式計算。

1．掌握由一種反應物(或生成物)的質量求生成物(或反應物)質量的計算。

10．用好化學用語和溶解性表，對日后化學的學習是非常有幫助的。請按要求寫出以下反應的化學方程式(所選的反應物在右表的范圍內，

1)　 一種酸和一種堿　　　　　　　　　　　　　 ；

2)　 一種酸和一種鹽　　　　　　　　　　　　　 ；

3)　 一種堿和一種鹽　　　　　　　　　　　　　 ；

4)　 一種鹽和另一種鹽　　　　　　　　　　　　 。

課題3　 利用化學方程式的簡單計算

[考點透視]