科学计算及推断

1、化学计算化学计算化学方程式计算化学方程式计算有关化学方有关化学方程式的计算程式的计算不纯物质的计算不纯物质的计算(杂质不参加反应杂质不参加反应)过量判断计算过量判断计算多步反应的计算多步反应的计算差量计算差量计算不纯物质的计算（不纯物质的计算（杂质溶水，但不反应杂质溶水，但不反应） 1. 某研究性学习小组为了测定纯碱某研究性学习小组为了测定纯碱(假定只含假定只含杂质氯化钠杂质氯化钠)中中Na2CO3的质量分数，称取纯碱的质量分数，称取纯碱固体固体112g，将其加入，将其加入50 g稀盐酸中，恰好稀盐酸中，恰好完全反应，使气体全部放出，得到氯化钠溶完全反应，使气体全部放出，得到氯化钠溶液液568

2、 g。请你计算。请你计算(结果保留一位小数结果保留一位小数)： (1)反应中产生反应中产生CO2的质量。的质量。 (2)纯碱中纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。不纯物质计算（不纯物质计算（杂质不溶水，不参与反应杂质不溶水，不参与反应） 2我省各地都有丰富的石灰石矿产资源。有一矿山上的石灰我省各地都有丰富的石灰石矿产资源。有一矿山上的石灰石样品，其中只含杂质二氧化硅石样品，其中只含杂质二氧化硅(二氧化硅是一种既不溶于水二氧化硅是一种既不溶于水也不与盐酸反应且耐高温的固体也不与盐酸反应且耐高温的固体)。小琳和他的同学想测定该。小琳和他的同学想测定该样品中碳酸钙的质量分数，他们取一块石灰石样

3、品，将其粉样品中碳酸钙的质量分数，他们取一块石灰石样品，将其粉碎后，称出碎后，称出6 g放入烧杯内放入烧杯内(烧杯的质量为烧杯的质量为20g)，然后加入，然后加入50 g足量稀盐酸，用玻璃棒搅拌至不再产生气泡为止。反应所需足量稀盐酸，用玻璃棒搅拌至不再产生气泡为止。反应所需时间时间(t)和烧杯及其所盛物质的总质量和烧杯及其所盛物质的总质量(m)的关系如图所示。的关系如图所示。 试回答：试回答： (1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数该石灰石样品中碳酸钙的质量分数 是多少是多少? (2)恰好反应时所得溶液的质量分数恰好反应时所得溶液的质量分数过量过量 判断计算判断计算 某样品为某样品为Cu和和Cu

4、O的混合物，四位同学实验数据如下的混合物，四位同学实验数据如下物质质量甲甲乙丙丙丁丁所所取样品的取样品的质量质量/g30252020所加稀硫酸的质量所加稀硫酸的质量/g100100100120剩余固体的质量/g22171212求：求：1、混合物中氧化铜的含量？、混合物中氧化铜的含量？ 2、硫酸溶液的溶质质量分数？、硫酸溶液的溶质质量分数？过量判断计算过量判断计算实验次数项目第一次第二次第三次所取合金的质量/g202040所加稀硫酸的质量/g10012080生成氢气的质量/g0.40.40.43、某同学探究铜铁合金中铁的质量分数，进行了三次实验，、某同学探究铜铁合金中铁的质量分数，进行了三次实验

5、，实验数据如下表实验数据如下表：根据该同学的实验，试回答以下问题：根据该同学的实验，试回答以下问题：（1）上表三次实验中，合金里的铁恰好完全反应时，消）上表三次实验中，合金里的铁恰好完全反应时，消耗稀硫酸溶液的质量是耗稀硫酸溶液的质量是_g。（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？（3）第三次实验所得溶液溶质质量分数为）第三次实验所得溶液溶质质量分数为_（结果保留至（结果保留至0.1%）。）。差量计算差量计算 4、将一定质量的碳酸钙和铜粉放在一个敞、将一定质量的碳酸钙和铜粉放在一个敞口容器中，加热煅烧，使其完全反应，反口容器中，加热煅烧，使其完全反应，反应前后容

6、器的固体质量不变，求原碳酸钙应前后容器的固体质量不变，求原碳酸钙与铜的质量比。与铜的质量比。元素质量守恒计算元素质量守恒计算5、某高炉年产生铁、某高炉年产生铁4x106吨（含杂质吨（含杂质3%），需），需要含铁的质量分数为要含铁的质量分数为50%的赤铁矿多少万吨？的赤铁矿多少万吨？ （赤铁矿的主要成分为（赤铁矿的主要成分为Fe2O3）练习：要炼出含铁练习：要炼出含铁90%的生铁的生铁100吨，至少需要吨，至少需要含含Fe2O3的质量分数为的质量分数为80%的铁矿石多少吨？的铁矿石多少吨？元素质量守恒计算元素质量守恒计算多个反应的计算多个反应的计算6、已部分变质的氢氧化钠样品、已部分变质的氢氧化

7、钠样品13.3克配制溶克配制溶液液,滴入质量分数为滴入质量分数为14.6%的稀盐酸的稀盐酸,生成二生成二氧化碳氧化碳2.2克克,求：求：1、生成碳酸钠的质量、生成碳酸钠的质量 2、氢氧化钠质量、氢氧化钠质量 3、稀盐酸质量、稀盐酸质量 4、所得的溶液中溶质的质量分数、所得的溶液中溶质的质量分数实验计算题实验计算题练习：练习：NaHCO3产品中混有少量的产品中混有少量的Na2CO3，某兴趣小组同学为了测定该产品中，某兴趣小组同学为了测定该产品中NaHCO3的质量分数，设计了下列两种实验方案的质量分数，设计了下列两种实验方案方案一：样品稀硫酸测定生成方案一：样品稀硫酸测定生成CO2的质量的质量 （

8、1）本实验采用如图所示的装置，）本实验采用如图所示的装置，C中盛放的物质是中盛放的物质是 。（2）若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸，在其他操作正确的情况下）若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸，在其他操作正确的情况下 ， （填（填“能能”或或”不能不能“）准确测定样品中）准确测定样品中NaHCO3的质量分数的质量分数 方案二：样品方案二：样品 加热测定剩余固体质量加热测定剩余固体质量 具体操作步骤如下：具体操作步骤如下： 取一只洁净的坩取一只洁净的坩祸，称得质最为祸，称得质最为21.2克冉向其中加入样品，称得总质量为克冉向其中加入样品，称得总质量为41.2克；克； 加热加热盛有样品的坩埚；盛有样品

9、的坩埚； 将坩埚充分冷却，称量坩埚和剩余固体的质量；将坩埚充分冷却，称量坩埚和剩余固体的质量； 多次多次重复步骤和至恒重，称得坩埚和剩余固体的总质量为重复步骤和至恒重，称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0克克 （3）实验时需要重复）实验时需要重复“加热、冷却、称量加热、冷却、称量”操作多次其目的操作多次其目的是是 。 （4）根据题意，计算样品中）根据题意，计算样品中NaHCO3的质量分数，写出计算过程的质量分数，写出计算过程推断题推断题（关键是排除干扰）（关键是排除干扰）某固体物质可能有某固体物质可能有KNO3、K2SO4、NaCl、FeCl3、CaCl2和和Na2CO3中的一种或几种物质组成

10、将实验操作和观察中的一种或几种物质组成将实验操作和观察到的实验现象记录如下：到的实验现象记录如下：第一步：取少量固体物质于试管中加水，形成无色透第一步：取少量固体物质于试管中加水，形成无色透明溶液；明溶液；第二步：向溶液中滴加第二步：向溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液，有白色沉淀生成，继续滴加继续滴加BaCl2溶液，直至不再产生沉淀，过滤，得白溶液，直至不再产生沉淀，过滤，得白色沉淀和滤液；色沉淀和滤液；第三步：在白色沉淀中加入稀盐酸，沉淀全部溶解；第三步：在白色沉淀中加入稀盐酸，沉淀全部溶解；第四步：向滤液中加入第四步：向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生溶液，有白色沉淀生

11、成，再加入稀硝酸，沉淀不溶解成，再加入稀硝酸，沉淀不溶解请分别用化学式表示这种物质的几种可能组成请分别用化学式表示这种物质的几种可能组成无有色离子，相互不能反应形成沉淀无有色离子，相互不能反应形成沉淀外加试剂外加试剂BaCl2使反应生成使反应生成NaCl形成干扰。形成干扰。推断题推断题 1、某固体混合物可能由、某固体混合物可能由NaCl、NaNO3、Na2CO3、BaCl2、 CuSO4、Na2SO4中的一种或几种组成，现进行中的一种或几种组成，现进行如下实验：如下实验：（1）将混合物溶于水得到白色沉淀和无色透明溶液；）将混合物溶于水得到白色沉淀和无色透明溶液；（2）向（）向（1）中加入足量的

12、稀硝酸，沉淀仅部分溶解；）中加入足量的稀硝酸，沉淀仅部分溶解；（3）将（）将（2）过滤，往滤液中加入）过滤，往滤液中加入AgNO3溶液，又生成溶液，又生成不溶于不溶于 稀稀HNO3的白色沉淀的白色沉淀 分析固体的组成？分析固体的组成？已经确认存在的已经确认存在的BaCl2对对NaCl的的鉴定产生干扰。鉴定产生干扰。固固体体粉粉末末溶于溶于水水 无无色色溶溶液液加过量加过量Ba(NO3)2溶液溶液 过滤过滤白色沉淀白色沉淀无色无色溶液滴加足量稀滴加足量稀H2SO4产生气体，产生气体，沉淀不消失沉淀不消失滴加滴加AgNO3溶液溶液 产生白色沉淀产生白色沉淀（第29题图）29.有一包固体粉末，可能含

13、有氧化钙、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠有一包固体粉末，可能含有氧化钙、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种。为确定其组成，小杨设计出实验方案，实验步中的一种或几种。为确定其组成，小杨设计出实验方案，实验步骤及现象如下。请回答：骤及现象如下。请回答：（1）写出步骤中产生白色沉淀的化学方程式）写出步骤中产生白色沉淀的化学方程式 。（2）根据实验中的现象，能否确定原固体粉末的组成？若能，请）根据实验中的现象，能否确定原固体粉末的组成？若能，请写出各成分的化学式；若不能，在原实验步骤的写出各成分的化学式；若不能，在原实验步骤的基础上，对上述基础上，对上述方案中的试剂作一改进，并描述相应的实验现象及结论，以确

14、定方案中的试剂作一改进，并描述相应的实验现象及结论，以确定固体粉末的组成。固体粉末的组成。 。推断题推断题5、实验室有一久置的生石灰样品，科学小组同学利用该样品实验室有一久置的生石灰样品，科学小组同学利用该样品进行了一系列探究活动，具体操作步骤如下：进行了一系列探究活动，具体操作步骤如下：称取称取0.75克样品，加足量的水充分溶解，过滤得滤液克样品，加足量的水充分溶解，过滤得滤液A和和0.1克沉淀克沉淀B。将滤液。将滤液A等分成等分成2份，一份先加少量酚酞试液再份，一份先加少量酚酞试液再加稀盐酸至过量，得混合物加稀盐酸至过量，得混合物C，另一份加过量的碳酸钠溶液，另一份加过量的碳酸钠溶液，得混

15、合物，得混合物D。将混合物。将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中，发倒入一个洁净的烧杯中，发现烧杯中有白色沉淀且上层清夜呈红色，过滤，得滤液现烧杯中有白色沉淀且上层清夜呈红色，过滤，得滤液E和和1克滤渣向滤液克滤渣向滤液E中滴加中滴加CaCl2溶液，有白色沉沉生成。溶液，有白色沉沉生成。 （1）则滤液）则滤液E中一定含有的溶质是中一定含有的溶质是 。 （2）依据实验现象和及数据判断，原样品的成分是）依据实验现象和及数据判断，原样品的成分是 。推断题推断题1、是否变质要检验什么物质的存在？、是否变质要检验什么物质的存在？ 可用什么试剂检验可用什么试剂检验Na2CO3？最好用什么试剂？最好用什么试剂

16、？2、变质程度要检验什么物质的存在？、变质程度要检验什么物质的存在？ 用什么试剂检验？干扰因素是什么？用什么试剂检验？干扰因素是什么？ 怎么排除干扰？怎么排除干扰？3、如何除杂？、如何除杂？如何证明某氢氧化钠固体是否变质及变质程度？如何证明某氢氧化钠固体是否变质及变质程度？ (实质是物质鉴定方案设计实质是物质鉴定方案设计)先取样再实验；先现象结论。先取样再实验；先现象结论。氢气还原氧化铜实验氢气还原氧化铜实验1、导管为何靠上、导管为何靠上、伸入底部？伸入底部？2、试管口为何向下、试管口为何向下倾斜？倾斜？3、实验步骤如何？、实验步骤如何？顺序颠倒会如何？顺序颠倒会如何？4、反应现象如何？、反应

17、现象如何？5、谁是还原剂？、谁是还原剂？氢灯灯氢氢灯灯氢现象：黑色固体变成红色，现象：黑色固体变成红色， 试试 管口出现小水珠管口出现小水珠可能氢氧混合爆炸；可能灼可能氢氧混合爆炸；可能灼热金属铜重新被氧化热金属铜重新被氧化比较固固加热型的发生装置和比较固固加热型的发生装置和氢气还原氧化铜实验装置氢气还原氧化铜实验装置导管的长短？有无塞子？导管的长短？有无塞子？还原剂还原氧化铜实验比较还原剂还原氧化铜实验比较三种还原剂还原氧化铜实验对比三种还原剂还原氧化铜实验对比 1、哪种还原剂状态不同？、哪种还原剂状态不同？ 2、哪个反应类型与其他不同、哪个反应类型与其他不同? 3、哪个实验需要尾气处理？、

18、哪个实验需要尾气处理？ 4、能用黑色固体变红来区分参加反应的还、能用黑色固体变红来区分参加反应的还原剂吗？应该依据什么来区分？原剂吗？应该依据什么来区分？反应物的状态及反应产物反应物的状态及反应产物。 如何对氢气进行验纯：如何对氢气进行验纯：用用排水法排水法收集一小试管的氢气，用大拇指堵住试管口，移至收集一小试管的氢气，用大拇指堵住试管口，移至酒精灯火焰上方，放开大拇指。听酒精灯火焰上方，放开大拇指。听有无尖锐的爆鸣声有无尖锐的爆鸣声，如，如果有爆鸣声说明不纯，应用另一支试管重新验纯。果有爆鸣声说明不纯，应用另一支试管重新验纯。利用还原氧化铜的反应鉴定气体利用还原氧化铜的反应鉴定气体 1、某气

19、体是氢气的鉴定：、某气体是氢气的鉴定： 先先保证气体样品保证气体样品通灼热氧化铜前不含水通灼热氧化铜前不含水； 再再看还原反应的产物中有无水生成。看还原反应的产物中有无水生成。 2、某气体是一氧化碳的鉴定：、某气体是一氧化碳的鉴定： 先先保证气体样品保证气体样品通灼热氧化铜前不含通灼热氧化铜前不含CO2； 再再看还原反应的产物中有无水生成。看还原反应的产物中有无水生成。 还原反应发生现象表达还原反应发生现象表达一、已知物质说现象一、已知物质说现象（说完整说完整） H2还原氧化铜的现象：还原氧化铜的现象： CO还原氧化铜的现象：还原氧化铜的现象：二、已知现象推断物质二、已知现象推断物质（挑单独现

20、象推断挑单独现象推断） 推断还原剂是推断还原剂是H2的现象：的现象： 推断还原剂是推断还原剂是CO的现象：的现象：复习：复习： 1、氢气的验纯方法？判断依据？、氢气的验纯方法？判断依据？ 2、氢气还原氧化剂的实验步骤？目的？、氢气还原氧化剂的实验步骤？目的？ 3、氢气还原氧化铜的实验现象？、氢气还原氧化铜的实验现象？ 谁是还原剂？谁发生还原反应？谁是还原剂？谁发生还原反应？气体混合物的推断气体混合物的推断1、有一气体混合物含有二氧化碳、一氧化碳、有一气体混合物含有二氧化碳、一氧化碳、氮气和水蒸汽四种气体，现进行如下操作、氮气和水蒸汽四种气体，现进行如下操作，请判断所得气体的组成情况（假设每步反

21、，请判断所得气体的组成情况（假设每步反应都进行完全）应都进行完全）（1）依次通过）依次通过NaOH溶液、浓溶液、浓H2SO4，最后得，最后得到的气体有到的气体有_（填化学式）（填化学式）（2）依次通过浓）依次通过浓H2SO4、炽热的氧化铁粉末、炽热的氧化铁粉末，最后得到的气体有，最后得到的气体有_（填化学式）（填化学式）气体推断题气体推断题碱石灰碱石灰27. .某气体可能由某气体可能由CO、CO2、H2、HCl中的一种或几种组成。为研究中的一种或几种组成。为研究其组成，某兴趣小组的同学按如图装置进行实验其组成，某兴趣小组的同学按如图装置进行实验（1 1）若该气体中含有）若该气体中含有H H2

22、2，则能观察到的实验现象是，则能观察到的实验现象是 。 _ _ ；（2 2）按上述装置进行实验，观察到）按上述装置进行实验，观察到A A处没有明显现象，据此现象，处没有明显现象，据此现象，你能确定气体中你能确定气体中COCO2 2的存在吗？若能，请说明理由。若不能；请你的存在吗？若能，请说明理由。若不能；请你在不影响其他气体检验的前提下，对上述装置提出一个简单的改进在不影响其他气体检验的前提下，对上述装置提出一个简单的改进方案，使实验能确定方案，使实验能确定CO2CO2是否存在？是否存在？气体混合物的推断气体混合物的推断33天然气燃烧的产物是什么呢？带着这一问题，小聪和同学一起进行了如下天然气

23、燃烧的产物是什么呢？带着这一问题，小聪和同学一起进行了如下的探究。的探究。 （1）设计与实验：同学们设计了甲图装置（固定装置未画出），将天然气在氧气）设计与实验：同学们设计了甲图装置（固定装置未画出），将天然气在氧气中点燃后得到的混合气体通过该装置进行实验。开始中点燃后得到的混合气体通过该装置进行实验。开始 时应时应 （填（填“先通气体先通气体”或或“先加热先加热”）；加热过程中发现黑色）；加热过程中发现黑色CuO固体变红，澄清石灰水变浑固体变红，澄清石灰水变浑浊。浊。根据甲图装置出现的现象，写出混合气体所有的可能组成根据甲图装置出现的现象，写出混合气体所有的可能组成 。 （2）评价与改进：）

24、评价与改进：小聪认为上述小聪认为上述实验方案有缺陷，实验方案有缺陷，通过讨论，增加了乙图中通过讨论，增加了乙图中的的3个装置个装置，对方案作了改进并进行实验：将混合气体先通过乙图中连接的装对方案作了改进并进行实验：将混合气体先通过乙图中连接的装置后，再通入甲图装置。实验中部分现象如下：置后，再通入甲图装置。实验中部分现象如下：A装置质量增加，装置质量增加，B装置中溶液装置中溶液不变浑浊，甲图装置中实验现象与（不变浑浊，甲图装置中实验现象与（1）相同。）相同。请你写出改进方案的装置连接顺序（装置不重复使用）：混合气体请你写出改进方案的装置连接顺序（装置不重复使用）：混合气体 甲甲图装置（填装置编

25、号）。图装置（填装置编号）。澄清石灰水澄清石灰水甲甲A B C 乙乙NaOH溶液溶液澄清澄清石灰水石灰水无水无水CuSO4用甲装置可以鉴定用甲装置可以鉴定CO2的存在吗？的存在吗？3、某混合气体可能有某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组中的一种或几种，某学习小组的同学为了研究气体的组成，设计了如图装置进行实验（夹持装的同学为了研究气体的组成，设计了如图装置进行实验（夹持装置已省略）实验后发现置已省略）实验后发现A装置中溶液变浑浊，装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色中的固体由黑色边红色，边红色，D中的固体有白色变蓝色，中的固体有白色变蓝色，F装置中有水流入烧杯装置中有水流

26、入烧杯在反应前后对在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如表：测量结果如表：问问（1）一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是）一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是 .（2）F装置的作用：装置的作用：“抽气抽气”； .(3)证明原混合气体中有证明原混合气体中有CO存在的定量关系是存在的定量关系是 （用字母（用字母a、b、c、d表示表示)反应前后反应前后 反应前反应前 反应反应后后C装置中试管与固体的总质量（克）装置中试管与固体的总质量（克） a cD装置中装置中U形管与固体的总质量（克）形管与固体的总质量（克） bd物

27、质组成测定实验物质组成测定实验测量目的测量目的实际实际测量量测量量数据分析数据分析类型一：测定纯净物的组成类型一：测定纯净物的组成 测量目的：测各元素的质量，求元素质量比测量目的：测各元素的质量，求元素质量比类型二：测定混合物的组成类型二：测定混合物的组成测量目的：测量目的：测组分质量和混合物质量，求组分的质量分数测组分质量和混合物质量，求组分的质量分数实验误差来自实验误差来自实际测量量的测不准实际测量量的测不准引起引起需要需要测量量测量量完成完成正向思维，逆向分析正向思维，逆向分析1、某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨

28、论与探究。讨论与探究。【原理思路】利用【原理思路】利用Na2CO3与稀与稀H2SO4反应产生反应产生CO2，通过，通过 CO2 质质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差致难以避免的误差 （填序号）。（填序号）。加入的稀硫酸量不足加入的稀硫酸量不足 装置内空气中的装置内空气中的CO2没有排出没有排出反

29、应产生的反应产生的CO2未被完全吸收未被完全吸收 干燥管与空气直接相通干燥管与空气直接相通物质组成测定实验物质组成测定实验 2、围绕工业烧碱样品纯度测定问题围绕工业烧碱样品纯度测定问题对图甲方案进行改进，设计了如图乙图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。的实验方案（固定装置省略）。 图乙图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是三个弹簧夹的控制方法是_ 。【数据分析】若撤去图乙中的【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将

30、装置，则测得工业烧碱的纯度将 _ （填（填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“无影响无影响”）。）。【拓展提高】已知【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3，当，当Na2CO3全全部转化为部转化为NaHCO3后，生成的后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请溶液。请分析推断反应后所得分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成溶液的溶质，其所有的可能组成 。 第33题图乙yi yi 4、甲、乙两个研究性学习小组分别制备氨气，并利用氨气的性质（氨气与灼热的氧化铜反应，生成、甲、乙两个研究性学习小组分别制备氨气，并利用氨气的性质（氨气与灼热的氧化铜反应，生成铜、水和氮