化学竞赛+之+化学计算.ppt

1、2010年南京师范大学初中化学竞赛培训讲座之 化学计算篇,南京晓庄学院 生物化工与环境工程学院 端木守拙,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,讲座提纲,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,例1、50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到21 8g固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是( ) A2g B3g C35g D45g,守恒法,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,例2、有氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体12g,其中碳元素的质量分数为30%，使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后，再将气体通入过量的石灰水中，能得到白色沉淀（ ）

2、A. 10g B. 15g C. 30g D. 20g,一、常用解题方法,守恒法,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,2010年天津市初赛试题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,守恒法,见化学教与学2010年第5期p40第35题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,例5： （04年全国）、X和Z是由A、B、C三种元素（A、B、C均为118号元素）形成的两种化合物。已知元素A在两种化合物中的质量分数分别为29.1%和

3、17.0%，且B、C的质量比在两种化合物中是相同的。已知化合物X的化学式为A2B2C3，Z的化学式为A2BxCy。它的溶液跟盐酸混合时有气体和浅黄色沉淀生成，该气体是形成酸雨的主要原因。则元素A是、B是、C是（填元素符号），Z的化学式为。,一、常用解题方法,Na； S； O； Na2S4O6,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,极值法,例6：(04年复赛)将一块严重锈蚀而部分变成铜绿Cu2(OH)2CO3的铜块研磨成粉末，在空气中充分灼烧成CuO，固体质量的变化情况可能是（ ） A.增重30% B.增重10% C.不变 D.减轻30%,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、

4、常用解题方法,极值法,例7：(09年复赛)一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24，则其中氮气的质量分数可能为 A、10 B、30 C、50 D、70,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,例8、（01年全国复赛）在托盘天平的左、右两托盘中各放一只烧杯，调节至平衡，向烧杯分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍保持平衡，合金中铝与铜的质量比是（）。 (A) 3:1 (B) 2:1 (C) 3:4 (D) 2

5、:3,差量法,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,见化学教与学2010年第5期p8第32题,一、常用解题方法,差量法,例9、生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L（标准状况）该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为： CH44 CuO CO22 H2O4 Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5 g。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,一、常用解题方法,例10、若千克铜粉和铁粉的混合物与盐酸充分反应后过滤，将滤渣在空气中充分加热，加热

6、后产物的质量恰好等于原混 合物的质量，则原混合物中铁的质量分数为（ ） A20% B40% C50.4% D80%,无数据计算题,解析 很显然，经过一系列反应之后，所得产物氧化铜中的氧元素和原混合物中的铁在质量上发生了等量代换，求铁在原混合物中的质量分数，即是求氧在化学式CuO中的质量分数。氧的质量分数=（16/80）100%=20%，故原混合物中铁的质量分数也为20%，答案为A。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,其它计算型选择题,例11、（2010年天津初赛）,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,二、金属氧化物的还原,见化学教与学2010年第5期p13第22题,南京晓庄学院生物化工与环境

7、工程学院,二、金属氧化物的还原,例2、（2006年复赛）已知CuO被C还原的产物是Cu2O（红色）。现有CuO和木炭粉组成的混合物4.24g，在高温下充分反应后，得到红色固体产物。反应后产生的气体能全部被过量的澄清的石灰水吸收，得沉淀2.00g。试计算所得红色固体产物质量。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,原题答案：,错,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,从图象中观察反应信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学

8、院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,固体的质量为1.49 g+2.98 g+1.38 g + 2 g7.85 g7.9 g (2分),南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,根据反应信息作图,见化学教与学2010年第5期p40第34题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,例4、（2007年山东省初赛）在mg 20的氢氧化钠溶液中滴加23滴酚酞试液，然后边搅拌边逐滴向其中加入硫酸镁溶液，至溶液的红色完全褪去时，滤去沉淀，称得剩余溶液总质量为3mg。 (1)计算所加硫酸镁溶液的质量

9、分数； (2）用N表示溶液中离子的数目，不同种离子用离子符号注明如N (Na）表示钠离子的数目，请建立坐标系，绘制上述滴加过程中各种离子的数目随溶液的不断加入而变化的关系图。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,热门图象计算产生气体的化学反应,见化学教与学2010年第5期p8第31题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,见化学教与学2010年第5期p32第29题,南京晓

10、庄学院生物化工与环境工程学院,三、计算题中的图象信息,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,例1、（2009年江苏预赛）航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低(-183)，需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢(H2O2)代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇(含碳52、含氢l3、含氧35)为燃料，质量分数为90的过氧化氢做氧化剂，欲使1kg该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90的过氧化氢的质量(提示：可按2H2O2=2H2O+O2

11、得到的氧气与醇反应来计算)。,燃料与燃烧问题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,解：设氢气体积分数为x 管道煤气实际提供热能等于水升温所需热能： 6012.2103x+0.1512.1103+(0.61-x) 3810385%70% = (42-12) 4.185000 x=0.477 即H2的体积分数为47.7%，CH4的体积分数为13.3%,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四

12、、生活与社会素材的命题,无机工业问题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,有机物的计算,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,四、生活与社会素材的命题,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,五、化合物的混合计算,例1、（2008年复赛）现有16g Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验；把混合物全部加入到100g足量的硫酸溶液中，完全溶解。然后滴加150 g 16 %的氢氧化钠溶液，沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。,南京晓庄学院

13、生物化工与环境工程学院,五、化合物的混合计算,例2、（2009年复赛）将10gCuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入m g铁粉，充分反应后，过滤，将滤渣烘干得到干燥固体物质m g。 求：(1)所加稀硫酸的溶质的质量分数； (2)当m取何值时，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,五、化合物的混合计算,例3、（2007年复赛）常温下,在2.0g盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g,硫酸钡沉淀达到最大值:当碱液加至60g时,溶液PH=7求: (1)原混合液中硫酸的质量分数。 (2)当pH=7 时溶液中溶质的质量。,南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,五、化合物的混合计算,例1、（2008年复赛）现有16g Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验；把混合物全部加入到100g足量的硫酸溶液中