專題六 綜合計算題一、題型特點在綜合性計算題中，常將溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算融入到根據(jù)化學方程式的計算中。在這類計算題中根據(jù)“計算數(shù)據(jù)獲取的方式不同”可以分為：直觀文字敘述式、坐標圖象分析式、表格數(shù)據(jù)式、圖解實驗式等等。但無論哪種類型，歸根結(jié)底，仍是根據(jù)一種已知物質(zhì)的質(zhì)量，結(jié)合化學方程式計算另一種或幾種物質(zhì)的質(zhì)量。二、注意事項1.在進行化學方程式計算時，一定要用純凈物的質(zhì)量列比例式。當題目給出的物質(zhì)不是純凈物時，應該先求出純凈物的質(zhì)量，或從圖象、表格、實驗數(shù)據(jù)中運用質(zhì)量守恒定律等方法尋找“生成的氣體、沉淀”或“溶解的固體”等隱含的“純凈物”的質(zhì)量。2.求反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)應注意以下幾個量的關系。(1)反應后所得溶質(zhì)的質(zhì)量(分子)。一般是指溶于水的生成物，可由化學方程式直接計算求出。(2)反應后溶液的質(zhì)量(分母)。計算依據(jù)：質(zhì)量守恒定律，即反應后溶液的質(zhì)量反應前各物質(zhì)的總質(zhì)量離開溶液的質(zhì)量(包括生成的氣體、沉淀和不溶雜質(zhì))。文字敘述式解題指引：解答時需先寫出發(fā)生反應的化學方程式，然后明確已知量和未知量，最后代入化學方程式進行計算。例 1(2016 年天津)取硫酸鈉和氯化鈉的混合物 15 g，加入180 g 水使其完全溶解，再加入 100 g 氯化鋇溶液恰好完全反應，過濾，得 271.7 g 濾液(不考慮實驗過程中質(zhì)量的損失)。計算：(1)該混合物中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)(計算結(jié)果精確到 0.1%)。(2) 反應后所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)( 計算結(jié)果精確到0.1%)。解：生成硫酸鋇的質(zhì)量15 g180 g100 g271.7 g23.3 g。設硫酸鈉質(zhì)量為 x，生成的氯化鈉質(zhì)量為 y。Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl142x23323.3 g117y142x23323.3 g117yx14.2 g y11.7 g(1)該混合物中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：14.2 g15 g100%94.7%。(2)反應后所得濾液中氯化鈉的質(zhì)量為：11.7 g(15 g14.2g)12.5 g，反應后所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：12.5 g271.7 g100%4.6%。答：(1)該混合物中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù) 94.7%；(2)反應后所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) 4.6%。坐標圖象式解題指引：解題時先分析坐標曲線圖中橫、縱坐標表示的意義，再結(jié)合題中所涉及的化學反應分析圖象的起點、拐點和終點的含義。找已知量的方法一般有三種：(1)拐點對應的橫坐標(某些情況下需要進行換算才能代入，如乘以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)等)；(2)拐點對應的縱坐標的數(shù)值(多為生成的氣體或沉淀的質(zhì)量，可直接代入)；(3)起點和拐點對應的坐標差。例 2(2016 年達州)取CaCl2和CaCO3的混合物 12.5 g 于燒杯中，向其中滴加一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，滴加稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量的關系如圖所示。求：(1)混合物 CaCO3 中的質(zhì)量為_。(2)稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為_。(3)恰好完全反應時，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？(寫出計算過程，計算結(jié)果精確到 0.1%)解析：(1)和(2)：設碳酸鈣的質(zhì)量為 y，稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量為 z。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2100y73z444.4 gy10 g z7.3 g稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3 g100 g100%7.3%。答案：(1)10 g(2)7.3%(3)解：設生成氯化鈣的質(zhì)量為 x。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2111x444.4 g100%12.6%答：所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 12.6%。表格數(shù)據(jù)式解題指引：首先明確表格中各欄表示的含義，然后比較分析數(shù)據(jù)的變化，在變化規(guī)律中找出實際參加反應的純量，通常用差量法計算相關的量(一般能計算出生成的氣體或沉淀的質(zhì)量)。加入鹽酸的質(zhì)量/g02537.5錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量/g457080.3例 3(2014 年梅州)某氫氧化鈣中含有碳酸鈣雜質(zhì)，稱取研細的該樣品 12.4 g 放入錐形瓶中，加入 32.6 g 水，充分振蕩形成懸濁液，再向錐形瓶中逐滴滴加鹽酸使其充分反應至無氣泡產(chǎn)生，測得加入鹽酸的質(zhì)量與錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量關系如下表所示。(1)加入鹽酸的質(zhì)量在 025 g 時，_與鹽酸發(fā)生反應。(2)反應產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為_g。(3)求樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程，精確到0.1%)。解析：向氫氧化鈣和碳酸鈣的化合物中加入稀鹽酸時，稀鹽酸先和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，氫氧化鈣完全反應后，稀鹽酸再和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算碳酸鈣的質(zhì)量，進一步可以計算氫氧化鈣的質(zhì)量及氫氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)。答案：(1)氫氧化鈣(2)2.2(3)解：設碳酸鈣的質(zhì)量為 x。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2100 x442.2 g100 x442.2 g解得 x5 g樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)12.4 g5 g12.4 g100%59.7%答：樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為 59.7%。圖解實驗式解題指引：分析圖中反應前后有關數(shù)據(jù)的變化，一般可利用差量法計算出生成的某種氣體的質(zhì)量或沉淀的質(zhì)量，或混合物中參加反應的某物質(zhì)的質(zhì)量。例 4(2016 年白銀)某化學興趣小組欲測定某鐵粉與炭粉混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)，他們進行了如下圖所示的實驗。請計算：(1)混合物中鐵的質(zhì)量。(2)反應后燒杯中稀硫酸無剩余，請計算所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(3)欲用 98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸 200 g，需要水多少克？答案：(1)濾渣 4.4 g 為炭，則鐵的質(zhì)量10 g4.4 g5.6 g。(2)設所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 x。FeH2SO4=FeSO4H2565.6 g9850 gx565.6 g9850 gxx19.6%(3)設需要濃硫酸的質(zhì)量為 y。98%y200g19.6%y40 g需要水的質(zhì)量：200 g40 g160 g答：(1)混合物中鐵的質(zhì)量為 5.6 g；(2)所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 19.6%；(3)需要水 160 g。