初中科学类化学方程式计算.pdf
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1、根据化学方程式的计算 重点: 1、能根据化学方程式进行简单的计算; 2、掌握根据化学方程式计算的步骤和方法,规范解题格式。 难点: 1、根据化学方程式计算的方法; 2、有关不纯反应物或生成物的计算。 知识要点: 1、计算依据:化学方程式表示的量的意义就是根据化学方程式计算的依据; (1)表示反应物和生成物各物质之间的质量比; (2)表示反应物和生成物各物质之间的微粒个数比; (3)参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。(即质量守恒 定律) 2、根据化学方程式计算的一般解题步骤是: (1)根据题意设未知数(用X,Y 等字母来表示) ; (2)写出配平的化学方程式; (3)根
2、据已知物和待求物之间的质量比(即相对分子质量总和之比),列出比例式, 求 解; (4)简明地写出答案。 (五步法:设、化学方程式、比例式、解、答) 3、注意事项: (1)化学方程式是化学方程式计算题的依据,必须书写正确,且一定要配平; (2)各有关物质的相对分子质量总和必须计算正确; (3)相对分子质量必须写在对应物质化学式下面,相应的已知量、未知量须写在相对 分子质量的下方,且单位要统一。 (4)代入化学方程式计算的已知物、待求物必须是纯物质,若是气体体积需换算成质 量,若为不纯物质或者溶液,应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。 气体质量:m V 纯度指纯物质占不纯物质总质量的质量分数
3、。 杂质的质量纯物质的质量 纯物质的质量 混合物质的总质量 纯物质的质量 纯度100100 4、解题思路: (1)首先要认真审题、分析题意,找出哪些是已知量和已知关系,哪些是未知量,已 知量和未知量之间有什么联系?也就是发生了哪些化学反应,属于哪种类型的计算,需要进 行哪些换算,本题的突破口在哪里。 (2)通过分析后再整理出清晰的解题思路,按照计算步骤完成解题过程。 【典型例题 】 (一)已知反应物(或生成物)的质量,求生成物(或反应物)的质量; 例 1. 甲醇( CH3OH)是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧 可发生如下反应:8OHCH 3 nO22COmCO216H
4、2O.若反应生成 3.6 克水,请计算: (1)m 值是(2)参加反应的氧气质量是多少克? 分析与解:(1)根据反应前后原子数目不变可得:m6 ( 2)解: 82n62216 n11 设参加反应的氧气质量为x。 8OHCH3 11O2 2CO 6CO216H2O 11 32 1618 x 3.6g g x 6 .31816 3211 x 4.4g 答: 略 (二)有关不纯反应物或生成物的计算: 例 2. 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一,某课外探究小组的同学要进行小实 验,需获得标准状况下的CO 2 4升(标况下, 3 98.1 2 米 千克 CO ) ,他们用含杂质10 的大理石与足
5、量稀盐酸反应则需这种大理石多少克? 分析:化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系,因此不纯物质的质量必须换算成纯 物质的质量才能进行计算,纯净物与不纯物质量换算关系如下:纯物质的质量不纯物质的 质量纯度 解: 设含杂质10的大理石x g。 m 2CO V1.98克92.74L L g CaCO 2223 CaCll2COOHHC 10044 (110) x 7.92 92. 7 44 101 100 )(x x20g 答: 略 例 3. 现有 20的硫酸铜溶液80g,跟一定量的氢氧化钠溶液恰好完全反应,则可得到氢 氧化铜多少克?(该反应的化学方程式为:CuSO 4224 )(2SONaOHCu
6、NaOH) 分析: 代入化学方程式进行计算的必须是纯净物的质量,溶液是一种混合物,所以不能 将 80g 代入,而应先求出纯净的硫酸铜溶质的质量再代入,可根据下式进行: 溶质质量溶液质量溶质质量分数 解: 设可得氢氧化铜沉淀x g CuSO 4224 )(2SONaOHCuNaOH 160 98 8020x x 98 %2080 160 xg8. 9 160 98%2080 答: 略 (三)有关多步反应的计算: 例 4. 高炉中炼铁主要是利用一氧化碳与赤铁矿(主要成分是反应为Fe2O3)反应来得到 铁,其化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,现用足量的一氧化碳与 1.25 克不纯的氧
7、 化铁发生反应,将反应中生成的CO2通入澄清石灰水中,得到白色沉淀1.64 克。求氧化铁 粉末的纯度。 分析: 本题属于多步反应的计算。所谓多步反应的计算是指根据一个反应中已知的质量, 再进行另一个化学反应或几个化学反应的连续计算,求出最后一个化学反应的量。本题的常 规解法是: 先根据第二个反应中生成的白色沉淀的质量求出反应物CO2的质量, 然后由 CO2 质量求出第一个反应中纯净的氧化铁的质量,最后求出氧化铁粉末的纯度。 解法一: 设二氧化碳的质量为x,纯净氧化铁的质量为y Ca(OH)2+CO2CaCO3 +H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 44 100 160 132 x 1.
8、64 克y 0.7216 克 gx64.1 10044 x=0.7216 克 gy7216.0 132160 y 0.875 克 则氧化铁粉末纯度为%70%100 25.1 875.0 g g 解法二: 从上述解题过程中可以看出CO2是一种中间产物,起到联系已知量白色沉淀 CaCO3与未知量氧化铁的作用,故我们可以通过 CO2这中间量直接把已知物与未知物连接 起来, 建立关系式, 从而使计算过程大大简化,这种方法叫关系式法,一般用于解多步反应 的计算。 其步骤是: 首先写出连续反应的各步化学反应方程式,然后找出已知物和待求物间 的质量关系。 应注意的是: 关系式中各物质的系数比应与化学方程中他
9、们的系数比相同。因 此应先配平化学方程式,然后才能列出正确的关系式,具体解法如下: 设:参加反应的氧化铁的质量为x。 根据: Ca(OH) 2+CO2CaCO3+H2O 和 3CO+Fe2O32Fe+3CO2可得关系式: Fe2O33CO 2 3CaCO3 160 300 x 1.64 克 gx64.1 300160 x0.875g;则氧化铁粉末纯度为%70%100 25.1 875.0 g g 答:略 (四)有关过量的计算: 例 5. 某研究学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样 品,并取稀盐酸200 克,平均分成4 份,进行实验,结果如下: 实验1 2 3 4
10、加入样品的质量5 10 15 20 生成 CO2的质量1.76 3.52 4.4 m 求: (1)哪几次反应中矿石有剩余? (2)上表中m 的数值是 (3)试计算这种样品中碳酸钙的质量分数。 解析: 将 200 克稀盐酸平均分成4 份,每一份为50 克,再在 50 克稀盐酸中分别加入5 克、10 克、15 克、 20 克石灰石样品。分析1、2、3 次实验可以看出随着样品加入量的增加, 生成物中二氧化碳的质量也在增加,从而说明至少1、2 次中盐酸过量、样品不足;仔细分 析 1、2、3 次实验,我们还可以发现第2 次中样品的质量是第一次的2 倍,产物二氧化碳的 质量也恰好是两倍,而第三次中虽然样品
11、的质量是第一次的3 倍,产物二氧化碳的质量却不 是 3 倍,这就说明此时石灰石样品已过量,盐酸消耗完。所以第4 次中二氧化碳的值也是 4.4,要计算样品中碳酸钙的质量,必须选择碳酸钙不足的那几次反应,因为此时样品中碳 酸钙已完全反应。 解: (1)3 和 4 两次(2) 4.4 (3)设 5 克样品中碳酸钙的质量为x CaCO3 2HClCaCl2H2OCO2 100 44 x 1.76g g x 76.144 100 xg g 4 44 76.1100 CaCO3%80%100 5 4 答: 这种样品中碳酸钙的质量分数为80%。 (五)差量计算: 例 6. 实验室中,把干燥纯净的氯酸钾和二氧
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