第四章 化学计算
方法
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技巧 第四章 化学计算方法技巧 复习方法指导 化学计算目的是从定量角度来理解物质的性质和变化规律，帮助加深对化学概念、原理及物质变化规律的理解，并获得化学计算技能和技巧。 在化学计算复习中，首先要准确掌握和理解元素符号、化学式、化学方程式、相对原子质量、相对分子质量、质量守恒定律、溶解度、质量分数等重要概念。其次，培养自己的审题能力，善于从题给信息中发掘出问题，再从所学知识中提取有关知识与问题对应，进而架构起解题思路；然后立式、运算、并要应用规律、法则寻求最简捷、准确、巧妙的方法，迅速完成解题。 拿到一个计算题，首先要认真阅读整题，粗读、精读，直到读清搞明白为止，找出已知和求解，有哪些化学反应，应用哪些概念、定律等，有哪些数据，单位及结果保留小数的位数。然后根据各个量之间的内在联系，挖掘隐含条件，找出突破口，确定解题思路、
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，切忌乱写乱画。最后，还要养成认真检验结果的正误，判断结论是否符合化学实际等的良好习惯。 相信在复习完本章内容后，你的审题、运算、表达等能力一定会有较大提高。 知识结构梳理 初中阶段的化学计算，按知识内容一般分为以下几部分： 由于在前面的复习中已经涉及到有关化学式、化学方程式和溶液的基本计算，因此，本章主要复习常用的解题方法(关系式法、守恒法、差值法、平均值法、讨论法等)和综合计算技巧。 专题27 关系式法 关系式法是化学计算中常用的方法之一。解题的关键是从数学和化学反应的实质等方面入手，设法确定有关物质间量的关系式或其代数式。优点是省去了多步计算的繁琐和比较复杂的运算。 一、解题方法指导 1、多步化学反应中关系式的确定 例题1：用含杂质10%的锌195ｇ和足量的稀硫酸反应(杂质不和稀硫酸反应)，生成的H2最多能还原多少克氧化铁? 思考：还原氧化铜所需氢气的比其理论值 ；这里提出的“最多”是指 。 本题涉及的化学反应有：锌和稀硫酸反应的化学方程式 。 氢气还原氧化铁的化学方程式 。 纵述两个化学方程式中物质间的系数关系，你能推知：锌、氢气、氧化铁、铁之间的系数关系吗? 即3Zn～3H2～Fe2O3～2Fe。 事实上3Zn～Fe2O3就是本题的关系式，然后代入关系量即可求解。 解：设最多能还原氧化铁的质量为x。有关的化学方程式为： Zn + H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑ 3H2 + Fe2O3 ＝ 2Fe + 3H2O 由上述两个化学方程式可推知参加反应的锌和被还原的氧化铁有如下关系： 3Zn ～ Fe2O3 3×65 160 195g×(1-10%) x 所以：3×65 : 160 = 195g×(1-10%) : x 解得: x = 144g 答：最多能还原氧化铁的质量为144g 有兴趣的同学还可以根据分步的反应方程式计算求出被还原的氧化铁的质量，比较找关系式法与分步计算有何优点? 回顾：在上述反应中找关系式时的关键点(或难点)在哪里? 若是用铝和盐酸的反应制得的H2再去还原三氧化钨（WO3），你能否找出Al、H2和WO3间的关系式? 2、根据化学式确定关系式 例题2：现有FeCl2和FeCl3样品各一份，已经测定它们中所含氯元素的质量相同，则FeCl2和FeCl3样品的质量比为多少？所含铁元素的质量比是多少？ 思考：若要满足题目条件，使两化合物之间氯原子的个数相同即可。二者间的关系式为：３FeCl2 ～ ２FeCl3从而推知：３Fe ～ ２Fe，题目中的两个问题便迎刃而解。 例题3：测得硫酸亚铁和硫酸铁的混合物中，硫元素的质量分数为23%，则混合物中铁元素的质量分数是（ ） A、28% B、31% C、36.8% D、无法计算 思考：硫酸亚铁和硫酸铁的化学式分别为 、 ，由它们的化学式可以看出，此混合物中无论硫酸亚铁和硫酸铁的质量分数如何改变，其中硫元素和氧元素的质量比是一定的（为什么？）。硫元素和氧元素的质量关系为： S ～ 4O 32 64 所以，铁的质量分数 = 1 – 硫元素的质量分数 - 氧元素的质量分数 二、知识能力训练 1、分解79ｇ高锰酸钾与分解多少克氯酸钾所生成氧气的质量相等。 2、有两块质量相等的锌片，使其中一片跟足量的稀H2SO4反应，另一片先燃烧转化成氧化锌，然后也跟足量的稀硫酸反应。不用计算能知道两种方法制得的硫酸锌的质量相等吗? 3、钠、镁、铝三种金属分别与盐酸反应，若生成的氢气质量相同时，则消耗钠、镁、 铝三种金属的质量比是( ) A、23：27：24 B、46：27：24 C、46：18：24 D、23：18：12 4、下列化合物中氯元素的质量分数最大的是（ ） A、CaCl2 B、NaCl C、KCl D、MgCl2 6、用足量的CO与20.2ｇ氧化铜充分反应，并将生成的气体通入足量的石灰水中，生成白色沉淀25ｇ，求氧化铜的纯度。 7、10.6ｇ碳酸钠和足量盐酸反应，把生成的CO2通入足量的澄清石灰水中，能生成沉淀多少克? 8、某氢氧化钠溶液中含氧80%，求该溶液中溶质的质量分数。 9、为给某麦田施氮肥，经测定需施尿素[CO（NH2）2]7Kg，因缺货改施硝酸铵（NH4NO3），若要达到相同的施肥效果，应购买硝酸铵多少千克？ 10、取Mg和MgCO3组成的混合物7.80g，与足量稀硫酸反应所生成的气体通入足量的石灰水中，可得5.0g沉淀。若用组成相同的此混合物39.0g与足量的稀硫酸反应，生成的氢气至多能还原多少克氧化铜？ 11、由硫酸镁和硫化镁（MgS）组成的混合物中氧元素的质量分数为37%，则混合物中硫元素的质量分数为 。 12、Na2O和NaOH混合物20.4g，加入17.96g水，完全溶解后，向所得溶液中加入221.4g一定溶质质量分数的FeCl3溶液，恰好完全反应，生成21.4g沉淀，求（1）混合物中钠元素的质量分数。（2）所得溶液中溶质的质量分数。 13、炭和碳酸钙的混合物在空气中受强热后，CaCO3完全分解，炭完全氧化，结果生成CO2总质量等于混合物的总质量。试计算混合物中炭的质量分数。 14、铜和炭粉的混合物在空气中充分灼烧，生成的黑色物质跟原混合物质量相等，则铜在原混合物中的质量分数。 15、在稀硫酸和硫酸铜的混合液中加入足量的铁粉，完全反应后，剩余固体的质量与所加铁粉的质量相等，求混合液中硫酸和硫酸铜的质量比。 16、用氢气还原14ｇCuO，反应一般时间后会反应停止，生成6.4ｇCu，剩余CuO恰好跟100ｇ稀H2SO4完全反应，计算： (1) 被还原的CuO的质量。 (2) 原稀H2SO4溶液中溶质量分数。 (3) 已知18℃时，CuSO4的溶解度为20ｇ，欲将反应后的溶液变为18℃时饱和溶液，至少需要蒸发掉水多少克? 17、甲、乙、丙三同学用下列试剂分别进行实验，均恰好完全反应，所用试剂及质 量如下表： 试 剂 及 质 量 所得溶液质量 甲 CaO（固） a1g 10%盐酸 b1g C1g 乙 Ca(OH)2（固） a2g 10%盐酸 b2g C2g 丙 CaCO3（固） a3g 10%盐酸 b3g C3g 已知:a1+a2+a3=23.04g, b1+b2+b3=189.3g, C1+C2+C3=206.16g 试求所得溶液混合后的溶质质量分数。
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