有关化学方程式的计算

化学专题辅导四

有关化学方程式的计算

考点剖析：

1、有关化学方程式计算的基本类型

①反应物、生成物都是纯净物的计算

②反应物或生成物中含有一定量的杂质的计算

③关于混合物的计算（只要求掌握混合物中有一种成分参加反应的计算）

2、解题步骤

①设未知量；

②正确写出有关化学方程式；

③找出已知量和未知量的质量关系；

④列出比例式，求出未知量；

⑤检查结果，写出答案。

3、根据化学方程式计算应注意的事项

①正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比。

②列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确。

③反应物、生成物必须是纯净物，如果不是纯净物，应将不纯物质的质量按题意换算成纯净物的质量。

④在溶液中进行的反应，应用溶质的质量代入化学方程式进行计算，而不能用溶液的质量代入计算。

⑤解题过程要完整规范。

4、有关计算公式

①纯净物的质量＝混合物的质量×物质的纯度（或质量分数）

②纯净物的质量分数＝1－杂质的质量分数

③

例题精析：

例1在托盘天平的两盘上，各放一盛有等质量分数足量稀盐酸的烧杯，调节天平至平衡。向左盘烧杯中加入8克氧化镁，若使天平仍然平衡，需向右盘烧杯中加人多少克铝？

分析：由MgO＋2HCl＝MgCl₂＋H₂O可知，左盘烧杯中增加的质量就是所加的MgO的质量。要使天平仍然平衡，右盘烧杯中物质的质量也应增加8克。而铝会与稀盐酸反应并生成H₂逸出，所以加入铝的质量必定大于8克。（m_Al－m_H2=8克）

解：设需要加入铝的质量为x

54                           6                  54—6

x                                                 8克

　　　　　x＝9克　　答：需向右盘烧杯中加人9克铝。

例2某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定该样品中氧化铜的含量，取用20克此样品，分四次向其中加入稀盐酸与之充分反应。每次所用盐酸的体积与反应后剩余固体的质量见下表：

 

	加入稀盐酸的体积/ml	剩余固体的/g
1	40	16
2	40	12
3	40	8
4	40	8

求：①20g此样品中铜的质量；　　②样品中氧化铜的质量分数；

③用氢气充分还原5g此样品可得固体多少克？

分析：根据表格中的数据分析可知第三、四次剩余团体均为8克，说明该剩余固体不能与盐酸反应，这8克固体一定是铜。

解：①20g样品中铜的质量为8g

②样品中氧化铜的质量分数：

③设用H₂还原5g此样品可生成铜的质量为x

       80              64

     5g×60%          x

可得固体质量：2.4克＋（5克－3克）＝4.4克

答：20克样品中铜的质量为8克，氧化铜的质量分数为60％，用氢气充分还原5克此样品可得铜4.4克。

例3为了对海水的氯化物（假设NaCl以计算）进行成分分析。甲、乙、丙三位同学分别进行实验．他们的实验数据如下，请仔细观察分析，回答下列问题。

 

	甲	乙	丙
所取海水样品的质量(g)	100	50	50
加入AgNO3溶液的质量(g)	50	50	75
反应后所得沉淀物的质量(g)	1.435	1.435	1.435

①两溶液恰好完全反应的是         的实验。

②请计算海水中的氯化物（以氯化钠计算）的质量分数是多少？（结果保留3位有效数字）

分析：根据表中的实验数据，分析可知甲、乙、丙三位同学实验后所得沉淀物的质量相等，则说明三位同学所取的两种反应物的质量至少有一种所取质量正确，全部参加了反应，海水样品乙、丙两同学取质量相同，则说明甲同学取多了。AgNO₃溶液的质量甲、乙同学所取相同，则说明丙同学取多了。所以所取溶液恰好完全反应的是乙同学。

解：①两溶液恰好完全反应的是乙同学的实验。

②设50g海水样品中所含NaC的质量为X

NaCI+AgNO₃＝AgCl↓+NaNO₃

58.5         143.5

x          1.435克

 

氯化物的质量分数

答：①两溶液恰好完全反应的是乙同学的实验。②海水中江化物的质量分数为1.17％

中考热身：

(一)、选择题

1、纯净的KClO₃和Mn₂O₂的混合物mg，受热制取O₂，完全反应后剩余固体的质量为ng,则反应所得的KCl质量为（）

A、ng　　　　　B、149／64（m－n）g

C、（m－n）g　　D、149／96（m－n）g

2、下列有关数量关系的判断中错误的是（）

A、ag镁和bg氧气恰好完全反应，生成cg氧化

镁，则a＋b＝c

B、mg镁放ng稀硫酸中，充分反应后，溶液为wg，则n﹤w

C、hg铁放人sg硫酸铜溶液中，充分反应后，溶液为eg，则s＞e

D、mg氯化钡溶液加入pg硫酸钠溶液中，生成qg溶液，则m＋p=q

3、某试管中含有a克氧化铜，通入氢气加热一段时间后停止加热，冷却称量剩余固体质量为b克，则参加反应的氢气的质量为（）

A、　　B、（a－b）克

C、

 

 

 

D、

4、实验室常用MnO₂与KClO₃共热制氧气，表示混合物中二氧化锰的质量分数随反应时间的变化图象（横坐标表示时间，纵坐标表示混合物中MnO₂的质量分数）是（　　　）

5、一定质量的稀硫酸与过量的锌反应，下列图象与该反应过程相符的是（）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6、将一铁片投入CuSO₄溶液中，过一会儿取出，洗净干燥后称量，发现增重6．3克，析出铜（   ）g

A、50.4    B、6.4    C、2       D、6.3

7、用锌、氧化铜、稀H₂SO₄作原料制取铜，有下列两种途径：

若用这两种方法制取的铜的质量相等时，下列叙述符合实验结果的是

A、消耗相同质量的氧化铜   B、消耗相同质量的锌

C、消耗相同质量的硫酸     D、生成硫酸锌的质量相同

(二)、填空题

8、蜡烛燃烧前的质量为ag，燃烧一会儿后质量为bg，生成cgCO₂和dg水蒸气，则产物共       g，参与反应的O₂的质量g为       g。

9、在调整好零点的天平两边托盘里，各放质量相同的烧杯，分别盛等溶质质量分数、等质量的稀硫酸，向左边烧杯中加Mg锌，向右边烧杯中加Mg铁，

①若天平保持平衡，则：

a、反应物中一定没有剩余         。b、一定有剩余的物质         。

c、可能有剩余的物质         。

②若天平失去平衡，则一定是盛放          的托盘下沉。

10．质量相等的镁、锌、铁三种金属分别与稀H₂SO₄反应，产生氢气与反应时间如左图，则①三种金属的名称分别为A         、B         、C         。 ②反应中消耗的金属         最多，         最少。  ③三个反应用去的稀H₂SO₄质量（相等，不相等）         。

 

 

 

11、某同学把3克碳放在给定的氧气中充分燃烧，实验数据如下：

 

	第一次	第二次	第三次
给定的O2质量	6克	8克	13克
生成的CO2质量	8.25克	11克	11克

 

回答：①从以上数据说明，这三次实验中第         次恰好完全反应；

②第        次实验中碳有剩余；剩余        克；

③第        次实验中O₂有剩余，剩余        克。

12、足量的铁与245克稀H₂SO₄反应，生成H₂的质量是多少？计算此题时，除题中所给数据必须使用外，还缺少一个        的数据。若用ａ表示此数据，则生成的质量为        。

(三)、计算题

13、用20克的KMnO₄加热制氧气，制得所需氧气后，停止加热，称取剩余固体质量为18.72克。问：

①制取氧气多少克？

 

②消耗了多少克的KMnO₄？

 

③KMnO₄分解的百分率是多少？

 

14、化学课外活动小组的同学对某炼铁厂生产的生铁（杂质不与酸反应）进行组成分析。其实验数据如下表：

实验步骤	数据
1、称取生铁样品放入烧杯中	14.5克
2、加入足量15%盐酸	200.0克
3、称量反应后烧杯中物质总质量	214.0克

 

根据表中数据，计算生铁的纯度。（精确到0.001）

参考答案：

1、D    2、D    3、A    4、C      5、A      6、A    7、A

8、c+d       c+d+b－a

9、①a、H₂SO₄    b、Fe     c、Zn     ②Zn

10、①A、镁B、锌C、铁②锌镁③相等

11、①二②一、0.75克③三、5克

12、硫酸溶质质量分数5a

13、①1.28克②12.64克③63.2%

14、96.6%

的关系。

②计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中的“·”表示相加，而不表示相乘。

③化学式中原子团(或根)右下角的数字表示的是原子团(或根)的个数。计算时先求一个原子团或根的总相对原子质量，再乘以原子团(或根)的个数，即得出几个原子团的总相对原子质量。

2、计算化合物中某元素的质量分数

计算公式：

 

 

 

点拨：①利用上述公式计算时，某元素的原子个数应写在该元素符号前面，不能写在右下角。

②化合物中某元素的质量分数可以用“分数”表示，也可用“百分数”表示；习惯上常用百分数表示。

3、计算化合物中各元素的质量比

组成化合物的各元素的质量比，等于化合物中各元素的相对原子质量总和(即相对原子质量与原子个数乘积)之比。

点拨：①计算时一定要写清楚各元素质量比顺序，因顺序不同，比值也不同。

②计算时的结果约成最简整数比。

4、已知化合物(或元素)质量，计算某元素(或化合物)质量

化合物里某元素的质量=化合物的质量×化合物中某元素的质量分数

化合物的质量=化合物中已知元素的质量÷化合物中已知元素的质量分数

5、求物质的化学式

点拨：求物质化学式的主要类型：

①由元素的相对原子质量和化合物的相对分子质量，确定化学式。

②根据化合物中某元素质量分数确定化合物的化学式。

③已知化合物中元素的质量比和相对原子质量，确定化学式。

④根据质量守恒定律确定化学式。

6、计算不纯物中某元素(或某纯净物)的质量分数

计算公式：

 

 

 

 

②不纯物中某元素的质量分数=不纯物中纯净物的质量分数×该纯净物中某元素的质量分数。

点拨：若杂质的组成中也有待求元素时，就不能用上述公式进行计算某元素的质量分数。

 

例题精析：

例1已知SO₂和SO₃中所含氧元素质量相等，求SO₂和SO₃质量比。

分析：①已知SO₂和SO₃中所含氧元素质量相等，则根据这一等量关系列方程求解。

解法一：设SO₂的质量为m，SO₃的质量为n，根据题意得：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

②宏观SO₂和SO₃中所含氧元素质量相等，则微观是两种化合物中所含氧原子个数相等。要使SO₂和SO₃中氧原子个数相等，则可调整其系数，得关系式：3SO₂----2SO_3，所以SO₂和SO₃的质量比可求得。

解法二：由题知：欲使氧元素质量相等，须分子中含氧原子个数相等。

即：3个二氧化硫分子的质量︰2个三氧化硫分子的质量=3×64︰2×80=6︰5

 

例2X、Y两种元素的相对原子质量之比为7︰2，由它们组成的一种化合物中，X、Y两元素的质量比为21︰8，则这种化合物的化学式是（）

分析：确定化合物的化学式的关键是确定化合物中X、Y的原子个数比。

解：设这种化合物的化学式为X_mY_n(即X、Y的原子个数比为m︰n)，X的相对原子质量为a，Y的相对原子质量为b，根据题意可得：

 

这种化合物的化学式是X₃Y₄。

例3已知胆矾的化学式为CuSO₄·5H₂O，求：

①胆矾的相对分子质量；

②胆矾中CuSO₄和H₂O的质量比；

③胆矾中结晶水的质量分数；

注意：计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式之间的“·”，表示加，不表示乘。

解：①胆矾的相对分子质量=64＋32＋16×4十5（l×2＋16）＝250

②胆矾中CuSO₄和H₂O的质量比：

(64＋32＋16×4)︰［5（l×2＋16）］＝160︰90＝16︰9

③胆矾中结晶水的质量分数：

 

 

 

中考热身

(一)、选择题

1、下列各物质中相对分子质量相等的是（   ）

A、CO₂和SO₂      B、Ca(OH)₂和Cu(OH)₂

C、H₂SO₄和H₃PO₄    D、ZnSO₄和CuSO₄

2、机动车尾气排放出的氮的氧化物是城市空气污染源之一，其中有一种含氮约为46．7％，它是（）

A、N₂O      B、NO₂         C、NO         D、N₂O₅

3、《中学生守则》中明确规定，中学生不能吸烟。其原因之一是香烟燃烧时放出多种有毒物质和致癌物质，其中元素间的质量比为3︰4的物质是（   ）

A、NO    B、CO₂      C、SO₂      D、CO

4、质量相等的CO和CO₂中，碳元素的质量比为（   ）

A、14︰11     B、1︰1    C、11︰7      D、7︰11

5、nH₂O与mCaCO₃中，氧元素的质量比是（　　　）

A、n︰m　　　B、1︰3　　　　C、n︰3m　　　D、50n︰27m

6、当三氧化二铁与四氧化三铁中所含铁元素质量相等时，则三氧化二铁与四氧化三铁的质量比为（）

A．3︰2　　　　B．1︰l　　　C．29︰42　　　D．30︰29

7、某不纯的二氧化锰粉末，测知其含氧的质量分数为38．5％，且其中只含一种杂质，则这种杂质可能是（）

A、氧化镁　　　B、铁粉　　　C、二氧化硅　　　D、氧化铜

8、下列说法不正确的是（）

A、相对分子质量是一个比值，且单位为1

B、相同质量的氢气和二氧化碳，氢气的分子比二氧化碳的分子多

C、相同数目的氮气分子和氧气分子的质量比为7︰10

D、2Mg(NO₃)₂的相对分子质量和的计算式为：2［24+(14+16×3)×2］

9、X、Y两元素的相对原子质量之比为7︰2，在它们组成的化合物中X与Y的质量比为7︰3，则它们组成的化合物的化学式为（）

A、X₂Y₃　　　B、X₃Y₂　　　C、X₂Y₇　　　　　D、X₃Y₇

(二)、填空题

10、化肥碳酸氢铵(NH₄HCO₃)，敞口放一段时间后，其质量减少了3.16kg，损失了氮元素      g

11、已知明矾的化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O，它的相对分子质量为  其

中所含K、Al、S、O、H各元素的质量比为      ，明矾中结晶水的质量分数为        。

12．为测定绿矾FeSO₄·xH₂O中的x值，某学生将一定量的绿矾放入坩埚内灼烧脱水，生成无水FeSO₄，测得有关数据为：

	质量/g
坩埚	W
坩埚+FeSO4·xH2O	W1
坩埚+FeSO4	W2

 

 

 

 

 

请写出计算x的数学表达式               。

13、某物质的化学式为HxRO_2x-2它的相对分子质量为M，则R元素的相对原子质量为            。

14、某化合物的化学式为RX₂，相对分子质量为46。在化合物中R占30．4％，则元素X的相对原子质量是             。

(三)、计算题

15、某化肥厂生产一批尿素产品，经测定其含氮元素的质量分数为42％（杂质中不含氮）。按规定产品中含尿素［CO（NH₂）₂］的质量分数在95％以上为一级品，试根据计算判断该厂生产的产品是否属于一级品？

 

16．燃烧含硫的煤和放爆竹都会产生污染空气的二氧化硫。据报道有一年的春节三天内，某地区燃放了两亿只爆竹。若平均每只爆竹释放0.05克SO₂，则这些相当于燃烧了含硫1％的煤多少吨？

 

17、氮肥用以补充农作物所必需的氮元素，1tNH₄NO₃市场价810元，1tNH₄HCO₃市场价330元，试问购买哪种化肥合算？

 

18、1989年，世界卫生组织把铝列为食物污染源之一，每日铝元素摄人量应控制在4mg以下，过多摄入会损害脑细胞，是造成老年痴呆的原因之一。炸油条时，需加人明矾［KAI（SO₄）₂·12H₂O］晶体作膨松剂。

①计算明矾晶体中铝元素的质量分数。

②在1000g调合好的炸油条的面中，含有明矾晶体2g，若每根油条平均用面50g，试计算早餐食用2根油条是否超过安全摄入量(假设烹炸过程中铝不损耗)？

 

 

参考答案：

1、C　2、C　3、D　4、C　5、C　6、D　7、C　8、C　9、A　　10、560

11、474；39︰27︰64︰320︰24；45.6%

12、

13、M－33ｘ＋32

14、16

15、该尿素中氮元素的含量为90%＜95%，不属于一级品

16、2亿只爆竹释放的SO₂为0.05克×2×10⁸＝1×10⁷＝10吨

设燃烧含硫1%的煤的质量为ｘ

 

 

 

32               64

1%ｘ            10吨

 

 

 

 

 

 

17、买NH₄HCO₃合算

18、解：

②两根油条的面中明矾的质量=2×50×2/1000=0.2克

两根油条中铝元素的质量：0.2×5.7%=0.0114克=11.4mg＞4mg

超过了安全摄入量。