初升高化学衔接班第8讲——化学计算初步2

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1、新思维培训学校 培养你的创新思维第 1 页 版权所有 不得复制初升高衔接班- 化学计算一、学习目标1. 掌握有关化学式计算的原理、类型和常见的计算方法。2. 理解有关化学方程式计算的解题步骤，掌握有关计算中常见的基本类型和计算公式。3. 学会使用差量法解答相关的化学计算题。二、学习要点1. 有关化学式的计算：计算原理、常见类型、常见的解题方法。2. 有关化学方程式的计算：基本类型、解题步骤、计算公式。3. 差量法在计算中的应用三、课程精讲化学计算是中学化学的重要内容。化学运算不是一种单纯的数学计算，其任务是从定量的角度来探究物质的性质及其变化规律。所以通过化学计算的学习，一方面可以掌握化学计算

2、的技能，另一方面可以加深对有关化学知识的理解，发展思维能力，提高分析问题和解决问题的能力。知识点一：有关化学式的计算【典型例题】例 1. 某铁的氧化物中，铁元素和氧元素的质量比为 7：2，试确定该氧化物的化学式。思路导航：这是一道根据元素质量比求算化学式的题目。铁的氧化物由铁、氧两种元素组成，确定其化学式的关键在于确定化学式中铁、氧元素的原子个数，可利用计算化合物中各元素质量比的逆向运算求解。新思维培训学校 培养你的创新思维第 2 页 版权所有 不得复制解答：解法 1：设该氧化物的化学式为 FexOy，则 56x：16y7：2 x：y1：1 即该氧化物的化学式为 FeO。 解法 2：原子个数

3、铁原子个数：氧原子个数 即其化学式为 FeO。 仿练：吸入“笑气”会使人发笑，该气体是由氮、氧两种元素组成的化合物，氮、氧元素的质量比为 7：4，则它的化学式（分子式）为_。答案：N 2O点津：求化学式是化学计算中的常见题目，要学会从不同角度去解答，加深对知识的理解。例 2. 计算 158 千克碳酸氢铵（NH 4HCO3）与多少千克尿素中所含氮元素的质量相当。思路导航：这是一道不同物质中含有等量同种元素的题目，常规解法是先根据化学式计算出两种化合物各自的含氮元素的质量分数，再由两种化合物中含氮元素的质量相当建立等量关系进行求解。我们用常规方法和关系式法两种方法求解。解答：解法 1：常规解法碳酸

4、氢铵中氮元素的质量分数为： 尿素中氮元素的质量分数为： 设 158kg 碳酸氢铵与 x 千克尿素中所含氮元素的质量相当则 158 千克17.72%x46.67% x60 千克 解法 2：关系式法 设 158 千克碳酸氢铵与 x 千克尿素中所含氮元素的质量相当 2NH 4HCO3 2NCO(NH 2)2 158 60 158kg x x60kgkg15860答：158 千克碳酸氢铵与 60 千克尿素中所含氮元素的质量相当。 仿练：要使 N2O3 和 NO2 含有相同质量的氮元素，则 N2O3 和 NO2 的质量比为（ ）A. 2：3 B. 3：2 C. 19：23 D. 23：19答案：C点津：

5、质量守恒是列关系式的依据，使用关系式法解题能够简化解题过程。例 3. 某赤铁矿中含铁元素为 56%，求其中 Fe2O3 的纯度。 思路导航：本题是根据样品中某元素的含量求样品的纯度的题目，依据公式：物质的纯度 100%，本题求 Fe2O3 的纯度，即求 Fe2O3 的质量在整个赤铁矿质量中的百分数。解答：设赤铁矿的质量为 x，其中所含 Fe2O3 的质量为 y，则 新思维培训学校 培养你的创新思维第 3 页 版权所有 不得复制Fe 2O3 中铁元素的质量分数为 依题意得 y0.8x 所以 Fe2O3 的纯度为： 仿练：某硝酸铵样品（杂质不含氮）中氮元素的质量分数为 28，则其中硝酸铵的质量分数

6、为（ ） A. 80 B. 20 C. 70 D. 无法计算 答案：A点津：有关样品纯度的计算是化学计算中的常见题目，在工农业生产中有重要的应用。知识点二：有关化学方程式的计算注意事项：（1）要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。【典型例题】例 1. 在标准状况下，6.2g 磷在氧气中充分燃烧，需要氧气多少克？

7、这些氧气的体积是多少升？能生成 P2O5 多少克？（已知标况下，氧气的密度 1.43gL）思路导航：根据化学方程式的计算要求单位一致，初中阶段只涉及反应物和生成物的质量比计算，所以本题不能直接求出 O2 的体积，只能先求出生成的 O2 的质量，再根据 进行换算。m解答：设需要氧气的质量为，生成 P2O5 的质量为 y。新思维培训学校 培养你的创新思维第 4 页 版权所有 不得复制4P 5O2 2P2O5431 532 21426.2g x yx8g y14.2gV(O2) 5.6L答：需要氧气 8 克，这些氧气的体积是 5.6 升，能生成 P2O5 14.2 克。仿练：10g 水通电可制得氢气

8、多少克？氧气多少克？答案：可制得 H2 1.1g，O 2 8.9g点津：化学方程式计算是中学化学中的常见题目，解题时一定要注意单位一致。例 2. 含锌 65的锌粒 200g，与足量的稀 H2SO4 反应，可制得 H2 多少升？（标况下(H2) 0.09gL）思路导航：化学方程式中反应物与生成物之间的质量关系指的是纯净物之间的质量关系，不纯物的质量必须转化成纯净物的质量，才能代入化学方程式中进行计算。解答：设可制得 H2 的质量为 xZn H2SO4 ZnSO4 H265 2 200g65% x x 4 g L./09.m)(V2答：可制得 44. 4 升 H2。仿练：实验室中需要 22 g 二

9、氧化碳，现用含碳酸钙 80%的石灰石与足量的稀盐酸反应（该石灰石中的杂质不与稀盐酸反应），至少需要这样的石灰石多少克？点津：对于不纯物的计算，一般杂质不参与化学反应，计算时一定要注意应将纯净物的质量代入方程式。例 3. 把干燥纯净的 KClO3 和 MnO2 的混合物 13.32 克，加热至不再产生气体为止，称量剩余物的质量为 9.48 克，求：生成氧气的质量； 剩余物质各是什么？质量分别是多少克？思路导航：分析 MnO2 作为催化剂在反应前后其质量和化学性质都不改变，所以13.32g9.48g3.84g，这 3.84g 就是生成 O2 的质量，是解本题的关键。解答：根据质量守恒定律 m(O2

10、) 13.32g 9.48g 3.84g设生成物中 KCl 质量为2KClO3 2KCl 3O2 149 96 x 3.84g x5.96g新思维培训学校 培养你的创新思维第 5 页 版权所有 不得复制MnO2 的质量：9.48g 5.96g 3.52g答：生成氧气的质量为 3.84g，剩余物为 KCl 和 MnO2，质量分别为 5.96g 和 3.52g.仿练：将 100 g K2CO3 和 KHCO3 的混合物加热至质量不再变化时，生成 13.2g CO2，则原混合物中 K2CO3 的质量分数是多少？（提示：K 2CO3 加热不分解，KHCO 3 加热分解生成 K2CO3、H 2O 和 C

11、O2）点津：对于混合物的计算，我们一般只要求掌握一种物质参加反应的计算。知识点三：差量法在计算中的应用（一）差量法的应用原理 在化学反应中，各物质是按一定量的比例关系进行反应的，因此可以根据题中的相关量或对应量的差量，得到相应的解题方法即差量法。 （二）差量法解题步骤 1. 分析题意：分析化学反应中各物质之间的数量关系及引起差值的原因。 2. 确定是否能用差量法：分析差值与始态量或终态量是否存在比例关系，以确定是否能用差值法。 3. 写出正确的化学方程式。 4. 根据题意确定“理论差量”，再根据题中提供的“实际差量”，列出比例式，求出答案。 三、利用差量法解题的类型 1. 质量差量法2. 体积

12、差量法注意：能够使用差量法解决的题目，一般都可以使用列方程计算的办法，只是采用差量法更简单、便捷！【典型例题】例 1. 将 12.8g 铜片放入足量 AgNO3 溶液中，一段时间后，取出铜片洗净烘干后，称得质量为 13.56g，计算有多少克铜被氧化。 思路导航：铜与 AgNO3 发生反应：Cu2AgNO 3Cu（NO 3） 22Ag，从反应方程式可以看出，有 64g 铜被氧化，会生成 216g 金属银，固体质量增加 152g，它与题中给出的固体质量的差量构成对应比例关系，可用差量法求解。解答：Cu 2AgNO3 Cu（NO 3） 2 2Ag 固体增加质量 m 64g 216 21664152m

13、(Cu) 13.56g12.8g 0.76g m(Cu) 0.32 gg76.0152)Cu(m4答：有 0.32 g 铜被氧化。仿练：有氧化铜和铜的混合物 2.02g，用氢气充分还原，得到铜的质量为 1.75g。原混合物中铜的质量是多少？答案：0.67g点津：应用差量法解题，一定要根据已知条件找出化学反应中的“理论差量”与“实新思维培训学校 培养你的创新思维第 6 页 版权所有 不得复制际差量” 。例 2. 将 20mL Cl2 和 NH3 的混合气体在一定条件下充分反应，3Cl28NH 3 6NH4Cl N 2，已知参加反应的氯气比氨气少 5mL（气体体积都在一相同条件下测定） ，则混合气

14、体中 Cl2 和 NH3 的体积之比为（ ）A. 3：2 B. 2：3 C. 3：8 D. 3：17思路导航：根据“理论差量”找出方程式中参加反应的 Cl2 的体积比氨气的体积少5mL，再根据题中已知条件所给的“实际差量”列出比例式解题。解答：设参加反应的 Cl2 体积为 x，NH 3 体积为 y。3Cl28NH 3 6NH4Cl N 2 V一3 8 5x y 5mL解得：x3mL y8mL当 20mL 混合气体中的 Cl2 过量时，V（NH 3）8mL；V（Cl 2）20mL8mL 12mL当 20mL 混合气体中的 NH3 过量时，V（Cl 2） 3mL；V（NH 3）20mL3mL 17 mL所以 Cl2 和 NH3 的体积之比为：3：2 或 3：17，答案为 AD。仿练：有 150mL CO 和 O2 的混合气体，将其点燃使其充分反应后，测得剩余气体体积为 110mL，则生成的 CO2 的体积为_ 。点津：当计算结果算出后，若参加反应的气体比已知中所给出的总体积少，一定要注意讨论可能的情况，使答案更完整。四、知识提炼导图：五、目标期望：通过本讲的学习我们要做到：（1）