化学竞赛专题辅导：根据化学方程式的计算

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1、专题辅导：根据化学方程式的计算专题辅导：根据化学方程式的计算 内容综述内容综述 本期内容主要讲解有关化学反应方程式的计算。化学反应方程式的计算知识要点主要 包括： （1）根据化学反应方程式计算反应物和生成物间的质量比。 （2）掌握纯或不纯原料（或产品）的有关计算及混合物参加反应的计算 （3）有关多步反应的计算 （4）有关过量问题的计算。而在最近几年的化学竞赛试题可以看出最后一道或两道计算题 都是有关化学方程式的计算，因此化学方程式的计算占有相当重要的地位。另外，竞赛题 中所出现的试题绝大多数需要运用一些技巧进行计算。为此，本期主要从化学竞赛中常用 的巧解方法进行剖析，供大家参考。 要点讲解要点

2、讲解 一、运用质量守恒法巧解复杂的化学反应的计算。一、运用质量守恒法巧解复杂的化学反应的计算。【例例 1 1】有一在空气中暴露过的 KOH 固体，经分析测得其中含水 2.8%,K2CO337.3%.取 1 克样品投入质量分数为 18.25%的盐酸 10 克后，中和多余酸又用去 18.5%的 KOH 溶液 10 克。问蒸发以后的溶液得到多少克固体？【解析解析】本题若用常规的解法难度极大，通常按照如下解题过程进行：（1）求出 1 克 样品中 K2CO3的质量；（2）求出 1 克样品中 KOH 的质量；（3）算出 K2CO3生成 KCl 质量； （4）算出由 KOH 生成 KCl 的质量（5）算出过

3、量盐酸和 KOH 反应生成 KCl 的质量（6）求出 KCl 的总质量。如果抛开那些繁杂的数据，经过仔细分析不难看出，无论是 KOH 还是 K2CO3，与盐酸反应最终均生成 KCl。因此抓住氯元素反应前后守恒，即：盐酸中氯元素的 质量与 KCl 中氯元素的质量守恒。则有：(设蒸发后得到 KCl 固体的质量为 X)HCl- KCl74.510 克18.25% x解得： x=10 克18.25%74.5/36.5=3.725 克二、运用平均值法巧解化学反应方程式的计算。二、运用平均值法巧解化学反应方程式的计算。【例例 2 2】取 10 克混合物与足量盐酸盐酸充分反应，有可能产生 4.4 克二氧化碳

4、的是（ ）A.K2CO3和 MgCO3 BNa2CO3和 CaCO3 CMgCO3和 BaCO3 DNa2CO3 和 K2CO3【解析解析】本题涉及到许多碳酸盐与稀盐酸的化学反应，可以利用平均式量的方法求解。 设碳酸盐的化学式为 MCO3，式量为，则其与盐酸反应的化学方程式为：MCO3+2HCl=MCl2+H2O+CO2 A 4410 克 4.4 克A/10 克=44/4.4 克 A=100由计算可知碳酸盐的平均式量为 100，即两种碳酸盐的式量的平均值能为 100 的选项 均符合题意。要求一种碳酸盐的式量大于 100，另一种碳酸盐的式量小于 100 即可。对照 选项，A 和 C 选项均符合题

5、意。三、运用关联式法巧解多步化学反应的计算。三、运用关联式法巧解多步化学反应的计算。【例例 3 3】工业上常用漂白粉Ca(ClO2)+CaCl2与稀硫酸反应放出氯气的质量除以漂白粉 的质量所得的百分比（x%）来表示漂白粉的质量优劣。已知漂白粉与稀硫酸的反应化学方 程式为：Ca(ClO2)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4+2Cl2 +2H2O现为了测定有一瓶漂白粉的 X%，进行了如下实验：称取 2 克该漂白粉样品，加水溶解 配成 250 毫升溶液。从中取出 25 毫升该溶液到入一只烧杯中。在该烧杯中加入适量的碘化 钾（KI）溶液和过量的稀硫酸，待漂白粉与稀硫酸反应放出的氯气全部和 KI

6、 反应后，生成 I2恰好被 31.6 克质量分数为 1%的硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液消耗完。有关反应式为：Cl2+2KI=2KCl+I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI试计算该漂白粉的 X%。【解析解析】本题属多步反应题的计算。最简捷的解题方法就是根据题意写出题中连续反 应的各步化学方程式，然后找出已知量和未知量之间的关系式：设 25 毫升溶液中含 Cl2质量 X。依据反应方程式：Cl2+2KI=2KCl+I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI得如下关联式：Cl2 I2 2Na2S2O3316X 31.6 1%克列比例式求解得：X=0.071 克则 250

7、毫升溶液中含氯气为：0.071 克250 毫升/25 毫升=0.71 克故漂白粉 X%=0.71 克/2 克100%=35.5%21 世纪教育网 四、运用特殊值法巧解无数据的化学方程式的计算。四、运用特殊值法巧解无数据的化学方程式的计算。 【例例 3】向 KI 溶液中加入 AgNO3溶液直到刚好沉淀完全为止，反应后溶液的质量恰 好等于原碘化钾溶液中溶质的质量，则该 AgNO3 溶液中溶质的质量分数为 。注：KI + AgNO3 = AgI + KNO3 【解析解析】 根据化学方程式 KI + AgNO3 = AgI + KNO3可知，有 1 分子 KI 和 1 分子 AgNO3 反应，生成 1

8、 分子 AgI 沉淀。又根据题意可知：1 分子 AgI 的质量等于含 1 分子 AgNO3 的硝酸银溶液的质量。即：硝酸银溶液的质量数值上等于 AgI 的式量=235 硝酸银溶液中溶质的质量数值上等于 AgNO3的式量=170因此，AgNO3溶液中溶质的质量分数为 170 / 235100% = 72.3%能力训练能力训练 1由 X、Y、Z 三种物质各 10 克组成的混合物，加热使其充分反应，反应后的物质 中有 16 克 Z，8 克新物质 M 和若干克 X，则 X 和 Y 反应的质量比是（ ）A1：1 B1：3 C2：5 D3：52.5.85 克 NaCl 样品（其中混有少量下列某种盐类）。当

9、它与足量的硝酸银充分反应 后，得到沉淀 14.4 克。则可能混入的盐是（ ）AKCl BCaCl2 CBaCl2 DMgCl23.在含 1.17 克 NaCl 和 0.84 克 NaF 的溶液中，加入过量的 AgNO3溶液，产生 2.87 克沉淀，由此可以推断（ ）AAgF 难溶于水 BNaCl 全部参加反应CNaF 全部参加反应 DNaF 和 AgNO3不反应4.在天平两端各放置一个盛有等质量、等溶质质量分数的盐酸的烧杯，把天平调 至平衡。在左边烧杯中放入 3.6 克铝粉，为了使天平平衡，在右边的烧杯中应该放入镁粉 的质量为（ ）克。A3.6 B3.5 C3.49 D3.75.已知同温、同压

10、下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子。现有 a 升 H2 与 CO 的混合气体，完全燃烧后用去 a/2 升 O2，则在 H2和 CO 的混合气体中，两种气 体的体积比是（ ）。21 世纪教育网A2：1 B1：2 C1：1 D任意比6. 已知同温、同压下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子。在一个 密闭容器中盛有 H2、O2、Cl2组成的混合气体。通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反 应。经充分冷却后，所得溶液中溶质的质量分数为 33.4%，则原混合气体中 H2、O2、Cl2 分子数目简单整数比是（ ）A1：1：1 B3：2：1 C1：2：3 D9：4：17.取一定质量的 MnO2

11、和 KClO3的混合物共热制取氧气，开始时 MnO2在混合物 中的质量分数为 20%，加热一段时间后，MnO2的质量分数变为 25%，则 KClO3的分解率 为多少？8.锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物 a 克与一定质量的质量分数为 25%的稀硫酸 恰好完全反应，蒸发水分后得到固体 c（不含结晶水）b 克。求反应过程中生成氢气多少克？9.今有由氢氧化钠、碳酸氢钠和与其它物质都不反应，受热也不分解的杂质组 成的固体混合物共 17.11 克。将此混合物放入密闭容器中加热至 250C，经充分反应后， 将生成的气体通入过量的澄清石灰水中，得到 2.500 克白色沉淀。当容器中的残留固体冷 却到室温后，全

12、部溶于水制成 50.00 毫升溶液，从中取出 10.00 毫升溶液，恰好可以与含 1.825 克 HCl 的盐酸溶液 25.00 毫升中和至中性。求原混合物中杂质的质量分数。 21 世纪教育网 【能力训练答案及提示能力训练答案及提示】1C C提示：依题意可知 X、Y、Z 三种物质各 10 克，则总质量为 30 克，根据质量守 恒定律可知反应后还有 X 的质量为：30 克-16 克-8 克=6 克，则参加反应 X 的质量为：10 克-6 克=4 克，反应的 Y 的质量为 10 克。故：X 和 Y 反应的质量比为：4 克/10 克 =2/5。2B B、D D提示：此题可以假设 5.85 克全部为

13、NaCl 的质量，与硝酸银反应后根据化学 方程式计算出产生 AgCl 的质量为 14.35 克。而题中所给沉淀的质量数据为 14.4 克，则可 知混有的盐类物质中含有氯元素的质量分数一定大于 NaCl 中氯元素的质量分数。对比选项， 运用比较技巧的方法，可迅速的推断出 B 和 D 选项中的氯元素的质量分数大于 NaCl 中氯元 素的质量分数。3B B、D D提示：依题意可假设 1.17 克 NaCl 全部参加反应，求出生成 AgCl 的质量刚 好为 2.87 克，由此可以推断：AgF 完全溶于水，且 NaF 和 AgNO3不发生反应。4C提示：解答有关天平平衡问题，关键抓住天平两端增重的净质量

14、相等。对于本 题来说，即：镁、铝和盐酸反应后均有氢气产生，要使天平平衡，即加入的镁、铝质量减 去各自分别产生氢气的质量应相等，可借助差量法计算。21 世纪教育网5D D提示及分析：写出 H2、CO 分别在氧气中燃烧的化学反应方程式可以看出：2H2+O2=2H2O ；2CO+O2=2CO2，两个反应方程式反应物和生成物的系数均相同，由题中 所给信息（同温、同压下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子），两种气体无 论体积比为何值，消耗氧气的体积均为混合气体总体积的一半。故答案为：D。6D提示：本题涉及两个反应方程式，即：H2+Cl2=2HCl 2H2+O2=2H2O，所生成的 氯化氢气体溶在

15、所生成的水中，得到盐酸溶液，可设 Cl2的体积为 X，O2的体积为 Y，则 依据化学方程式可求与 Cl2反应 H2的体积为 X，与 O2反应的体积为 2Y，生成 HCl 的体积 为 2X，生成 H2O 的体积为 2Y ，由所得溶液的溶质的质量分数为 33.4%，可得 X 与 Y 的 关系，再由同温同压下，气体得体积比等于其分子数目之比可以求解 21 世纪教育网763.8%63.8%.提示及分析：本题关键抓住 MnO2的质量在反应前后质量一定，可设反应前 混合物的质量为 m，根据前后 MnO2 的质量分数列方程求解8（b-a）/48。提示：解题方法可参考例 1 利用守恒关系： H2SO4SO42-H296 2b-a x 解得:x=2(b-a)/96=(b-a)/48 92.98%.提示：由题意可知：NaHCO3 过量，NaOH 和 CO2 反应和与 NaOH 与 NaHCO3 反 应所生成的 Na2CO3 总质量是不变得，因此只考虑 NaOH 与 NaHCO3 得反应。有关反应方程式 如下： NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O ；2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 ；CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2 +H2O 依题意可参考例 3 解题方法，运用关联式巧解多 步计算21 世纪教育网