化學方程式計算的技巧與方法

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上· . 化學方程式計算的技巧與方法：（1）差量法（差值法）    化學反應都必須遵循質量守恒定律，此定律是根據化學方程式進行計算的依據。但有的化學反應在遵循質量守恒定律的州時，會出現固體、液體、氣體質量在化學反應前后有所改變的現象，根據該變化的差值與化學方程式中反應物、生成物的質量成正比，可求出化學反應中反應物或生成物的質量，這一方法叫差量法。此法解題的關鍵是分析物質變化的原因及規(guī)律，建立差量與所求量之間的對應關系。如：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2反應后固體質量減小，其差值為生成氧氣的質量H2+金屬氧化物金屬+水，該

2、變化中固體質量減少量為生成水中氧元素的質量（或金屬氧化物中氧元素的質量）CO+金屬氧化物金屬+CO2，該變化中固體質量減少量為氣體質量的增加量。C+金屬氧化物金屬+CO2，反應后固體質量減小，其差值為生成的二氧化碳的質量。2H2+O22H2O，反應后氣體質量減小，其減小值為生成水的質量。金屬+酸鹽+H2，該變化中金屬質量減小，溶液質量增加，其增加值等于參加反應的金屬質量與生成氫氣質量的差值。金屬+鹽鹽+金屬，該變化中金屬質量若增加，溶液的質量則減小，否則相反。其差值等于參加反應的金屬質量與生成的金屬質量的差值。難溶性堿金屬氧化物+水，該變化中固體質量減小，其差值為生成的水的質量例：為了測定某些

3、磁鐵礦中四氧化三鐵的質量，甲、乙兩組同學根據磁鐵礦與一氧化碳反應的原理，分別利用兩種方法測定了磁鐵礦中四氧化三鐵的質量分數，已知磁鐵礦與一氧化碳反應的化學方程式如下：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(1)甲組同學取該磁鐵礦10g與足量的一氧化碳充分反應，并將產生的氣體通入足量的氫氧化鈉溶液中，溶液的質量增加了5.5g，請你根據甲組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。(2)乙組同學取該磁鐵礦樣品10g與足量的一氧化碳充分反應，測得反應后固體物質的質量為8g，請你根據乙組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。解析：（1）甲組同學的實驗中被氫氧化鈉溶液吸收的是

4、CO還原Fe3O4生成的CO2，由5.5gCO2的質量作為已知條件，根據方程式可計算出Fe3O4的質量（2）乙組同學的實驗中10g樣品被CO充分還原后剩余8g固體，減少的質量為Fe3O4中氧元素的質量，利用產生的差量即可求出Fe3O4的質量。也可以根據題中雜質不參加反應來建立等量關系，求出Fe3O4的質量。答案：（1）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2232176x5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g樣品中Fe3O4的質量分數為7.25g/10g×100%=72.5%答：樣品中Fe3O4的質量分數為72.5%（2）設樣品中Fe3O4的質量分數為xFe3O4+4CO3

5、Fe+4CO2m232168232-168=64x10g-8g=2g232:64=x:2gx=7.25g樣品中Fe3O4的質量分數為7.25g/10g×100%=72.5%答：樣品中Fe3O4的質量分數為72.5%（2）關系式法關系式法就是根據化學式、化學方程式和溶質質量分數等概念所包含的各種比例關系，找出已知量與未知量之間的比例關系式直接列比例式進行計算的方法。關系式法有如下兩種類型 (1)縱向關系式經過多步的連續(xù)反應，即后一反應的反應物為前一反應的生成物，采用“加合”，將多步運算轉化為一步計算 (2)橫向關系式 幾種不同物質中含相同的量，根據該量將幾種不同物質直接聯(lián)系起來進行運算

6、 有多個平行的化學反應即多個反應的生成物有一種相同，根據這一相同的生成物，找出有關物質的關系式，依此關系式進行計算可建華運算過程。關系式法抓住已知量與未知量之間的內在關系，建立關系式，化繁為簡，減少計算誤差，是化學計算常用方法之一。例：碳酸氫鈉（NaHCO3）俗稱小蘇打，是一種白色固體，是焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，它能與稀硫酸等酸反應生成CO2，試回答：（1）寫出NaHCO3與稀硫酸反應的化學方程式（2）如何用98%的硫酸（密度為1.84g/mL）配制980g18.4%的硫酸溶液？（3）現將45gNaHCO3（混有KHCO3）固體粉末加入100mL稀硫酸，恰好完全反應后是氣體全部逸出，固

7、體粉末的質量與產生CO2的體積的關系如圖（該狀況下，CO2的密度為2g/L）所示，計算：求100mL稀硫酸中硫酸的質量若稀硫酸為120mL時，加入固體粉末為58.5g，求產生CO2的體積。解析：(1)書寫化學方程式時注意化學方程式的配平和“”的書寫(2)設配制980g184的硫酸溶液需98的硫酸(密度為t84gmL)的體積為x，則： x×1.84gml×98%=980g×184，x=100mL，需水的質量為：980g-100ml×184gmL=796g；配制過程中應注意一定要把濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌(3)由圖像可以看出，45g固

8、體粉爪與100ml稀硫酸恰好完全反應生成CO211L， 11LCO2的質量為l1L×2gL=22g，根據CO2的質量可計算出100mL稀硫酸中硫酸的質量：由100mL 稀硫酸能與45g固體粉末完全反應，可計算出120mL 稀硫酸能與54g固體粉未完全反應，而加入的固體粉末為58.5g，則固體粉末有剩余，稀硫酸完全反應生成CO2氣體11L，則120mL稀硫酸與54g固體粉末完全反應生成二氧化碳的體積為：答案：（1）2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2+2H2O（2）將100ml98%的H2SO4沿著燒杯內壁慢慢倒入796ml水中，同時用玻璃棒不斷攪拌。（3）解：45g固體

9、完全反應時生成CO2的質量m(CO2)=11L×2g/L=22g設硫酸溶液中H2SO4的質量為x由（1）得H2SO42CO29888x 22gx=(98×22g)/88=24.5g設與120mL稀H2SO4完全反應的固體粉末的質量為y100mL/120mL=45g/yy=54g<58.5g所以固體粉末過量，以硫酸的量進行計算：V（CO2）=(11L×120mL)/100mL=13.2L答：100mL稀硫酸中硫酸的質量為24.5g，產生的CO2的體積為13.2L。（3）平均值法     混合物中確定各組分的有關計算是初中

10、化學計算中難度較大的一種題型如混合物中各組分均能與某一物質反應且得到的產物中有同一種物質或混合物中各組成成分均含有同一種元素，要確定其成分的有天計算可用平均值法求解。解答此類題的關鍵是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二價相對原子質節(jié)、平均相對分子質量、平均質量、平均質量分數等)，此平均值總是介于組分中對應值的最大值與最小值之間。利用這些平均值解題的方法叫做平均值法。下面分類進行討論：(1)平均二價相對原子質量法   由金屬單質組成的混合物，要判斷混合物的組成或計算某一成分的質量，利用平均二價相對原子質量法計算較為快捷、準確。解題時先設該混合物為一種純凈的二價金屬，利用

11、化學方程式或其他方法求出平均二價相對原子質量，混合物各組分中一種金屬的二價相對原子質量小于半均二價相對原子質量，則另一種金屬的二價相對原子質量必須大于平均二價相對原子子質量，據此求出正確答案。二價相對原子質量=×2如：Na的二價相對原子質量=×2=46Mg的二價相對原子質量=×2=24Al的二價相對原子質量=×2=18設一種二價金屬R的質量為m，其二價相對原子質量為M，與足量稀硫酸反應產生H2的質量為xR+H2SO4=RSO4+H2M          &

12、#160;                  2m                             x解得：x=m/M×2即金屬與足

13、量稀硫酸反應，生成H2的質量與該金屬質量成正比，與該金屬二價相對原子質量成反比，若像Cu等金屬與稀硫酸不反應，即產生的H2的質量為零。注意：二價相對原子質量和相對原子質量有本質區(qū)別，前者為一假設值。 Cu、Ag等不與稀硫酸或稀鹽酸發(fā)生置換反應的金屬產生H2質量為0。金屬與足量稀硫酸或稀鹽酸反應產生氫氣的質量為：制取一定量的氫氣需要金屬的質量為：例：小明同學用6.5g不純的鋅與足量稀鹽酸完全反應，收集到H2的質量為0.205g，已知其中含有另一種金屬雜質，這種金屬雜質不可能是（）A.鐵B.鋁C.銅D.鎂解析：由題意可知，兩種金屬混合物6.5g與足量的稀鹽酸反應生成了0.205g氫氣，則混合物的二

14、價相對原子質量為(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五種金屬的二價相對原子質量分別為65,56,18，（無窮大），24，混合物中含有Zn，則另一種金屬的二價相對原子質量不能大于63.4，所以這種金屬雜質不可能是Cu。（2）相對分子質量平均值法由化合物組成的混合物，要判斷混合物中各物質是否存在或計算某成分的質量，可用相對分子質量平均值法解題。解題時根據化學方程式和其他方法求出平均相對分子質量，混合物中一種物質的相對分子質量如果大于平均相對分子質量，則另一種物質的相對分子質量必小于平均相對分子質量，據此可求出正確答案。（3）質量平均值法利用混合物中平均

15、質量解題方法。（4）質量分數平均值法混合物中某元素的質量分數總是介于混合物中一種成分該元素的質量分數與另一種成分中該元素的質量分數之間，據此可確定混合物的組成。4. 守恒法化學變化中等量關系的簡歷，有一條很重要的定律質量守恒定律，即參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。在實際應用中，上述定律演繹為：a化學反應前后，物質發(fā)生變化生成新物質，但組成物質的元素種類不變，質量不變；b化學反應前后，分子本身發(fā)生變化，而分子的數目雖然有的改變，但原子的種類，數目不變。該定律反映出化學反應中的一些等量關系，是解化學試題的思路之一。利用化學反應前后某些量之間的等量關系，推理得出正確答

16、案的方法稱為守恒法。仔細挖題目中隱含的等量關系是守恒法解題的關鍵。下面分類進行討論：（1）質量守恒法發(fā)寧前后反應物與生成物質量守恒溶液混合或稀釋前后，溶質總質量守恒化學反應中某些元素的質量守恒（2）電荷守恒法溶液中陰、陽離子個數不一定相等，但正負電荷總數相等。（3）比例守恒法利用試題中潛在的某些量之間的比例恒定不變的原理來解題的一種方法。例：某二價金屬M的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應后，形成無色透明溶液，測得反應后溶液中溶質的質量分數為30%，請計算（結果保留一位小數）：（1）該金屬M的相對原子質量和上述新硫酸中溶質的質量分數（2）反應后溶液中氫元素與氧元素的質量比解題：（1）由質量

17、守恒定律可知，反應后溶液中溶質質量為100g×30%=30g設金屬M的相對原子質量為M，稀硫酸中H2SO4的質量為xMO+H2SO4=MSO4+H2OM+16  98 M+9610g x 30g（M+16）：（M+96）=10g：30g解得M=24，可知M為鎂元素98:40=x:10gx=24.5g硫酸溶液中溶質的質量分數為：24.5g/90g×100%=27.2%（2）反應后溶液中MgSO4的質量為30g，則水的質量為70g，氫元素的質量即水中氫元素的質量，氧元素的質量是水與硫酸鎂中氧元素的質量和氫元素與氧元素的質量比為：（70g×）：（70g

18、5;+30g×）=35:3525. 假設量法在所給題目中缺少實例，無數據，僅有字母或僅有比值，在解答該類題設未知數之前，先假設一個題目中缺少的關鍵量為假設量，即一個已知量，補充解題的條件。然后，此假設量可參與整個化學計算，使計算過程簡單，清晰。但該假設的已知量只幫助解題，不會影響最終結果，這種解題方法叫假設量法。具體有兩種類型：假設用具體的物質代替題目中抽象或不定的物質來解題。假設一具體數據代替題目中未知數據來解題。a. 題目中給出化學反應前后某兩種物質的等量關系（已知條件），求混合物中各組分間的質量比找等量設為假設量。b. 題目中給出某種物質的質量分數（已知條件），求另一種物質的質

19、量分數找條件中給出的質量分數所對應的物質質量為假設量例:已知完全中和一定量的某鹽酸，需100g80%的氫氧化鉀溶液，若改用100g80%的氫氧化鈉溶液，則反應后溶液的pH（）A.大于7B.小于7C.等于7D.無法確定解析：設題目中鹽酸溶液中溶質的質量為36.5g，需要NaOH、KOH的質量分別為x和yNaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5x36.5g40/x=36.5/36.5gx=40gKOH+HCl=KCl+H2O5636.5y 36.5y=56g若用含56gNaOH的溶液與含36.5gHCl的鹽酸反應，則NaOH過量，溶液pH>7，選A。6. 比較法解題時對題目給定的已知條

20、件或數據，結合有關知識進行全面，仔細地分析，比較，然后確定正確答案。此法解計算型選擇題時可避免對各備選答案一一進行計算。運用該法解題時有如下情況：（1）分類比較：按被選擇對象的某些特點，先分類后比較選擇（2）計算比較：解題時先做簡單計算，然后比較化學式，相對分子質量或分子中某一相同原子的個數，最后選擇。（3）轉化問題比較：解題之前將所求問題轉化為直觀問題來比較選擇答案。（4）排列比較：將被選擇答案按某種順序排列后，再分析比較選擇答案。例：鉛蓄電池中需要一定質量分數的硫酸溶液，現將50%的硫酸溶液（密度為d1g/ml）與10%的硫酸溶液（密度為d2g/ml）按體積比1:1混合，已知d1>d

21、2，所得溶液的質量分數（）A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%解析：當兩種同溶質的溶液混合時，以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合為例，且a>b。當m1>m2時，混合后溶質質量分數大于（a%+b%）/2當m1=m2時，混合后溶質質量分數=（a%+b%)/2當m1<m2時，混合后溶質質量分數<(a%+b%)/2從題意分析知，由d1>d2，則等體積的兩種溶液，50%的H2SO4溶液質量大，則混合后溶質質量分數>(50%+10%)/2=30%· 要明確解題思路解題時的一般思路: (1)先找出題中涉及的化學反應，并正確書寫化學方

22、程式。 (2)找出題中所提供的數據與化學方程式中各物質的直接或間接關系。 (3)確定哪些數據能直接代入化學方程式。如果所給數據與化學方程式中各物質的關系僅僅是間接關系，那必須分析清楚該數據是通過什么“中介”與各物質產生聯(lián)系的，然后再列出相應的比例式。 根據化學方程式計算的步驟具體的計算步驟如下: (1)設未知量，求什么設什么。 (2)正確完整地寫出相應的化學方程式。 (3)根據化學方程式寫出各物質的相對分子(或原子)質量總和，標在相應的化學式下面。把題中的已知條件和待求未知址寫在相應物質的相對分子(或原子) 質量總和的下面。 (4)列比例式。 (5)求解。 (6)簡明地寫出答案。 應注意的問題： (1)解題時首先要認真審題、理清思路、確定解題方法、嚴格按解題步驟求解。 (2)化學方程式所表示的反應物、生成物的質量關系是進行化學計算的基礎，在化學方程式中各物質的化學式一定要書寫正確，一定要配平化學方程式或關系式中某元素原子的數目一定要相等，相對分子質量的計算一定要準確。 (3)化學方程式所表明的各物質均指純凈物，參加計算的各物質的質量也必須是純凈物的質量。如果求純凈物的質量需進行換算，換算方法:純凈物的質量= 物質總質量×該物質的質量分數(即純度)。 (4)對題目中所給的“適最”“足量”“過量”“恰好反應”“完全反