有關化學方程式的計算

【本講教育信息】一、教學內(nèi)容有關化學方程式的計算二、考點清單1.掌握由一種反響物〔或生成物〕的質(zhì)量求生成物〔或反響物〕質(zhì)量的原理與方法；2.掌握根據(jù)化學方程式計算的步驟和書寫格式；3.了解根據(jù)化學方程式計算的常見題型；4.了解根據(jù)化學方程式計算的常用關系式。三、全面突破知識點1：利用化學方程式計算的一般步驟：〔1〕根據(jù)化學方程式計算的依據(jù)：利用化學方程式計算的理論根底是質(zhì)量守恒定律，計算時依據(jù)化學方程式中反響物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量比〔2〕利用化學方程式計算的一般步驟：例題：3克鎂在氧氣中充分燃燒，可以生成多少克氧化鎂？解：設可生成氧化鎂的質(zhì)量為X〔1〕設未知數(shù)…………設〔2〕寫出化學方程式……方48 80 〔3〕寫出有關物質(zhì)的式量、3g X 量和未知量……關〔4〕列比例式，求解……比………算=5g 〔5〕簡明地寫出答案……答答：3克鎂在氧氣中充分燃燒可生成氧化鎂5克?！?〕根據(jù)化學方程式計算應該注意的事項①正確書寫化學方程式，準確列出有關反響物或生成物的質(zhì)量比；②列式時，各物質(zhì)的質(zhì)量單位必須統(tǒng)一，對應關系要正確；③反響物、生成物都必須是純潔物，如果是混合物，應該將不純物的質(zhì)量按題意轉(zhuǎn)化為純潔物的質(zhì)量；④解題的過程要完整，標準⑤設未知數(shù)是要指明物理量，不要帶單位?！镜湫屠}】例1：利用化學方程式進行計算的依據(jù)是A.化學方程式表示了一種化學反響的過程B.化學方程式表示了反響物、生成物和反響條件C.化學方程式表示了反響前后反響物和生成物的質(zhì)量關系D.化學方程式中，各反響物質(zhì)量比等于各生成物質(zhì)量比【解析】根據(jù)化學方程式的計算理論依據(jù)是化學方程式的量的意義〔質(zhì)量比、粒子數(shù)目比〕?！敬鸢浮緾例2：在反響X+2Y=R+2M中，當1.6gX與Y完全反響后，生成4.4gR，且反響生成的R和M的質(zhì)量之比為11：9，那么在此反響中Y和M的質(zhì)量之比為A.23：9 B.16：9 C.32：9 D.46：9【解析】此題考查的知識是物質(zhì)之間發(fā)生的反響按一定的質(zhì)量比進行，反響物和生成物的質(zhì)量總和相等〔即質(zhì)量守恒〕。X＋2Y＝R＋2M1191.6g4.4gx〔1〕x=3.6g〔2〕根據(jù)質(zhì)量守恒定律：Y的質(zhì)量為：4.4g+3.6g－1.6g=6.4gY和M的質(zhì)量之比是：6.4g：3.6g=16：9?！敬鸢浮緽例3：在3A+B=2C+D的反響中30gA和10gB恰好完全反響，生成5gD且C的相對分子質(zhì)量為70，那么A的相對分子質(zhì)量是〔〕A.20 B.26 C.40 D.60【解析】3A+B=2C+D30g10g5g根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成C：30g+10g－5g=35g30g10g35g5g3x2×7030g：35g=3x：140x=40【答案】C例4：以下根據(jù)化學方程式的計算題有錯誤，簡述錯誤的原因，并加以改正。加熱12.25g氯酸鉀，充分反響后可制得氧氣多少克？解：設生成氧氣的質(zhì)量為x。122.53212.25gxx=3.2g答：加熱12.25g氯酸鉀，可制得氧氣3.2g?！?〕錯誤原因：?！?〕改正：?！窘馕觥扛鶕?jù)化學方程式計算應該注意的事項。此題的錯誤在于化學方程式?jīng)]有配平?！敬鸢浮俊?〕化學方程式?jīng)]有配平?！?〕設反響后可制得氧氣x。2×122.53×3212.25gxx=4.8g答：加熱12.25g氯酸鉀，可制得氧氣4.8g。知識點2：常見的計算類型：〔1〕利用化學方程式的簡單計算；〔2〕涉及到氣體體積的計算〔3〕有關含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算；〔4〕質(zhì)量守恒定律結(jié)合化學方程式的綜合計算。有關計算公式：①純潔物的質(zhì)量=不純物的質(zhì)量×純潔物的質(zhì)量分數(shù)=不純物的質(zhì)量×〔1－雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)〕②不純物總質(zhì)量中含有純潔物的質(zhì)量分數(shù)〔純度〕：③一定體積的氣體換算成一定質(zhì)量的氣體：氣體的體積=氣體的質(zhì)量/氣體的密度。解題思路：①審題：認真閱讀題目，反復推敲關鍵字句，準確理解題意。②析題：運用所學知識剖析題目，理清層次，挖掘隱含信息，排除干擾條件，分析和待求。明確物質(zhì)間關系，尋找解題突破口。③解題：解題時要做到思路清楚，方法正確，步驟清晰〔設未知、寫化學方程式、找關系量、列比例式、求未知、寫答案〕，計算準確，書寫標準。④驗題：檢查所用條件是否符合題意，是否全部解出所求問題，單位是否統(tǒng)一，計算是否正確等?！镜湫屠}】例1：在一個密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì)A、B、C、D，在高溫條件下發(fā)生反響，一段時間后測得反響前后各物質(zhì)質(zhì)量如下表所示，如果A的相對分子質(zhì)量為2N，D的相對分子質(zhì)量為3N，那么該反響的化學反響方程式中A與D的化學計量數(shù)之比為ABCD反響前質(zhì)量〔ｇ〕810115反響后質(zhì)量〔ｇ〕未測2426A.1：1 B、1：2 C、1：3 D、2：3【解析】此題是根據(jù)化學方程式進行簡單計算的綜合題，首先要根據(jù)表中內(nèi)容判斷反響物是什么和生成物是什么，然后根據(jù)質(zhì)量關系來判斷A與D的化學計量數(shù)之比。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，B和C為生成物，而D為反響物，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知A減少的質(zhì)量為6ｇ，故A也為反響物，寫出化學反響方程式為：ｘA＋ｙD＝ｍB+ｎC，最后根據(jù)A與D的質(zhì)量關系計算它們的化學計量數(shù)之比〕【答案】A例2：中國登山協(xié)會為紀念我們首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年，再次組織攀登珠峰活動。阿旺扎西等一行登山運發(fā)動于2003年5月21日13：40成功登頂。假設每位運發(fā)動沖頂時消耗自帶的液氧4.8kg。求：〔1〕這些氧氣在標準狀況下的體積是多少升？〔標準狀況下氧氣密度為1.43g/L〕〔2〕假設在實驗室以高錳酸鉀為原料制取相同質(zhì)量的氧氣，需要多少千克的高錳酸鉀？〔3〕用這種方法給登山運發(fā)動供氧，是否可行？簡述理由。【解析】此題難度不高，主要考查學生有關化學方程式計算的兩個重要的注意點：1.氣體體積和氣體質(zhì)量的換算〔即氣體體積=氣體質(zhì)量÷氣體密度〕；2.化學方程式中單位的換算，如題目中出現(xiàn)“kg”與“g”之間的換算。此題中不僅僅是一道有知識背景的簡單計算，還考查了學生在物質(zhì)制備時是否考慮原料本錢和反響時間的因素?！敬鸢浮俊?〕4.8kg氧氣在標準狀況下的體積為〔2〕設需要高錳酸鉀的質(zhì)量為x2KMnO4△===K2MnO4+MnO2+O2↑31632x4.8kg〔3〕不行。此法本錢太高，經(jīng)濟上不合算；或在實驗室制如此多氧氣，耗時太長。例3：飼養(yǎng)欣賞魚，可以陶冶人的情操，增進人們對生活的熱愛?？者\欣賞魚，必須密封。為了解決魚的吸氧問題，可在水中參加過氧化鈣〔化學式：CaO2〕，過氧化鈣與水反響，生成氫氧化鈣和氧氣?！?〕寫出過氧化鈣與水反響的化學方程式并配平；〔2〕一位養(yǎng)魚愛好者欲測定所用過氧化鈣樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)，做了如下實驗：稱取樣品2.0g，參加到足量的水中，生成了0.32g氧氣。試計算所用樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)?！窘馕觥吭擃}以社會生活為背景材料，根據(jù)化學方程式進行計算。主要考查閱讀、分析能力和標準解題能力。題目要求的是樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)，只要求出生成0.32g氧氣所需的過氧化鈣的質(zhì)量，然后與樣品質(zhì)量相比，再乘以100％，即可解題。【答案】〔1〕2CaO2+2H2O＝2Ca〔OH〕2+O2↑〔2〕設樣品中過氧化鈣的質(zhì)量為x。2CaO2+2H2O＝2Ca〔OH〕+O2↑14432x0.32gx=1.44g過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：答：樣品過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為72％例4：工業(yè)上電解氧化鋁制取單質(zhì)鋁的反響式為：2Al2O34Al+3O2↑。請計算電解10t氧化鋁可得多少噸鋁？【解析】這是一道反響物質(zhì)量求生成物質(zhì)量的問題。解：此題可用兩種方法解答。解法1：設電解10t氧化鋁可得鋁x解法2：電解過程中，氧化鋁中的鋁全部生成鋁2Al2O34Al+3O2↑Al2O3………2Al2041081025410tx10tx204：108==10t：x102：54==10t：xx=5.3tx=5.3t答：〔略〕答：〔略〕例5：取氯酸鉀和二氧化錳的混合物15.5克，放入一大試管中加熱，反響完全后冷卻到反響前溫度，稱剩余固體質(zhì)量為10.7克。求生成氧氣多少克？生成氯化鉀多少克？【解析】依質(zhì)量守恒定律求解.解：生成氧氣質(zhì)量：15.5克－10.7克=4.8克。設生成的氯化鉀的質(zhì)量為x 14996x4.8克149：96＝x：4.8克x=7.45克答：生成氧氣4.8克，生成氯化鉀7.45克。例6：為了測定實驗室中氯酸鉀樣品的純度，某學習小組取2.5g該樣品與0.5g二氧化錳混合，加熱該混合物t1時間后〔假設雜質(zhì)不參加反響〕，冷卻，稱量剩余固體的質(zhì)量，重復以上操作，依次稱得加熱t(yī)1、t2、t3、t4時間后剩余固體的質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)如下表：加熱時間t1t2t3t4剩余固體質(zhì)量/g2.482.342.042.04請仔細分析實驗數(shù)據(jù)，答復以下問題：〔1〕在________時間后，該樣品中的氯酸鉀已經(jīng)完全反響〔2〕完全反響后產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量〔3〕該樣品中氯酸鉀的質(zhì)量分數(shù)【解析】氯酸鉀分解制氧氣的化學反響，此題目中實驗分四次進行，給出四次反響后剩余固體質(zhì)量，需要分析數(shù)據(jù)后再計算。t4時剩余固體質(zhì)量與t3時剩余固體質(zhì)量相同，那么說明t3時樣品中的氯酸鉀已反響完全。那么此時生成的氧氣為完全反響時產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量?！敬鸢浮拷猓骸?〕加熱t(yī)3時間后氯酸鉀已反響完全?！?〕完全反響時共產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量：2.5g+0.5g－2.04g=0.96g〔3〕設原樣品中氯酸鉀的質(zhì)量為x。24596x0.96g245：96=x：0.96gx=2.45g樣品中含純氯酸鉀的質(zhì)量分數(shù)：2.45g/2.5g×100%=98%四、本講小結(jié)：通過本節(jié)內(nèi)容的學習，我們知道了根據(jù)化學方程式計算的過程、步驟、方法，同時也懂得了化學計算題是從“量”的方面來反映物質(zhì)及其變化的規(guī)律，它與側(cè)重于從性質(zhì)角度去研究和理解物質(zhì)及其變化規(guī)律是相輔相成的。所以說化學計算題包括化學和數(shù)學兩個因素，兩個因素同時考慮，才能得到正確的答案。常見的計算類型：〔1〕利用化學方程式的簡單計算；〔2〕涉及到氣體體積的計算〔3〕有關含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算；〔4〕質(zhì)量守恒定律結(jié)合化學方程式的綜合計算。五、應考錦囊：化學方程要配平，需將純量代方程；關系式對關系量，計算單位不能忘；關系量間成比例，解設比答需完整。六、超前思維〔碳單質(zhì)〕1、金剛石〔C〕是自然界中的物質(zhì)，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等。2、石墨〔C〕是的礦物之一，有優(yōu)良的導電性，潤滑性?？捎糜谥沏U筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：。3、無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。活性炭、木炭具有強烈的，焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。4、單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學性質(zhì)卻!〔1〕常溫下的穩(wěn)定性〔2〕可燃性：完全燃燒〔氧氣充足〕，生成：不完全燃燒〔氧氣不充足〕，生成：〔3〕復原性：【模擬試題】〔答題時間：35分鐘〕一、填空題1.根據(jù)填空化學方程式C+O2CO2各物質(zhì)質(zhì)量比12〔〕44所求6g〔〕g〔〕g2.電解水的化學方程式為____________________；填寫下表反響物生成物H2OO2質(zhì)量比A18克2克B8克64克由上表可知：在化學反響中：〔1〕任何一個化學反響都遵循__________________?！?〕不管反響物和生成物質(zhì)量是多少，各物質(zhì)的質(zhì)量比__________〔填相同或不同〕。3.凱爾將6g鎂分別與不同質(zhì)量的氧氣反響，試將生成氧化鎂的質(zhì)量填入下表，并答復：氧氣質(zhì)量〔g〕生成氧化鎂質(zhì)量〔g〕24812〔1〕當?shù)谝淮闻c2g氧氣反響時，為什么不能生成8gMgO？_______________________________〔2〕從第二次以后，為什么不斷增加氧氣的質(zhì)量，生成MgO的質(zhì)量卻不增加？___________________________________4.下面是某位同學做的一道計算題，請指出他的錯誤：題目：3.25gZn和足量的鹽酸反響制取H2，問可制得H2的質(zhì)量是多少？解：設可得H2的質(zhì)量為xg。Zn+HCl＝ZnCl+H2↑6513.25gx65∶1＝x∶3.25gx＝答：可制得H2211.25g?！?〕；〔2〕；〔3〕；〔4〕。二、選擇題1.10g細鐵絲在充足的氧氣中完全燃燒，燃燒后生成物的質(zhì)量〔〕A.約等于10g B.一定小于10g C.一定大于10g D.一定等于10g2.電解水的反響中，H2、O2與H2O的質(zhì)量比為〔〕A.1∶16∶9 B.2∶16∶9 C.1∶8∶9 D.2∶1∶23.相同質(zhì)量的以下物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，消耗的氧氣最多的是〔〕A.P B.H2 C.S D.C4.4g氫氣和34g氧氣充分燃燒后，生成水的質(zhì)量為〔〕A.32g B.36g C.38g D.以上都不對5.以下圖是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣隨時間的變化關系圖，與該反響事實相吻合的是〔〕6.一定量的木炭與過量的氧氣在密閉容器內(nèi)加熱使其充分反響，以下圖中能正確反映容器內(nèi)有關的量隨時間變化關系的圖像是〔〕7.加熱31.6g高錳酸鉀，當?shù)玫?g氧氣時，剩余固體的成分是〔〕A.K2MnO4和MnO2 B.KMnO4和MnO2C.KMnO4、K2MnO4和MnO2 D.KMnO4和K2MnO48.在2X+Y2=2Z的反響中，X的相對原子質(zhì)量為24，Y2的相對分子質(zhì)量為32，Z的相對分子質(zhì)量為〔〕A.32 B.40 C.56 D.649.在一個密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、Q四種物質(zhì)，在一定條件下充分反響，測得反響前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下：物質(zhì)XYZQ反響前質(zhì)量／g22845反響后質(zhì)量／g待測24014試推斷該密閉容器發(fā)生的化學反響根本類型為〔〕A.分解反響 B.化合反響 C.置換反響 D.以上三種反響均有可能﹡10.將25gA與5gB發(fā)生反響，所得混合物中含有10A，11gC，還有另外一種物質(zhì)D。A、B、C、D相對質(zhì)量分別為30、20、44、18，那么它們之間反響的化學方程式正確的選項是〔〕A.A+B=C+D B.2A+B=2C+D C.2A+B=C+2D D.A+2B=2C+D三、計算題1.加熱122.5g氯酸鉀使之完全分解，可生成氧氣多少克？2.為了測定實驗室中高錳酸鉀樣品的純度〔雜質(zhì)不參加反響〕，取16g該樣品加熱，完全反響后，得到1.6g氧氣，求樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分數(shù)。3.20g紅磷完全燃燒