根据化学方程式的计算是定量研究物质间反应规律的重要手段,是化学计算中最普遍、最重要的一种方法,也是历年来中考中必须考查的重点内容之一。它测试的知识点较多,如分子式的写法、分子量的计算、化学方程式的书写及其有关意义、元素化合物相互反应的规律、化学计算的技能技巧等等。掌握利用化学反应方程式进行计算的知识,是初中学生必须具备的基本技能。因此,本文拟就根据化学方程式的计算的有关问题作如下讨论:
一、根据化学方程式计算题的一般题型
虽然有关化学方程式的计算综合性强、灵活性大、题型复杂、内容繁多,但归纳起来,主要有如下几种题型:
1. 纯净物的计算。
2. 不纯物的计算。
3. 混和物的计算。
4. 剩余物的计算。
5. 化学方程式和溶液的计算。
6.涉及方程式的其它计算。
在上述六个方面的计算中,有关纯净物的计算是基础,化学方程式和溶液的综合计算则是难度较大的,但它们在各地中考试题中所占的比例却是较大的。
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二、根据化学方程式计算题的一般解答方法举例
(一)根据化学方程式的计算解答的一般步骤和方法:
根据化学方程式的计算一般可分为四步:
⒈ 根据题意,写出正确的配平的化学方程式,这是计算的前提;
⒉ 确定与解题有关的关系式和关系量,列出已知量和未知量,这是计算的关键;
⒊ 列出比例式或方程式,求出未知数;
⒋ 验算、复核、检查,写出正确的答案。
解答的方法通常为比例法,此外还有代数法、关系式法、差量法等。在具体解答时,要注意:
⒈ 写出的方程式必须正确;
⒉算出的分子量必须准确;
⒊ 列在化学方程式下边的各物质的数量,必须是纯净物质的量,不是纯净物质的量,必须换算成纯净物质的量;
⒋ 列在方程式下边各物质量的单位,横的方向不必统一,但竖的方向必须统一。此外,还要注意仔细审题,推敲题意,搞清楚量的相互关系,这样就一定能解答好这类题。
(二)根据化学方程式的各类计算题型举例
1.有关纯净物的计算
纯净物的计算是根据化学方程式计算中最简单但又是最基本的一种。其特点是所指的反应趋于完全;反应物和生成物都是纯净物;各种物质的量都是理论计算量。这类题一般可用常规方法解答,其基本类型为:
(1)已知反应物的量求生成物的量
例1 12.8克硫在氧气中完全燃烧生成多少克二氧化硫?
解:设可生成x克二氧化硫
S + O2==SO2
32克 ...........64克
12.8克...........X克
32∶12.8=64∶X
解得:X=25.6(克)
答:(略)。
例2 向澄清石灰水中通入4.4克二氧化碳,能生成多少克沉淀?(答案:10克)
(为使文章简练,以下相同类型的题只给答案,不作解答)
(2)已知生成物的量求反应物的量
例1 实验室要制取2升氢气(标准状况下),需要多少克锌跟足量的稀硫酸反应?(氢气在标准状况下的密度为0.09克/升)
解:设需要X克锌与足量稀硫酸反应,则氢气的质量为:
2×0.09=0.18(克)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65...................................2克
.X................................0.18克
65:X=2:0.18
解得:X=5.85(克) 答:(略)
例2 需要燃烧多少克硫才能生成12.8克二氧化硫?(答案:6.4克)
(3)已知一种反应物的量求另一反应物的量
例1 今有硫酸铜溶液49.9克,往其中加入6.5克锌粒恰好完全反应,求生成固体的质量,所得溶液的质量百分比浓度。
解:设反应后生成ZnSO4 x 克,生成铜y克。
Zn + CuSO4= ZnSO4 + Cu
65克....................161克......64克
6.5克.....................x克........y克
65∶6.5=161∶x
解得:x=16.1(克)
65∶6.5=64∶y
解得:y=6.4(克)
∴硫酸锌的百分比浓度为:
16.1÷(49.9+6.5-6.4)×100%=32.2%
(答:略)
例2 要使19.6克氢氧化铜完全溶解,需要40%的硫酸溶液(密度是1.30克/厘米3)___克,___毫升。(保留小数点后一位,小数点后第二位四舍五入)。
(答案:49克,37.7毫升)
2.含有杂质的计算
化学方程式表明的物质的量都是指纯净物的量,但在实际生产中,反应物(原料)或生成物(产品)一般都含有杂质。因此,计算时必须把不纯的物质的量换算为纯净物的量。解答这类题时首先应搞清楚有关纯度的概念和计算方法:
纯度(%)=纯物的质量÷不纯物的质量×100%
纯净物的质量=不纯物的质量×纯度(%)
=不纯物的质量×(1-杂质%)
不纯物的质量=纯净物质量÷纯度(%)
然后根据化学方程式表明的物质质量的关系和纯度概念,列比例求出解答。
历年中考试题中的类型为:
(1)已知物质纯度或杂质的百分含量,求反应物或生成物的量。
例1 实验室用含碳酸钙80%的石灰石62.5克与盐酸完全作用制取二氧化碳,问需36.5%的盐酸多少克?
解:设需要盐酸x克。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100克.......73克
62.5克×80%.x克×36.5%
100∶62.5×80%=73∶x×36.5%
解得:x=100(克)
答:(略)
例2 实验室用石灰石和盐酸反应制取二氧化碳,现要制取88克二氧化碳,求需含杂质20%的石灰石多少克?(杂质不与酸反应)(答案:250克)
(2)根据生成物的量求反应物的纯度或所含杂质的百分含量。
例1 称取某地产的石灰石样品50克,加入足量盐酸,产生二氧化碳20.9克,试求此石灰石中碳酸钙的百分含量。
解:设50克样品中含碳酸钙x克。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100克..................................44克
x克.......................................20.9克
100 :44= x :20.9
解得:x=47.5(克)
石灰石中碳酸钙的百分含量为:
47.5÷50×100% = 95%
答:(略)
例2 取粉末状碳酸钠样品(含有杂质氯化钠)12克,放入50克14.6%的盐酸中恰好完全反应,求:(1)样品中Na2CO3的百分比。(2)样品跟盐酸反应后溶液的质量百分比浓度是多少?(答案:88.3%,11.7%)
例3 有一块表面已部分生成Fe2O3的铁片35克,跟过量的稀盐酸反应生成1.1克氢气,求铁片中单质铁的百分含量。(答案:88%)
3.有关混和物的计算
这类题的特点是:其反应物不仅是混和物,而且混和物中的各成份都能与另一种物质反应。解答时必须仔细读题,切实弄清题意,在认真分析混和物中各物质的性质、变化和量的关系的基础上找准解题的突破口,确定解题的思路和步骤。
例1 取含有KCl的KOH样品2.5克,溶于12.9克水里,待全部溶解后,加入10%的盐酸14.6克恰好中和,求:
①样品中KOH的百分含量是多少?
②反应后所得溶液的质量百分比浓度是多少?
解:设样品中含KOHx克,生成KCly克
KOH + HCl = KCl + H2O
56克....36.5克..74.5克
x克.....14.6×10%...y克
列比例解得:
x=2.24(克) y=2.98(克)
∴KOH的百分比浓度为:
2.24÷2.5×100% = 89.6%
KCl的百分比浓度为:
[2.98+(2.5-2.24)]÷(12.9+2.5+14.6)
×100%= 10.8%
答:略。
例2 将一定量的含有少量Na2CO3的NaOH固体与20%的稀盐酸完全
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