九年级化学计算题的方法小结与练习人教四年制知识精讲.doc

用心 爱心 专心 九年级化学九年级化学计算题的方法小结与练习计算题的方法小结与练习人教四年制人教四年制 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容： 计算题的方法小结与练习 二. 重点、难点： 1. 重点：掌握常见的计算题的解法，包括差量法,含杂质物质的计算，涉及多个化学方程 式的计算等。 2. 难点：计算方法的选择与计算技巧的掌握。 三. 知识要点： 1. 有关反应物、生成物质量的计算： 方法指导：根据化学方程式计算就是依据化学反应中各物质之间质量比进行的计算。 计算的关键是通过审题，首先写出正确的化学方程式，找出已知量与未知量的比例关系， 无关物质的相对分子质量不必计算，其次要知道反应物、生成物各物质之间的质量比。只 要知道某一化学方程式中任一物质的质量，就可利用质量比求出这一化学方程式中其他任 一物质的质量。若已知量是体积，一定要根据将体积换算成质量再计算。另外，Vm 设未知量时不要带单位，计算过程中带单位，最后自然得单位。 2. 含一定量杂质的反应物或生成物的计算： 在化学方程式中，反应物、生成物的质量比是对应的纯净物质之间的质量比。在实际 生产中，原料往往是不纯的，有时生成物也含有一些杂质，必须换算成纯净物的质量，即 在纯净物的基础上再进行计算。 想一想： 如果已知某物质的质量为 400g，其中含有 20%的杂质，那么，根据化学 方程式列比例式时，所用纯物质应是多少克？（320g） 如果待求物质含有 20%的杂质，根据化学方程式求出该纯物质 400g，那么，待求 物质应是多少克？（500g） 3. 涉及两个或两个以上化学反应的计算： 一般在同一题目中涉及到两个或两个以上的化学反应，它们之间都有密切联系，或者 前一个化学反应中的生成物是后一个反应的反应物；或者两个化学反应有共同的反应物 （或生成物）。总之，都可以通过分析找到二者之间的关系，巧妙解决这类问题。 【典型例题典型例题】 例 1 有一含杂质的锌（杂质不参加反应）8g，与足量的硫酸反应，共产生 0.2 克氢气， 计算锌粒的纯度，同时生成多少克硫酸锌？ 解析：解析：由于杂质不参加反应，实际参加反应的是纯锌的质量，可根据生成的氢气的质 量，求出参加反应的是纯锌的质量，再根据 物质的纯度 含杂质的物质的总质量 纯物质的质量 100 求锌的纯度；然后根据锌与硫酸反应的化学方程式，求与氢气同时生成的硫酸锌的质 量。 解：解： 设生成 0.2g 氢气需纯锌的质量为 x，同时生成硫酸锌的质量为 y。 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 65 161 2 用心 爱心 专心 x y 0.2g g x 2 . 02 65 g y 2 . 02 161 , g g x5 . 6 2 2 . 065 g g y 1 . 16 2 2 . 0161 Zn 的纯度 %25.81100 8 5 . 6 g g 答案：答案：锌的纯度为 81.25，同时生成 16.1g 硫酸锌。 例 2 使 20g 氧化铜全部还原，所用氢气需含杂质 20%的锌与硫酸反应制取，需含杂质 20%的 锌多少克？ 解析：解析：本题是涉及两个反应方程式的化学计算题，锌与稀硫酸反应的产物 H2是还原氧 化铜的原料，其质量可以依据氢气还原氧化铜的化学方程式计算。由氢气的质量，根据锌 与硫酸反应的化学方程式，可求出参加反应的纯锌的质量，再根据锌的纯度，求出含杂质 的锌的质量。 解：解：设还原 20g 氧化铜需要氢气的质量为 x。 2 HCuOOHCu 2 802 20g x x g20 2 80 g g x5 . 0 80 202 设生成 0.5g 氢气需要锌的质量为 y。 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 65 2 y 0.5g g y 5 . 02 65 g g y25.16 2 5 . 065 含杂质 20%的锌的质量为 16.25g(120%)20.3g 答案：答案：需含杂质 20%的锌 20.3g 例 3 多少克锌与足量稀硫酸反应产生的氢气能与 12.25g 氯酸钾完全分解产生的氧气恰好 完全化合生成水蒸气？ 解析：解析：本题也是涉及多步反应的化学计算题，初中化学计算中，此类计算，通常包含 有 2 到 4 个化学反应，可采用如例 2 的方法进行分步计算，但当涉及反应较多时，若分步 计算则运算量大且易出错，一般应准确找出已知物与所求物之间的关系式，然后进行计算。 解：解：设需要锌的质量为 m。 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 2 3 2 MnO KClO 2 32OKCl 222 22OHOH 电解 得到关系式： 6Zn 6H2 3O2 2KClO3 即：3Zn KClO3 195 122.5 m 12.25g m = 19.5g g m 25.125 .122 195 用心 爱心 专心 答：答：需要 19.5g 锌才能符合反应要求。 想一想：能否用例 3 的方法解答例 2，自己试一试。 例 4 在氯酸钾和 MnO2混合加热制 O2的反应中，若 MnO2在混合物中的质量分数由 25% 提高到 30%，则 KClO3的分解百分率是多少？ 解析：解析：MnO2在这个反应中作催化剂，在反应前后质量没有变化，含量提高是因为 KClO3分解生成 O2，使混合物减少造成的： 设原混合物的质量为，则 MnO2的质量为a 的质量应为 3 ,4/1%25KClOaa a 4/3 设已分解的 KClO3质量为，生成氧气的质量为bx 2 3 2 MnO KClO 2 32OKCl 245 96 bx x b 96 245 245 96b x 剩余混合物质量= 245 96b axa a b a 4 1 30) 245 96 ( ba 245 696 KClO3分解百分率=100%= 总量 已分解的质量 3 KClO %1004/3/ab = 7 . 56100 245 696 4 3 b b 答：答：略。 例 5 某铜的氧化物 57.6 克被足量的干燥氢气全部还原为铜，同时得到 7.2 克水。求该铜 的氧化物的化学式。 方法方法 1： 设化学式为 CuxOy 水中 O 元素质量= gg4 . 6 9 8 2 . 7 即为 CuxOy中 O 元素质量 CuxOy xCu yO 64x 16y 57.6g 57.6g6.4g 6.4g g y g x 4 . 6 16 4 . 6 6 . 57 64 1 2 y x 是OCu2 方法方法 2： 设为 CuxO 2 HOCuxOHxCu 2 64x+16 18 57.6g 7.2g 用心 爱心 专心 2 2 . 7 6 . 57 18 1664 x g gx 是OCu2 例 6 在干燥的硬质试管底部铺有铜和氧化铜的混合固体 5 克，管口微向下倾斜，通入氢 气，过一会儿再给上述混合固体加热，待反应完成后（混合固体全部成亮红色）停止加热， 继续通入氢气，直至试管冷却。称量试管内亮红色的固体，质量为 4.2 克。求原混合固体 中铜和氧化铜的质量各为多少克？（铜的原子量为 64，氧的原子量为 16） 解析：解析：本题可按照常规方法解答，也可运用差量法来解答。 方法方法 1：设原混合物中的质量为,新生成的铜的质量为 mCuOx 2 HCuOOHCu 2 80 64 xxm 5 4 gxxg2 . 4 5 4 5 故原铜为 54=1ggx4 方法方法 2： 2 HCuOOHCu 2 m 80 64 16 gx4ggg8 . 02 . 45 原有为Cuggg145 在有关混合物的计算或反应没有完全时，往往用到差量法： 差量法是根据反应前后物质的量发生的变化（即差量）列比例式进行计算。 差量可以是固态、液态物质的质量，也可以是气态物质的体积等。 差量的大小与参加反应的反应物的量或生成物的量有一定的比例关系。 差量也是质量守恒定律的一种表现形式。 仔细分析题意，选定相关化学量的差量。 差量必须是同一物理量及其单位，同种物态均取正值。 例 7 将克不纯的金属 R（杂质不与酸反应）样品，加入稀酸中，生成氢气，耗去氯化2 . 1 氢4 克，恰好完全反应。经测定，该金属与稀盐酸反应生成的金属 R 的氯化物中含氯HCl 。求该样品中金属 R 的质量分数。（计算过程中，质量精确到克）%78.7901 . 0 解析：解析：中元素质量=HClClgg89 . 3 5 . 36 5 . 35 4 即为中元素质量。 （质量=） n RClCl n RClg88 . 4 金属氯化物中元素质量R =即为 R 质量。gg99 . 0 %78.79 %78.791 89 . 3 % 5 . 82%100 2 . 1 99 . 0 % g g R 例 8 把氢气和氧气混合气体充入一密闭容器中（密闭容器中无其他气体），经电火g20 花点火充分反应后有水生成。原混合气体中氢气与氧气的质量比是（ ）g18 A. 1:8 B. 1:4 C. 9:1 D. 1:9 解析：解析：在电火花的条件下，氢气和氧气化合生成水：，由于氢 点燃 22 2OHOH22 用心 爱心 专心 气和氧气的质量未知，反应后可能有 3 种情况： （1）若和的质量比符合化学方程式所示的质量关系，两种气体恰完全反应。 2 H 2 O 但该题中充入，又生成水，有气体剩余。 22 20OgH和g18g2 （2）可能有剩余。 2 H （3）可能有剩余。 2 O 因而应以生成物水为根据进行计算。 设生成水，消耗氧气的质量为 x，氢气的质量为 y。g18 点燃 22 2OHOH22 gygy gxgx gxy 218:36:4 1618:36:32 18 36324 讨论：讨论： （1）若过剩，则 2 Hggg21820 混合气体中有gggH422: 2 4:116:4: 22 OH （2）若过剩，则 2 Oggg21820 混合气体中有gggO18216: 2 9:118:2: 22 OH 所以、符合题意。BD 例 9 如图所示的一个密闭叉形玻璃管，在支管 A 中放入 mg 锌粉，在支管 B 中放入固体 KMnO4。将 A、B 两支管同时加热，使支管内物质都完全反应。若反应前后叉形管内空气 成分不发生变化，则最初放入支管 B 的固体 KMnO4的质量是多少？ 解析：解析：A 管发生 2Zn + O22ZnO；B 管发生 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 若反应前后叉形管内空气成分不发生变化，必然管内氧气质量不变，因而 A 管中消耗 O2 的质量等于 B 管内生成 O2的质量。先计算 A 管中消耗 O2的质量。设消耗 O2的质量为 x，有 2Zn + O2 2ZnO 265 32 mg x g m x x mg 130 32 32 652 再算 B 中消耗 KMnO4的质量。设质量为 y 的 KMnO4分解可生成O2，有 g m 130 32 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2158 32 y g m 130 32 用心 爱心 专心 ，y=2.43m g g m y 130 32 32 1582 例 10学生甲称取一定质量的氯酸钾和 2.0g 二氧化锰，混合均匀后放入试管，加热制取氧 气。当收集到所需氧气后即停止加热，试管冷却后称量，得知剩余的反应混合物质量为 5.94g。然后学生乙将它继续加热直至氯酸钾完全分解，收集到的氧气为 0.96g。甲最初称 取的氯酸钾是多少克？ 解析：解析： 方法方法 1。设氯酸钾第一次分解的质量为 x，第二次分解的质量为 y。先计算第二次发生 反应的氯酸钾的质量： 2KClO32KCl + 3O2 2122.5 332 y 9.6g gy g y 45 . 2 6 . 9323 5 . 1222 因为其催化作用的二氧化锰在反应前后质量不变，所以第一次留下的 5.94g 的混合物 中有 2.45gKClO3和 2.0gMnO2，KCl 的质量为 5.94g2.45g2.0g=1.49g。 2KClO32KCl + 3O2 2122.5 274.5 x 1.49g gx g x 45 . 2 49 . 1 5 .742 5 . 1222 学生甲称取的 KClO3质量为 x+y=4.9g。 方法方法 2。反应完全后剩余固体的质量5.94g0.96g=4.98g，其中有 2g 为 MnO2，则整 个反应生成的氯化钾的质量2.98g，由此可以计算出氯酸钾的总质量 m。 2KClO32KCl + 3O2 2122.5 274.5 m 2.98g gm g m 9 . 4 98 . 2 5 . 742 5 . 1222 答：答：略。 【模拟试题模拟试题】 一. 选择题： 1. 还原某金属氧化物，可得此金属，已知该金属的相对原子质量为 184，g4 .46g 8 . 36 则此金属氧化物的化学式为（ ） A. B. C. D.MO 2 MO 3 MO 32O M 2. 实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气的反应前后，二氧化锰在固体混合物中的 质量分数（ ） A. 由小变大 B. 由大变小 C. 不变 D. 无法判断 3. 氢气和氧气的混合气体，点燃后充分反应，得到水蒸气，反应前混合气体中g4g8 . 1 含有氧气最多的是（ ） 用心 爱心 专心 A. B. C. D. g4g8 . 3g2 . 3g6 . 1 4. 对于化学反应：，下列说法正确的是（ ）yDxCnBmA A. 反应物 A 和 B 的分子数之和等于生成物 C 和 D 的分子数之和。 B. 若 D 是单质，则该反应一定属于置换反应。 C. 若 A 是单质，则该反应一定属于置换反应。 D. 反应物 A 和 B 的质量总和等于生成物 C 和 D 的质量总和。 5. 、分别与足量稀硫酸反应，制得氢气的质量比为（ ）gMg4 . 2gAl4 . 5gZn13 A. B. C. D. 1:2:11:3:11:3:22:3:1 6. 将氢气通入盛有氧化铜粉末的试管中加热使之反应，经一段时间停止加热,若有 水生成，则试管内剩余物质的质量比原氧化铜的质量减少（ ）g12 A. B. C. D. g67.10g33.12g 2 . 16g221 7. 的混合物中，含，加热分解完全后,的质量是,则原混KClKClO 和 3 KClagKClag2 合物中和的质量比约是（ ） 3 KClOKCl A. B. C. D. 1:11:21:64 . 1 1:5 . 1 8. 实验室用粒与稀反应制，如果的密度为，那么制Zn 42SO H 2 H 2 HLg /09 . 0 ，需要含杂质 5%的锌粒（ ） 2 2 . 11 LH A. B. C. D. g 5 . 32g 2 . 34g65g25 . 3 9. 有 6 克（含杂质金属 M）和（含杂质金属 N），当它们分别与足量的稀ZngFe6 完全反应后，得到氢气都是，则 M、N 可能是（ ） 42SO Hg2 . 0 A. B. CuNMgMAlNFeM C. D. MgNAlMMgNCuM 10. 相同质量的下列物质在氧气中完全燃料，消耗氧气最多的是（ ） A. B. C. D. 2 HPSC 11. 一定条件下，相同质量的下列物质完全分解产生氧气最多的是（ ） A. B. C. D. OH2HgO 3 KClO 4 KMnO 12. 相同质量的 A、B 两种金属，分别加入质量相等、溶质的质量分数相同的两份盐酸 中，反应完毕后，剩余的 A 比剩余的 B 质量大，则生成氢气的质量（ ） A. 相等 B. 金属 A 反应产生的氢气多 C. 金属 B 反应产生的氢气多 D. 无法判断 13. 将氢气通过氧化铜粉末，加热一段时间,冷却后称量质量减少,则下列说法g10g6 . 1 正确的是（ ） A. 有 80%氧化铜参加反应 B. 有水生成g6 . 1 C. 有铜生成 g4 . 8 D. 有氢气参加反应g6 . 1 14. 有某铁的氧化物，加热时用氢气完全还原后，生成水，此氧化物的化学g8 . 5g8 . 1 式是（ ） A. B. C. D. 无法确定FeO 32O Fe 43O Fe 15. 在已达平衡的天平两个托盘内的烧杯中，盛有足量的等质量、等质量分数的稀硫酸。 向左边烧杯内加入镁，向右边烧杯内加入锌，充分反应后，观察到天平的变化g4 . 2g4 . 2