初中化学计算 新课标 人教版

初中化学计算一、 化学式的计算任何纯净物都有固定不变的组成。化学式从宏观、微观及量的方面反映了物质的组成（宏观：组成元素；微观：物质的一个分子中各元素的原子个数；量：物质的相对分子质量、各元素的原子个数比、质量比）一种物质只有一个化学式，物质的化学式一旦确定，它的相对分子质量、其中各元素原子个数及其某一成分质量分数都是固定不变的。正确无误地书写化学式，深刻理解化学式的意义，是根据化学式进行计算的关键。1、关于相对分子质量的计算 相对分子质量是化学式中各原子的原子量的总和。注意：计算相对分子质量时，凡同样一个数量的倍数，均可用乘法来计算。元素符号或原子团右下角的数字表示该物质一个分子中所含该元素原子或原子团的个数，计算相对分子质量时是相乘的关系，结晶水合物中的圆点表示结合，并非乘号，计算相对分子质量时是相加（和）的关系。2、化合物中各元素的质量比化合物中元素间质量比等于其化学式中各种元素的相对原子质量总和之间的比值。3、化合物中各元素的质量分数根据化合物的化学式计算各元素的百分含量化合物的质量与其中所含某元素（或某成分）质量间的相互计算例1：已知胆矾的化学式为CuSO45H2O，求：（1）胆矾的相对分子质量；（2）胆矾中各元素的质量比；（3）氧元素的质量分数；（4）含结晶水的质量分数；分析：此题是关于化学式的基础计算，求相对分子质量时分清哪些是和、积的关系。在求各元素质量比和质量分数时，要计算化合物一个分子中该元素原子总的原子个数，如一个胆矾分子中含氧原子的个数为459个解：（1）胆矾的相对分子质量64321645（1216）250（2）各元素的质量比：mCumSmOmH6432144103216725（3）氧元素的质量分数 57.6% （4）结晶水的质量分数：4、物质的纯度 100%(杂质中不含该元素)例2：已知尿素CO(NH2)2样品中氮元素的质量分数为42.1%（杂质不含氮元素），求此样品的纯度。解：纯CO(NH2)2中氮元素的质量分数为：N% 则此尿素样品的纯度 90%5、根据化合物中所含元素的质量比以及原子量之比，推断该化合物的化学式。例3：元素A、B组成两种化合物X与Y，化合物X的化学式为A2B3，A与B的质量比为712，在化合物Y中，A与B的质量比为720，则Y的化学式是_。分析：化合物中元素之间的相对原子质量，原子个数及质量比有如下关系： 在本题中，已知化合物X中，A、B两元素的质量比为712，可根据化学式A2B3，求出A与B的相对质量之比。再根据化合物中A与B的质量比，计算化合物Y中A与B原子个数比，即确定Y的化学式。解：据题已知X的化学式为A2B3，A与B的质量比为712，则A与B的相对原子质量之比78所以在化合物Y中A与B的原子个数比为 即化合物Y的化学式为A2B56、根据某物质的相对分子质量及组成元素的百分含量（或元素的质量比），求该物质的化学式。例4：某结晶水合物的化学式为R2CO310H20，实验测知其中R2CO3与H20质量比为5390，求R的相对原子质量分析：此题是根据物质的组成的通式和组成成分的质量比，逆求出元素相对原子质量的题目，可根据化学式列出比例式求解。解：设R的相对原子质量为x，据题意（2x1248）1805390 解得x23答：R的相对原子质量为23。二、 据化学方程的计算1、化学方程式化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子。它表示了质和量两方面的含义。在量的方面，它表示反应物和生成物各物质之间的质量比；反应物和生成物各物质之间的微粒个数比；参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 根据化学方程式计算的依据是化学方程式表示的量的意义。2、化学方程式计算题的步骤化学方程式计算题的一般解题步骤是：（1）根据题意设未知数设（2）根据题意正确书写有关的化学方程式写（3）根据题意找出有关物质的相对分子质量（或相对分子质量的总和=相对分子质量计量系数、已知量和未知量.找（4）按正确比例关系，列出比例式.列（5）计算未知数的值.算（6）检验答案是否正确后，简明地写出答案.答3、根据化学方程式的计算要注意以下问题：（1）化学方程式是化学方程式计算题的依据，因此必须书写正确，否则就不能正确地反映客观事实，不能正确反映出化学方程式中各物质之间的质量关系。（2）各有关物质的相对分子质量或相对分子质量的总和必须计算正确，准确无误。（3）在题中写有关物质相对分子质量（总和）、已知量、未知量时，相对分子质量（总和）必须写在对应物质化学式下面，相应的已知量、未知量写在相对分子质量（总和）下面。（4）代入化学方程式中进行计算的，必须是纯净物的质量。若是气体体积需换算成质量，若为不纯物质或溶液，应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。气体密度气体质量（克）/气体体积（升）纯度指纯物质占不纯物质总质量的质量分数纯度 1杂质的质量分数（5）根据化学方程式，计算出的是纯物质的质量，若要求的是混合物或溶液的质量，应结合纯度或质量分数公式再进行换算。 （6）解题过程要完整规范。 关于化学方程式的计算，要认真审题，分析题意，找出哪些是已知量和已知关系，哪些是未知量，已知量和未知量之间有什么联系，也就是发生了哪些化学反应，属于哪种类型的计算，需要进行哪些换算，本题的突破口在哪里。通过分析整理出清晰的解题思路，并根据思路，完整规范地完成解题过程。4、根据化学方程式计算（1）有关求反应物或生成物质质量的计算例5：将1.3g锌与足量的稀硫酸反应，能生成多少克氢气？这些氢气在标准状况下的体积是多少升？（氢气在标准状况下密度为0.089g/L）分析：根据题意，先正确书写出锌与稀硫酸反应的化学方程式；并找出锌与H2的质量比关系，这是关键的一步，计算出H2的质量，求出H2的质量比关系，这是关键的一步，计算出H2的质量，求出H2的体积这是经常遇到的问题，换算时关键要搞清“密度”的概念，密度表示单位体积（L）气体的质量，因而可知，由气体质量求体积时应除以密度，看一看一定质量的气体是单位体积质量的多少倍，则气体升数便是多少升。解：设生成H2的质量为x ZnH2SO4（稀）ZnSO4H2 65 2 1.3g x 6521.3 gx x0.04gH2的体积答：能生成氢气0.04g，在标准状况下体积是0.449L。（2）含一定量杂质的反应物或生成物的计算纯净物质量不纯物质量纯度例6：煅烧含CaCO390%的石灰石50t，可得含氧化钙95%的生石灰多少吨？分析：该题也是根据化学方程式进行的计算，已知反应物质量求生成物的质量，本题的特点是反应物是不纯物，生成物也是不纯物，如何正确应用两个纯度是很关键的，化学方程式中各物质均为纯净物，则不纯物为整体，纯净物是不纯物中的一部分，由不纯物求纯净物应该按照：“部分”质量“整体”质量百分数计算，由纯净物求不纯物应按照：“整体”的质量“部分”的质量百分数来计算。解：设可制得纯氧化钙的质量为x CaCO3的质量：50t90%45t CaCO3 CaOCO2 100 56 45t x 1005645tx x25.2 t含95%生石灰质量25.2 t / 95%26.53 t答：可制得含CaO95%的生石灰26.53 t 。 （3）原料利用率及产率的计算 原料利用率（实际参加反应原料量/投产原料总量）100%，（4）混合物的计算若混合物中只有一种物质发生反应，则其他物质作杂质处理；若混合物中有几种物质发生反应，则应写出有关反应的化学方程式，运用代数法解题。例7：CuO与Fe2O3的混合物44g，在高温下通入足量CO，充分反应后将固体剩余物冷却后（假设冷却过程中不氧化），称得质量为32g，求CuO和Fe2O3各多少克？分析：混合物参加反应时，有的只是一种物质参加反应，例如不纯物杂质不参加反应。有的是两种物质均参加反应。因而这类计算题中发生的化学方程式就是两个，进行有关计算时，必须找到两个关系，列出两个方程，解方程组才能求解。因而，找到两个关系，列出两个方程式是解题关键。本题解法：设混合物中CuO的质量为x，Fe2O3的质量为y，方程式：CuOCOCuCO280 64x =0.8xgFe2O33CO2Fe3CO2160 112y 0.7y列方程：g解得： 答：原混合物中含CuO 12g，Fe2O332g。（5）确定化学式或求相对原子质量的有关计算例8：用1.4g一氧化碳在高温下跟2.9克某种铁的氧化物完全反应，求这种铁的氧化物的化学式。分析：此题是已知反应物、生成物质量、确定化学式，可设铁的氧化物的化学式为FexOy，写出FexOy与CO反应的化学方程式，根据对应量的关系列方程可解得x、y的值，即确定化学式。解：设此铁的氧化物的化学式为FexOy FexOy yCOxFeyCO2 56x16y 28y 2.9g1.4g (56x16y)28y2.9g1.4g xy34 铁的氧化物的化学式Fe3O4 答：这种铁的氧化物的化学式Fe3O4。（6）差量法的计算在根据化学方程式的计算中，有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量，而是反应前后物质的质量的差值，解决此类问题用差量法十分简便。此法的关键是根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因（即影响质量变化的因素），找出差量与已知量、未知量间的关系，然后再列比例式求解。例9：用氢气还原2克氧化铜和铜的混合物，待反应完成后，得到红色固体1.68克，求原混合物中金属铜的百分含量。分析： 此题CuO中O元素从CuO中转移到H2O中而使固体质量减少，也就是说固体质量减少的就是O元素的质量。解：设原混合物中氧化铜质量为xCuO H2 Cu H2O m 80 64 8064=16 x 2g1.68g=0.32g 80：16 = x：0.32g x=1.6g Cu%=(2g1.6g)/2g 100% = 20%答：原混合物中含金属铜20%例9：在托盘天平的两个托盘上分别放有两个烧杯，向两烧杯中放入足量的等质量同浓度的稀盐酸，向其中一个烧杯中加入5.6克铁，为使天平在反应结束后仍保持平衡，应向另一个烧杯中加入多少克的锌？分析：铁和锌都能和稀盐酸发生置换反应，并生成氢气，使稀盐酸的质量减少，生成的FeCl2又使稀盐酸质量增加。要使天平反应后仍保持平衡，则左右