利用化学方程式的简单计算

[知识要点梳理]

知识点一：化学方程式的计算步骤

实例：工业上，高温煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。如果要制取1t氧化钙，需要碳酸钙多少吨？

解：①根据题意设未知量设需要碳酸钙的质量为x。

②写出反应的化学方程式并配平CaCO3CaO＋CO2↑

③写出相关物质的相对分子质量10056

和已知量、未知量x1t

④列出比例式，求解＝

x＝＝1.8t

⑤简明地写出答案答：需要碳酸钙1.8t。

【要点诠释】

（1）化学方程式书写要正确，否则会一错全错；

（2）化学方程式中体现的是各纯净物质间的质量关系，故只有纯净物的质量才能代入计算；

（3）质量单位要统一，在解题过程中，已知量后一定要带单位，未知量求出后也要带单位；

（4）解题要严格按照格式书写。

知识点二：利用化学方程式计算的规范格式及注意事项

知识点一实例的规范解题格式如下：

解：设需要碳酸钙的质量为x。-------------------------注意：未知数不能带单位

CaCO3CaO＋CO2↑-----------------------化学方程式一定要配平

10056

x1t--------------------------已知量不要忘记带单位

＝

x＝＝1.8t-------------------------计算结果要有单位

答：需要碳酸钙1.8t。

【要点诠释】利用一种反应物或生成物的质量，计算出另一种反应物或生成物的质量的计算格式是本课题的重点：

一解二设最后答，化学方程（式）不能差；

准确寻找质量比，纯量代入不掺假；

所有单位要一致，列式计算解决它。

知识点三：几种常见的计算类型

1.常规题：已知反应物（或生成物）的质量，利用化学方程式求生成物（或反应物）的质量。并且伴随着物质的体积、密度与质量间换算的有关计算。(见经典例题透析类型一）

2.利用质量守恒定律来计算（见经典例题透析类型二）

3.巧解型：这类题主要是利用所给数据，找到已知量和未知量间的数量关系，间接解题（见经典例题透析类型三、四）

【要点诠释】由于化学方程式体现的是各物质间的质量关系，若给定物质的体积、密度等条件，应把物质的体积转化为物质的质量。有些题目利用常规化学方程式不易解决的就要想办法看能否用差量法或者极值法等。实际解题没有固定的模式，还得具体问题具体分析。

[规律方法指导]

本课题的主要内容就是有关化学方程式的计算，涉及到的题型有选择、计算等。

1.对于常规题就是根据化学方程式中各物质间的质量关系来计算。

a．计算中可能用到的公式有：

（1）质量＝密度×体积

（2）分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％

（3）某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％

（4）纯净物的质量＝混合物的质量×纯度

ｂ．计算中易发生的错误：

（1）题意理解不清，答非所问。

（2）化学方程式书写错误，使计算失去真正的依据。

（3）单位不统一，有时把体积直接代入计算。

（4）把不纯物质的量当作纯净物的量代入。

（5）粗心大意，求算物质的相对分子质量时出现错误。

解题时要注意认真分析题意然后仔细计算；对计算中易发生的错误要尽量避免。

2.有些题不需要写出化学方程式，直接利用质量守恒即可解决。

质量守恒法是利用变化前后物质质量保持不变这一原理进行求解。运用守恒法的解题关键在于找出等量关系，往往从物质质量守恒或元素质量守恒着手。

[经典例题透析]

类型一：基本计算

题1、20g红磷完全燃烧可生成多少克五氧化二磷？（精确到0.1g）同时消耗的氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下，O2的密度是1.43g／L）（精确到0.01g／L）

【思路点拨】在初中阶段，根据化学方程式计算的都是质量关系。若要求出待求气体的体积数，则要将已求出的气体质量换算成体积；若有一定体积的气体参加反应，则先要换算成气体的质量。

【解析】首先正确写出反应的化学方程式，然后求出反应物、生成物之间的质量比，再解：设反应生成氢气的质量为x。

Zn+H2SO4＝＝ZnSO4+H2↑质量差

652（65－2）＝63

x（63.2g－50.6g）＝12.6g

＝

x＝＝0.4g

答：反应生成氢气的质量为0.4g。

【总结升华】差量法是化学解题典型方法之一，最大优点是：化难为易，化繁为简。

差量法计算只是这一类计算题的一种解题方法，本题还有其它解法。

举一反三：

【变式5】将一含杂质的铁粉10g投入足量100g稀盐酸中（杂质不与稀盐酸反应），反应后过滤得到滤液的质量为105.4g，求铁粉中铁的质量分数。

【变式6】将一根10g铁钉放入100g硫酸铜溶液中，过一段时间取出铁钉进行洗涤、干燥、称量，发现铁钉的质量为10.8g，求参加反应的铁的质量。

类型四：利用极值法计算

题4、3g木炭和5gO2在密闭容器中完全反应，下列叙述正确的是（）

A．产物全是COB．产物全是CO2

C．产物是CO、CO2的混合物D．木炭过量，产物为CO

【思路点拨】极植法解题就是先把思路引向极端状态，使问题简化从而顺利得出结论，然后再回头来认识现实问题，将计算结果和题意相比较得出结论。

【解析】考虑两个极端，若产物全部是CO，根据化学方程式2C+O22CO，反应中C与O2的质量比为3:4；若产物全部是CO2，根据化学方程式C+O2CO2，反应中C与O2的质量比为3:8；而题中C与O2的质量比为3:5，。可见产物既不是纯CO也不是纯CO2，应是二者的混合物。

【答案】C

【总结升华】极值法解题可培养学生严谨的逻辑推理能力和丰富的想象力，解题时注意思考寻找哪个量作为极值。

举一反三：

【变式7】现在有含杂质的铁28g，加入足量的稀硫酸后产生0.9g氢气，则铁中所含杂质可能是()

A．AlB．ZnC．MgD．Mg和Al

【变式8】两种金属的混合物6g，加入到足量的稀硫酸中，共收集到0.2g氢气（假设生成的氢气全被收集），则这种金属混合物可能是（）

A．锌、铜B．镁、铁C．铁、锌D．镁、铝

答案与解析：

【变式1】

【解析】本题主要通过化学计算灵活解决生产、生活和科研中的一些实际问题。根据密度=质量/体积，求出氧气的体积；再根据化学方程式计算所需高锰酸钾的质量。

【答案】

解：（1）4.8Kg氧气在标准状况下的体积为：4.8×1000g/1.43g/L=3356.64L

（2）设需要高锰酸钾的质量为x

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

31632

x4.8kg

316/32=x/4.8Kgx=47.4kg

（3）不行。此法成本太高。经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，太浪费时间。

【变式2】

【答案】

（1）设写的不准确，应为“可得H2的质量为x”

（2）化学方程式中的化学式写错了，应为Zn+2HCl＝＝ZnCl2+H2↑

（3）比例式列错

（4）计算结果错（答出3条即可）

【变式3】B

【解析】此题没有明确给出化学方程式，我们必须通过题中条件判断反应物和生成物，这是做对此题的第一个关键。A由15g变为3g，质量减少，可见是反应物。B增加到25g，可见是生成物。C已消耗完属于反应物。气体D放出，可见D是生成物。因此化学方程式为：A+C=B+D。找对各物质的质量关系是第二个关键，A剩余3g，说明实际参加反应的A为15g－3g=12g；B增加到25g，说明生成B的质量为25g－10g=15g；C反应了9g；则D的质量为（12+25－15）g

即A+C=B+D

12g9g15g(12+9－15)g

比值为4∶3∶5∶2

故选B。

【变式4】

【解析】根据题意可知15gA和25gC恰好完全反应,则A、C反应的质量比为3：5，由题意知生成30gD时参加反应的C的质量是15g，则可求出反应的A的质量为9g，根据质量守恒定律，反应的B的质量为30g—15g—9g=6g，故AB反应的质量比为：３：２。

【答案】３：２

【变式5】

【解析】题中三种物质的质量均为混合物的质量，不能直接进行化学方程式计算。认真分析题意我们会发现溶液质量变化的原因，是因为溶液中盐酸生成了氯化亚铁的缘故。根据相关反应体现的质量关系，其中每有56g铁参加反应，溶液的质量增加127-73=54g，溶液增加的质量与参加反应铁的质量也必然存在一定的质量比例关系。

【答案】

解：设参加反应的铁的质量为x

Fe+2HClFeCl2+H2↑△W

5673127127-73=54

x105.4g–100g=5.4g

答：铁粉中铁的质量分数为56%

【变式6】

【答案】

解：设参加反应的铁的质量为X。

Fe+CuSO4＝＝FeSO4+Cu增加量

566464－56＝8

x10.8g－10g＝0.8g

＝