化學方程式計算

利用化學方程式的簡單計算：

1.理論依據：

所有化學反應均遵循質量守恆定律，化學方程式計算的理論依據是質量守恆定律。

2.基本依據

根據化學方程式計算的基本依據是化學方程式中各反應物、生成物之間的質量比為定值。而在化學方程式中各物質的質量比在數值上等於各物質的相對分子質量與其化學計量數的乘積之比。例如:

鎂燃燒的化學方程式為 2mg+o22mgo，其中各物質的質量之比為，m(mg):m (o2):n(mgo)=48:

32:80=3:2:

5。有關化學方程式的計算：

1.含雜質的計算，在實際生產和實驗中絕對純淨的物質是不存在的，因此解題時把不純的反應物換算成純淨物後才能進行化學方程式的計算，而計算出的純淨物也要換算成實際生產和實驗中的不純物。這些輔助性計算可根據有關公式進行即可。

2.代入化學方程式中進行計算的相關量(通常指質量；必須需純淨的(不包括未參加反應的質量)。若是氣體體積需換算成質量，若為不純物質或者溶液，應先換算成純物質的質量或溶液中溶質的質量。

(1)氣體密度（g/l）=

(2)純度=×100%=×100%=1-雜質的質量分數

(3)純淨物的質量=混合物的質量×純度

綜合計算：

1.綜合計算題的常見型別

(1)將溶液的相關計算與化學方程式的相關計算結合在一起的綜合計算。

(2)將影象、圖表、**、實驗**與化學方程式相結合的綜合計算

2.綜合計算題的解題過程一般如下:

綜合型計算題是初中化學計算題中的重點、難點。這種題型別複雜，知識點多，閱讀資訊量大，思維過程複雜，要求學生有較高的分析應用能力和較強的文字表達能力。它考查的不僅是有關化學式、化學方程式、溶解度、溶質質量分數的有關知識，也是考察基本概念、原理及元素化合物的有關知識。

綜合計算相對對準度較大，但只要較好地掌握基本型別的計算，再加以認真審題，理清頭緒，把握關係，步步相扣，就能將問題順利解決。

3．溶質質量分數與化學方程式相結合的綜合計算

溶質質量分數與化學方程式相結合的綜合計算題，問題情景比較複雜。解題時，應首先明確溶液中的溶質是什麼，溶質的質量可通過化學方程式計算得出，其次應明確所求溶液的質量如何計算，最後運用公式汁算出溶液的溶質質量分數。

解題的關鍵是掌握生成溶液質量的計算方法：生成溶液的質量=反應前各物質的質量總和一難溶性雜質(反應的混有的且不參加反應的)的質量一生成物中非溶液(生成的沉澱或氣體)的質量。

(1)固體與液體反應後有關溶質質量分數的計算於固體與液體發生反應，求反應後溶液中溶質的質量分數，首先要明確生成溶液中的溶質是什麼，其次再通過化學反應計算溶質質量是多少(有時溶質質量由幾個部分組成)，最後分析各量間的關係，求出溶液總質量，再運用公式計算出反應後溶液中溶質的質量分數。

對於反應所得溶液的質量有兩種求法：

①溶液組成法：溶液質節=溶質質量+溶劑質量，其中溶質一定是溶解的，溶劑水根據不同的題目通常有兩種情況：原溶液中的水；化學反應生成的水。

②質量守恆法：溶液質量=進入液體的固體質量(包括由於反應進入和直接溶入的)+液體質量-生成不溶物的質量-生成氣體的質量。

(2)對於液體與液體的反應，一般是酸鹼、鹽之間發生復分解反應，求反應後溶液中溶質的質量分數。此類計算與固體和液體反應後的計算類似，自先應明確生成溶液中的溶質是什麼，其次再通過化學應應計算溶質質量是多少（往往溶質質量由幾個部分組成)，最後分析各量間的關係、求出溶液總質量再運用公式計算出反應後溶液中溶質的質量分數此類反應發生後，溶液質量也有兩種求法：

①溶液組成法（同上）。

②質量守恆法：溶液質量=所有液體質量之和-生成沉澱的質量-生成氣體的質量。

4.影象、**、實驗**與化學方程式相結合的綜合計算

在近幾年中考題出現了以影象，**為載體的化學計算題這類題的特點是利用數學方法將化學實驗資料進行處理和表達，常常以座標曲線、影象、**等形式將解題資訊呈現。解答此類題目時，受求學生能夠對影象，**進行科學分析從中獲取有用資訊並結合化學知識將有用資訊，應用到解決實際問題中

（1）影象與化學方程式結臺的綜合計算

影象型計算題是常見的題型是座標曲線題，其特點是借助數學方法中的座標圖，把多個元素對體系變化的影響用曲線圖直觀表示出來。

座標系中的曲線圖不僅能表示化學反應，還能較好地反映化學變化的過程，讀圖時，要善於從曲線圖中捕捉到「三點」，（起點，拐點，終點），並分析其含義。特別是要重點了解拐點表示對應兩種物質一定恰好完全反應，這是此類題的關鍵。

（2）**與化學方程式結合的綜合計算

這類題往往給出一組或多組資料或條件，通過對**中資料或條件的分析，對比，解答有關問題或進行計算。

策略：要通過仔細閱讀，****中各組資料之間內在的規律，努力從「變」中找「不變」，及時發現規律之中的矛盾點，從「不變」中找「變」，進而分析矛盾的根源，解決問題。

（3）實驗**與化學方程式相結合的綜合計算

做實驗**的綜合計算題時，學生應將化學計算與化學實驗緊密結合，在對實驗原理，實驗資料進行分析理解的基礎上，理出解題思路，在解題過程中要特別注意實驗資料與物質（或元素）質量間的關係，解題的關鍵是理清思路，找出正確有用資料，認真做好每一步計算。

5.化學方程式計算中的天平平衡問題：

化學計算中有關天平平衡問題的計算一般指眨應前滅平已處於平衡狀態，當托盤兩邊燒杯中加入物質後，引起燒杯內物質淨增量的變化，從而確定天平能否仍處於平衡的狀態。解此類題目必須理順以下關係：燒杯內物質淨增質量=加入物質質量一放出氣體質量；當左邊淨增質量=右邊淨增質量時，天平仍處於平衡狀念；當左邊淨增質量》右邊淨增質量時，天半指標向左偏轉；當左邊淨增質量《右邊淨增質量時，天平指標向有偏轉。

6.化學方程式計算的技巧與方法：

（1）差量法（差值法）

化學反應都必須遵循質量守恆定律，此定律是根據化學方程式進行計算的依據。但有的化學反應在遵循質量守恆定律的州時，會出現固體、液體、氣體質量在化學反應前後有所改變的現象，根據該變化的差值與化學方程式中反應物、生成物的質量成正比，可求出化學反應中反應物或生成物的質量，這一方法叫差量法。此法解題的關鍵是分析物質變化的原因及規律，建立差量與所求量之間的對應關係。

如：1 2kmno4k2mno4+mno2+o2

反應後固體質量減小，其差值為生成氧氣的質量

2 h2+金屬氧化物金屬+水，該變化中固體質量減少量為生成水中氧元素的質量（或金屬氧化物中氧元素的質量）

3 co+金屬氧化物金屬+co2，該變化中固體質量減少量為氣體質量的增加量。

④c+金屬氧化物金屬+co2，反應後固體質量減小，差值為生成的二氧化碳的質量。

⑤2h2+o22h2o，反應後氣體質量減小，其減小值為生成水的質量。

⑥金屬+酸→鹽+h2，該變化中金屬質量減小，溶液質量增加，其增加值等於參加反應

的金屬質量與生成氫氣質量的差值。

⑦金屬+鹽→鹽+金屬，該變化中金屬質量若增加，溶液的質量則減小，否則相反。其差值等於參加反應的金屬質量與生成的金屬質量的差值。

⑧難溶性鹼金屬氧化物+水，該變化中固體質量減小，其差值為生成的水的質量

例：為了測定某些磁鐵礦中四氧化三鐵的質量，甲、乙兩組同學根據磁鐵礦與一氧化碳反應的原理，分別利用兩種方法測定了磁鐵礦中四氧化三鐵的質量分數，已知磁鐵礦與一氧化碳反應的化學方程式如下：fe3o4+4co3fe+4co2

(1) 甲組同學取該磁鐵礦10g與足量的一氧化碳充分反應，並將產生的氣體通入足量的

氫氧化鈉溶液中，溶液的質量增加了5.5g，請你根據甲組同學的實驗資料，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。

(2)乙組同學取該磁鐵礦樣品10g與足量的一氧化碳充分反應，測得反應後固體物質的質量為8g，請你根據乙組同學的實驗資料，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數。

解析：（1）甲組同學的實驗中被氫氧化鈉溶液吸收的是co還原fe3o4生成的co2，由5.5gco2的質量作為已知條件，根據方程式可計算出fe3o4的質量

（2）乙組同學的實驗中10g樣品被co充分還原後剩餘8g固體，減少的質量為fe3o4中氧元素的質量，利用產生的差量即可求出fe3o4的質量。也可以根據題中雜質不參加反應來建立等量關係，求出fe3o4的質量。

答案：（1）fe3o4+4co3fe+4co2

232　　　　　　　　176

x　　　　　　　　　5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g

樣品中fe3o4的質量分數為7.25g/10g×100%=72.5%

答：樣品中fe3o4的質量分數為72.5%

（2）設樣品中fe3o4的質量分數為x

fe3o4+4co3fe+4co2　△m

232　　　　　168　　　232-168=64

x10g-8g=2g232:64=x:2g 解得 x=7.25g

樣品中fe3o4的質量分數為7.25g/10g×100%=72.5%

答：樣品中fe3o4的質量分數為72.5%

2）關係式法

關係式法就是根據化學式、化學方程式和溶質質量分數等概念所包含的各種比例關係，找出已知量與未知量之間的比例關係式直接列比例式進行計算的方法。

關係式法有如下兩種型別．

(1)縱向關係式：經過多步的連續反應，即後一反應的反應物為前一反應的生成物，採用「加合」，將多步運算轉化為一步計算

(2)橫向關係式

①幾種不同物質中含相同的量，根據該量將幾種不同物質直接聯絡起來進行運算

②有多個平行的化學反應即多個反應的生成物有一種相同，根據這一相同的生成物，找出有關物質的關係式，依此關係式進行計算可建華運算過程。

關係式法抓住已知量與未知量之間的內在關係，建立關係式，化繁為簡，減少計算誤差，是化學計算常用方法之一。

例：碳酸氫鈉（nahco3）俗稱小蘇打，是一種白色固體，是焙製糕點的發酵粉的主要成分之一，它能與稀硫酸等酸反應生成co2，試回答：

（1）寫出nahco3與稀硫酸反應的化學方程式

（2）如何用98%的硫酸（密度為1.84g/ml）配製980g18.4%的硫酸溶液？

（3）現將45gnahco3（混有khco3）固體粉末加入100ml稀硫酸，恰好完全反應後是氣體全部逸出，固體粉末的質量與產生co2的體積的關係如圖（該狀況下，co2的密度為2g/l）所示，計算：

①求100ml稀硫酸中硫酸的質量

②若稀硫酸為120ml時，加入固體粉末為58.5g，求產生co2的體積。

解析：(1)書寫化學方程式時注意化學方程式的配平和「↑」的書寫

(2)設配製980g18．4％的硫酸溶液需98％的硫酸(密度為t．84g／ml)的體積為x，則： x×1.84g／ml×98%=980g×18．4％，x=100ml，需水的質量為：

980g-100ml×1．84g／ml=796g；配製過程中應注意一定要把濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，並用玻璃棒不斷攪拌

(3)由影象可以看出，45g固體粉爪與100ml稀硫酸恰好完全反應生成co211l， 11lco2的質量為11l×2g／l=22g，根據co2的質量可計算出100ml稀硫酸中硫酸的質量：由100ml 稀硫酸能與45g固體粉末完全反應，可計算出120ml 稀硫酸能與54g固體粉未完全反應，而加入的固體粉末為58.5g，則固體粉末有剩餘，稀硫酸完全反應生成co2氣體11l，則120ml稀硫酸與54g固體粉末完全反應生成二氧化碳的體積為：

答案：（1）2nahco3+h2so4==na2so4+2co2↑+2h2o

（2）將100ml98%的h2so4沿著燒杯內壁慢慢倒入796ml水中，同時用玻璃棒不斷攪拌。

（3）解：①45g固體完全反應時生成co2的質量m(co2)=11l×2g/l=22g

設硫酸溶液中h2so4的質量為x

由（1）得h2so4——2co2

98　　　　88

x　　　　 22g

x=(98×22g)/88=24.5g

②設與120ml稀h2so4完全反應的固體粉末的質量為y

100ml/120ml=45g/y

y=54g<58.5g

所以固體粉末過量，以硫酸的量進行計算：

v（co2）=(11l×120ml)/100ml=13.2l

答：100ml稀硫酸中硫酸的質量為24.5g，產生的co2的體積為13.2l。

（3）平均值法

混合物中確定各組分的有關計算是初中化學計算中難度較大的一種題型．如混合物中各組分均能與某一物質反應且得到的產物中有同一種物質或混合物中各組成成分均含有同一種元素，要確定其成分的有天計算可用平均值法求解。解答此類題的關鍵是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二價相對原子質節、平均相對分子質量、平均質量、平均質量分數等)，此平均值總是介於組分中對應值的最大值與最小值之間。利用這些平均值解題的方法叫做平均值法。

下面分類進行討論：

(1)平均二價相對原子質量法

由金屬單質組成的混合物，要判斷混合物的組成或計算某一成分的質量，利用平均二價相對原子質量法計算較為快捷、準確。解題時先設該混合物為一種純淨的二價金屬，利用化學方程式或其他方法求出平均二價相對原子質量，混合物各組分中一種金屬的二價相對原子質量小於半均二價相對原子質量，則另一種金屬的二價相對原子質量必須大於平均二價相對原子子質量，據此求出正確答案。

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