第四章化學計算

2023-01-08 19:30:04 字數 4134 閱讀 8139

化學計算是中學化學基礎知識和基本技能的重要組成部分,是從物質量的變化的角度來研究物質及其變化規律的。物質之間的數量關係是計算的依據,數學方法則是工具。初中階段涉及的化學計算,主要包括三個方面:

1. 有關化學量的計算。

2. 有關溶液的計算。

3. 有關化學反應的計算。

複習這部分內容要重視正確理解化學基本概念、基礎理論;熟悉元素化合物性質,並能

從中找出有關的數量關係;認真審題,尋找思路,掌握解題的方法、步驟和書寫格式。

第一節化學量的計算

考點說明

1. 在了解相對原子質量與相對分子質量關係的基礎上,掌握物質相對分子質量的計算;

2. 能在理解化學式涵義的基礎上,計算化合物中各元素的質量比、某元素的質量分數;

3. 能進行一些簡單的化學式的逆運算,能運用化學式進行一些巧算。

知識整理

1. 根據化學式計算

(1)相對分子質量 (2)組成物質的元素質量比 (3)組成物質的元素質量分數

常用的計算關係式有(以化合物ambn):

物質的相對分子質量=a的相對原子質量×m + b的相對原子質量×n

a、b元素的質量比=a元素的相對原子質量×m/ b元素的相對原子質量×n

a元素質量分數=a元素的相對原子質量×m/ambn的相對分子質量×100%

計算時的注意點:

(1)正確書寫化合物的化學式;

(2)正確計算有關量,如相對分子質量、某元素的質量分數等;

(3)計算格式應規範。

2.有關純度的計算

物質(或元素)的純度=純物質(或元素)的質量/不純物質的質量×100%

計算時的注意點:

(1)物質(或元素)的質量不能遺漏或增添;

(2 ) 真正弄清純與不純的關係,正確求解物質(或元素)的純度。

經典例題

例1. 明礬是日常生活中一種常見的鹽,可作淨水劑,其化學式為kal(so4)2·12h20。求:

(1) 明礬的相對分子質量;

(2) 明礬中所含各元素的質量比;

(3) 氧元素的質量分數;

(4) 含結晶水的質量分數。

【答案】(1)明礬的相對分子質量=39+27+(32+16+4)×2+12×(1×2+16)=39+27+192+216=474

(2)各元素的質量比為mk:mal:ms:mo:mh=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12

=39:27:64:320:24

ar(o)×(4×2+1216×20

(3)氧元素的質量分數100100%=67.5%

mr[kal(so4)2·12h20474

12×mr(h2012×18

(4)含結晶水的質量分數100100%=45.57%

mr[kal(so4)2·12h20474

例2.某甲醛溶液中氫元素的質量分數為10%,則碳元素的質量分數為多少?(甲醛的化學式為hcho)

【分析】本題常規解法是:先根據溶液中氫元素的質量分數求出甲醛的質量分數,再利用甲醛化學式求出溶液中碳元素的質量分數。這種解法運算太多,容易出錯。

分析甲醛化學式hcho,我們會發現其中h、o原子個數比為2 :1,即可將甲醛的化學式寫作c(h2o)n 。則此題可以巧解。

hcho可寫作c(h2o) ,可虛擬由hcho和 h2o構成的溶液的化學式為 cm(h2o)n

h%=10% 則 h2o%=h%×18/2=90%

所以c%=1-h2o%=1-90%=10%

【答案】碳的質量分數為10% 。

例3.原計畫用90kg尿素[co(nh2)2],現因缺貨改用硝酸銨(nh4no3)。計算要用多少千克的硝酸銨才能與90kg尿素的含氮量相等?

【分析】 此題是求兩種不同的物質中同一種元素的質量相等時,兩種不同物質的質量關係。解答此題的方法有多種,最簡單的方法是關係式法。關係式法首先要確定兩種物資的分子個數比。

根據元素質量相等時(同種元素),其中所含原子個數相同,可知當nh4no3和co(nh2)2中氮元素質量相等時,nh4no3和co(nh2)2的分子個數比是1 :1,因為它們每乙個分子中都含有兩個氮原子。

設x kg nh4no3中含氮量與90kg co(nh2)2的含氮量相等。

據關係式 nh4no3 ~ co(nh2)2

80 60

x kg 90kg

80:60=x:90kg x =120kg

【答案】需用120kg的nh4no3。

自主檢測

一、選擇題(每小題只有1個正確答案)

1.下列銅的化合物中,銅元素的質量分數最大的是

c. cu(oh)2 d. cu2o

2. 質量相等的so2和so3,兩者氧元素的質量比是

a.2 : 3 b. 5 : 6 c.2 : 5 d. 3 : 2

3.下列含碳物質中,碳元素質量分數最小的是

a.乾冰 b.甲烷 c. 生鐵 d.二氧化碳

4.某石灰石樣品,經分析含caco3為90%。則樣品中鈣元素的質量分數為 ( )

a.36% b.40% c.64% d.80%

5.含有雜質的某硝酸銨樣品,經測定其含氮元素的質量分數仍為35%,則其所含有的雜質一定有

a. co(nh2)2 b. nh4hco3 d.(nh4)2so4

6.要使so2與so3含有相同質量的氧元素,則so2與so3的分子個數比為

a.1:1 b.3:2 c.1:4 d.6:5

7.4.6g某物質在氧氣中完全燃燒生成4.4gco2和3.6gh2o,則該物質的組成為( )

a.只含碳、氫兩元素b.一定含碳、氫、氧三種元素

c.一定含碳、氫兩種元素,可能含氧元素 d.無法確定

8.由氧化鎂和另一金屬氧化物組成的混合物4g,其中含有氧元素1.8g,則另一種金屬氧化是

9.在由co2和o2組成的混合氣體中,測知碳元素的碳元素的質量分數為20%,則混合氣體中co2和o2的質量比為

a. 2:1 b.1:2 c.11:4 d.11:7

10.常溫下,某氣體可能是由so2、co、n2中的一種或幾種組成,測得該氣體中氧元素的質量分數為50%,則該氣體可能為下列組成中的

①so2  ② so2、co ③so2、n2 ④co、n2 ⑤so2、co、n2

a.①②③ b.②③⑤ cd①④⑤

11.由碳和氧兩種元素組成的氣體,經測定碳與氧兩種元素的質量比為3:5,該氣體是( )

a.混合物 b.純淨物 c.化合物 d.有機物

12.有一種含caco3與cao的混合物,測得其中鈣元素質量分數為50%。取該混合物16g,經高溫煅燒後,將剩餘固體投入足量水中,固體全部溶解生成ca(oh)2,則生成的ca(oh)2質量為

a.3.7g b.7.4g c.14.8g d.22.2g

二、填空題

13.康泰克等以前**感冒的常用藥,因含ppa(苯丙醇胺)對人體有較大的***而被禁用,的化學式為c9h13on,它由種元素組成,每個ppa分子中共含有個原子,其相對分子質量為

14.相同質量的nh4no3與混有(nh4)2so4的co(nh2)2樣品中含氮量相同,則混合物中(nh4)2so4的co(nh2)2兩物質的質量比為

三、計算題

15.某元素r可形成化學式為ro的氧化物,且其中r的質量分數為46.7%。

(1)求r元素的相對原子質量;

(2)r元素還可形成化學式為ro2的氧化物,若ro與ro2含有相同質量的r元素,求ro和ro2的質量比。

16.在co和co2的混合氣體中,氧元素的質量分數為64%,將此混合氣體10g通入足量的石灰水中,充分反應後得到白色沉澱的質量是多少?

第二節溶液的有關計算

考點說明

1. 掌握溶液質量、體積、密度、溶質質量分數之間的計算;

2. 掌握溶液的稀釋與濃縮,相同溶質的不同溶液相混合等過程中的計算。

知識整理

1. 溶質的質量分數表示溶質在溶液裡的相對含量。當溶液的質量一定時,溶質的質量越大,溶質的質量分數也越大;當溶質的質量一定時,溶液的質量越大,溶質的質量分數就越小。

計算時的注意點:

(1) 溶質的質量分數是質量比而不是體積比,若是體積,必須先用物理公式ρ=m/v進行換算,然後計算;

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