一、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算題的一般題型
雖然有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算綜合性強(qiáng)、靈活性大、題型復(fù)雜、內(nèi)容繁多，但歸納起來(lái)，主要有如下幾種題型：
1. 純凈物的計(jì)算。
2. 不純物的計(jì)算。
3. 混和物的計(jì)算。
4. 剩余物的計(jì)算。
5. 化學(xué)方程式和溶液的計(jì)算。
6.涉及方程式的其它計(jì)算。
在上述六個(gè)方面的計(jì)算中，有關(guān)純凈物的計(jì)算是基礎(chǔ)，化學(xué)方程式和溶液的綜合計(jì)算則是難度較大的，但它們?cè)诟鞯刂锌荚囶}中所占的比例卻是較大的。
二、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算題的一般解答方法舉例
(一)根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算解答的一般步驟和方法：
根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算一般可分為四步：
⒈ 根據(jù)題意，寫出正確的配平的化學(xué)方程式，這是計(jì)算的前提;
⒉ 確定與解題有關(guān)的關(guān)系式和關(guān)系量，列出已知量和未知量，這是計(jì)算的關(guān)鍵;
⒊ 列出比例式或方程式，求出未知數(shù);
⒋ 驗(yàn)算、復(fù)核、檢查，寫出正確的答案。
解答的方法通常為比例法，此外還有代數(shù)法、關(guān)系式法、差量法等。在具體解答時(shí)，要注意：
⒈ 寫出的方程式必須正確;
⒉算出的分子量必須準(zhǔn)確;
⒊ 列在化學(xué)方程式下邊的各物質(zhì)的數(shù)量，必須是純凈物質(zhì)的量，不是純凈物質(zhì)的量，必須換算成純凈物質(zhì)的量;
⒋ 列在方程式下邊各物質(zhì)量的單位，橫的方向不必統(tǒng)一，但豎的方向必須統(tǒng)一。此外，還要注意仔細(xì)審題，推敲題意，搞清楚量的相互關(guān)系，這樣就一定能解答好這類題。
(二)根據(jù)化學(xué)方程式的各類計(jì)算題型舉例
1.有關(guān)純凈物的計(jì)算
純凈物的計(jì)算是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算中最簡(jiǎn)單但又是最基本的一種。其特點(diǎn)是所指的反應(yīng)趨于完全;反應(yīng)物和生成物都是純凈物;各種物質(zhì)的量都是理論計(jì)算量。這類題一般可用常規(guī)方法解答，其基本類型為：
(1)已知反應(yīng)物的量求生成物的量
例1 12.8克硫在氧氣中完全燃燒生成多少克二氧化硫?
解：設(shè)可生成x克二氧化硫
S + O2==SO2
32克 ...........64克
12.8克...........X克
32∶12.8=64∶X
解得：X=25.6(克)
答：(略)。
例2 向澄清石灰水中通入4.4克二氧化碳，能生成多少克沉淀?(答案：10克)
(為使文章簡(jiǎn)練，以下相同類型的題只給答案，不作解答)
(2)已知生成物的量求反應(yīng)物的量
例1 實(shí)驗(yàn)室要制取2升氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，需要多少克鋅跟足量的稀硫酸反應(yīng)?(氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.09克/升)
解：設(shè)需要X克鋅與足量稀硫酸反應(yīng)，則氫氣的質(zhì)量為：
2×0.09=0.18(克)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65...................................2克
.X................................0.18克
65：X=2：0.18
解得：X=5.85(克) 答：(略)
例2 需要燃燒多少克硫才能生成12.8克二氧化硫?(答案：6.4克)
(3)已知一種反應(yīng)物的量求另一反應(yīng)物的量
例1 今有硫酸銅溶液49.9克，往其中加入6.5克鋅粒恰好完全反應(yīng)，求生成固體的質(zhì)量，所得溶液的質(zhì)量百分比濃度。
解：設(shè)反應(yīng)后生成ZnSO4 x 克，生成銅y克。
Zn + CuSO4= ZnSO4 + Cu
65克....................161克......64克
6.5克.....................x克........y克
65∶6.5=161∶x
解得：x=16.1(克)
65∶6.5=64∶y
解得：y=6.4(克)
∴硫酸鋅的百分比濃度為：
16.1÷(49.9+6.5-6.4)×100%
=32.2%
(答：略)
例2 要使19.6克氫氧化銅完全溶解，需要40%的硫酸溶液(密度是1.30克/厘米3)___克，___毫升。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位，小數(shù)點(diǎn)后第二位四舍五入)。
(答案：49克，37.7毫升)
2.含有雜質(zhì)的計(jì)算
化學(xué)方程式表明的物質(zhì)的量都是指純凈物的量，但在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)物(原料)或生成物(產(chǎn)品)一般都含有雜質(zhì)。因此，計(jì)算時(shí)必須把不純的物質(zhì)的量換算為純凈物的量。解答這類題時(shí)首先應(yīng)搞清楚有關(guān)純度的概念和計(jì)算方法：
純度(%)=純物的質(zhì)量÷不純物的質(zhì)量×100%
純凈物的質(zhì)量=不純物的質(zhì)量×純度(%)
=不純物的質(zhì)量×(1-雜質(zhì)%)
不純物的質(zhì)量=純凈物質(zhì)量÷純度(%)
然后根據(jù)化學(xué)方程式表明的物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系和純度概念，列比例求出解答。
歷年中考試題中的類型為：
(1)已知物質(zhì)純度或雜質(zhì)的百分含量，求反應(yīng)物或生成物的量。
例1 實(shí)驗(yàn)室用含碳酸鈣80%的石灰石62.5克與鹽酸完全作用制取二氧化碳，問(wèn)需36.5%的鹽酸多少克?
解：設(shè)需要鹽酸x克。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑
........................................+H2O
100克.......73克
62.5克×80%.x克×36.5%
100∶62.5×80%=73∶x×36.5%
解得：x=100(克)
答：(略)
例2 實(shí)驗(yàn)室用石灰石和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，現(xiàn)要制取88克二氧化碳，求需含雜質(zhì)20%的石灰石多少克?(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))(答案：250克)
(2)根據(jù)生成物的量求反應(yīng)物的純度或所含雜質(zhì)的百分含量。
例1 稱取某地產(chǎn)的石灰石樣品50克，加入足量鹽酸，產(chǎn)生二氧化碳20.9克，試求此石灰石中碳酸鈣的百分含量。
解：設(shè)50克樣品中含碳酸鈣x克。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑
...........................................+H2O
100克..................................44克
x克.......................................20.9克
100 ：44= x ：20.9
解得：x=47.5(克)
石灰石中碳酸鈣的百分含量為：
47.5÷50×100% = 95%
答：(略)
例2 取粉末狀碳酸鈉樣品(含有雜質(zhì)氯化鈉)12克，放入50克14.6%的鹽酸中恰好完全反應(yīng)，求：(1)樣品中Na2CO3的百分比。(2)樣品跟鹽酸反應(yīng)后溶液的質(zhì)量百分比濃度是多少?(答案：88.3%，11.7%)
例3 有一塊表面已部分生成Fe2O3的鐵片35克，跟過(guò)量的稀鹽酸反應(yīng)生成1.1克氫氣，求鐵片中單質(zhì)鐵的百分含量。(答案：88%)
3.有關(guān)混和物的計(jì)算
這類題的特點(diǎn)是：其反應(yīng)物不僅是混和物，而且混和物中的各成份都能與另一種物質(zhì)反應(yīng)。解答時(shí)必須仔細(xì)讀題，切實(shí)弄清題意，在認(rèn)真分析混和物中各物質(zhì)的性質(zhì)、變化和量的關(guān)系的基礎(chǔ)上找準(zhǔn)解題的突破口，確定解題的思路和步驟。
例1 取含有KCl的KOH樣品2.5克，溶于12.9克水里，待全部溶解后，加入10%的鹽酸14.6克恰好中和，求：
①樣品中KOH的百分含量是多少?
②反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量百分比濃度是多少?
解：設(shè)樣品中含KOHx克，生成KCly克
KOH + HCl = KCl + H2O
56克....36.5克..74.5克
x克.....14.6×10%...y克
列比例解得：
x=2.24(克) y=2.98(克)
∴KOH的百分比濃度為：
2.24÷2.5×100% = 89.6%
KCl的百分比濃度為：
[2.98+(2.5-2.24)]÷(12.9+2.5+14.6)×100%= 10.8%
答：略。
例2 將一定量的含有少量Na2CO3的NaOH固體與20%的稀鹽酸完全反應(yīng)后，共用去稀鹽酸43.8克，得到CO2氣體0.88克，則原混和物中含有純NaOH應(yīng)為多少克?
(答案：4.14克)
例3 有一種鋅和鋁的混和物，5.6克這種混和物與足量鹽酸充分反應(yīng)后，生成的氫氣與5.6克鐵與鹽酸完全反應(yīng)生成的氫氣量相等，求這種混和物中鋅與鋁的質(zhì)量比。
(答案：鋅：鋁=1235：81)
4.有關(guān)剩余物的計(jì)算
有些化學(xué)反應(yīng)，由于某種原因，反應(yīng)物不能充分反應(yīng)而有剩余，或是反應(yīng)中生成的氣體逸去而留下不揮發(fā)的固態(tài)物質(zhì)。這類題的解答一般用比例法，也常用差量法。
例1 將33克二氧化錳和氯酸鉀的混和物加熱，反應(yīng)完全后，稱得固體剩余物23.4克，試計(jì)算：
(1)生成了多少升氣體?(氣體密度為1.429克/升);
(2)生成了多少克固體?
(3)原混和物中氯酸鉀的百分含量。
解：(1)根據(jù)題意，反應(yīng)前后固體物質(zhì)質(zhì)量的差值，就是生成氣體的質(zhì)量：
33-23.4=9.6(克)
其體積為：
9.6÷1.429= 6.7﹙升﹚
(2)設(shè)反應(yīng)生成9.6克氧氣，同時(shí)生成x克KCl，需y克KClO3分解：
2KClO3 =(△MnO2)2KCl +3O2
245克......................149克.....96克
y克 .............................x克.......9.6克
列比例解得：
x=14.9(克)
y=24.5(克)
(3)原混和物中KClO3的百分含量為：
24.5÷33×100%=74.2%
答：(略)
例2 某氯化鉀晶體中混有一定量的碳酸鉀，為了提純并測(cè)定其中碳酸鉀含量，稱取20克樣品跟足量鹽酸反應(yīng)，直到CO2不再產(chǎn)生為止，蒸干，得到固體20.11克，計(jì)算：①原混和物中碳酸鉀的百分含量是多少?②要提純這種氯化鉀1千克，需要消耗濃度為20%的鹽酸多少毫升?(20%鹽酸的密度為1.1克/厘米3)
(答案：6.9%，166毫升)
5.化學(xué)方程式和溶液的計(jì)算
涉及溶液濃度，溶解度的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算是初中化學(xué)中綜合性很強(qiáng)的試題。這類計(jì)算既要考慮溶液的特點(diǎn)，又要遵循有關(guān)方程式計(jì)算的規(guī)律。難度較大，綜合性強(qiáng)，是有關(guān)方程式計(jì)算的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是歷年中考常常要出的壓軸題。解答時(shí)，要熟練掌握和靈活運(yùn)用有關(guān)溶液和化學(xué)方程式的知識(shí)，抓住溶質(zhì)是溶液參加反應(yīng)的有效成分的關(guān)鍵，把溶液換算成溶質(zhì)的量，再代入方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(1).化學(xué)方程式和溶解度的計(jì)算
[例1] 有K2CO3的混和物49.8克，在40℃的條件下加一定量的水?dāng)嚢韬笄『梅磻?yīng)完全，其溶液恰好為飽和溶液。在該溫度下過(guò)濾得溶液104.3克，將濾渣洗滌干凈后稱得其質(zhì)量為20克。計(jì)算：①原混和物中含K2CO3的百分率(精確到小數(shù)點(diǎn)后第一位)。②KCl在40℃的溶解度。
[解] ①設(shè)混和物中含K2CO3的百分率為x%，生成KCly克，則
K2CO3+CaCl2= CaClO3↓+2KCl
138 ......................100.......2×74.5
49.8x%克.............20克........y克
∴x=55.4% y=29.8 ﹙克﹚
②溶質(zhì)KCl的質(zhì)量為29.8克，而飽和溶液為104.3克，故溶劑(水)的質(zhì)量為：
104.3-29.8=74.5(克)
溶解度=29.8÷ 74.5×100
=40﹙克﹚
練習(xí)1 在1℃時(shí)，149克10%的氯化鉀溶液跟108.8毫升(密度為1.25克/厘米3)的硝酸銀溶液恰好完全反應(yīng)，試計(jì)算：
①有多少克硝酸銀參加了反應(yīng)?
②反應(yīng)后溶液的質(zhì)量百分比濃度是多少?
③若將上述反應(yīng)后的液體過(guò)濾，把濾液加熱，使其蒸發(fā)掉173.6克水，再冷卻到1℃時(shí)的溶解度。(答案：34克，7.9%，32克)
練習(xí)2 中和100克嘗試為36.5%的鹽酸，需40%的氫氧化鈉溶液多少克?若將中和后的溶液冷卻到20℃，有多少克食鹽晶體析出。(20℃時(shí)食鹽的溶解度為36克)(答案：25%，33.33克)
(2)化學(xué)方程式和百分比濃度的計(jì)算
[例2]取含90.9%CaCO3的石灰石樣品5.50克，放入燒杯中，加入18.25毫升稀鹽酸(密度1.09克/厘米3)恰好完全反應(yīng)，(其中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))，試求該稀鹽酸的百分比濃度。
[解] 設(shè)18.25毫升稀鹽酸中含HCl為x克
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O
........................................+CO2↑
100..........2×36.5
(5.50×90.9%)克..x克
列比例解得：x=3.65(克)
∴稀鹽酸的百分比濃度為：
36.5÷18.25×1.09×100%=18.3%
練習(xí)1 向40克14.2%的NaSO4溶液中加入BaCl2和NaCl的混和物12.22克，恰好完全反應(yīng)，求：①生成多少克沉淀?
②反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量百分比濃度是多少?(答案：9.32克，20%)
練習(xí)2 在20克14.7%的硫酸溶液中，加入足量的氧化銅粉末，使它們完全反應(yīng)，求①有多少克氧化銅參加反應(yīng)?②生成了硫酸銅多少克?③完全反應(yīng)后硫酸銅溶液的百分比濃度。(精確到0.1%)(答案：2.4克，4.8克，21.4%)
(3).化學(xué)方程式與溶液濃度、溶解度的混和計(jì)算
[例3] 現(xiàn)有20℃時(shí)飽和硫酸銅溶液48克，跟一定濃度的氫氧化鈉溶液25克恰好完全反應(yīng)，并有藍(lán)色沉淀生成，經(jīng)過(guò)濾，把濾出的沉淀干燥后，充分加熱，得黑色粉末，求：①氫氧化鈉溶液的百分比濃度是多少?②所得黑色粉末的質(zhì)量是多少?(20℃時(shí)CuSO4的溶液度是20克)
[解] 設(shè)NaOH溶液中含溶質(zhì)NaOHx克，生成Cu(OH)2y克。48克CuSO4的質(zhì)量為：
40×20÷120=8(克)
CuSO4+2NaOH= Cu(OH)2↓ +
.............................................Na2 SO4
160克.....80克.............98克
8克..........x克 ..............y克
列比例解得：
x=4(克) y=4.9(克)
NaOH的百分比濃度為：
4÷25×100%=16%
∴Cu(OH)2(=△)CuO+H2O
98克...............80克
4.9克...............z克
∴所得黑色粉末為：
4.9×80÷98=4(克)
練習(xí) 用氫氣還原16克氧化銅，反應(yīng)一段時(shí)間后生成6.4克銅，剩余的氧化銅與100克稀硫酸恰好完全反應(yīng)。求：①有多少氧化銅被氫氣還原?②將得到的硫酸銅溶液蒸去多少克水,在18℃時(shí)剛好達(dá)到飽和(18℃時(shí)，CuSO4的溶解度為20克)(答案：8克，12克)
6.涉及方程式的其它計(jì)算
根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)之間量的關(guān)系，還可進(jìn)行其它一些計(jì)算。例如：通過(guò)計(jì)算可能確定元素的原子量，確定化合物的分子量、分子式。
例1 某二價(jià)金屬R的氯化物溶液的濃度為11.1%，取這種溶液10克，加入硝酸銀溶液直到不產(chǎn)生沉淀為止，得到的沉淀經(jīng)洗凈、干燥后，稱量為2.87克，試計(jì)算這種金屬氯化物的分子式，并寫出名稱。
解：由題意知：
RCl2+2AgNO3=2AgCl↓
....................................+R(NO3)2
R+71......................287
10×11.1% .............2.87
列比例解得：R=40
查題前原子量表知，該金屬是鈣，分子式為：CaCl2，名稱為：氯化鈣。(答：略)
例2 將一定量某種鐵的氧化物用足量氫氣還原后，得到33.6克鐵，生成14.4克水，如果此種氧化物中鐵、氧原子個(gè)數(shù)比為最簡(jiǎn)整數(shù)比，求此氧化物的分子式。
解：設(shè)此氧化物的分子式為FexOy。
FexOy+yH2=(△)xFe + YH2O
.............................56x.........18y
.............................33.6........14.4
列比例解得：x/y=3/4
∴FexOy為Fe3O4
練習(xí) 某鐵的氧化物(FeOx)4克，加熱使之與氫氣充分反應(yīng)，生成水1.35克，試推斷鐵的氧化物的分子。(要求列式計(jì)算回答)(答案：Fe2O3)
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