中考化学计算分析（二）

关于化学方程式的计算

化学方程式是用化学式表示化学反应的式子，这样，化学方程式不仅表达了物质在质的方面变化关系，即什么是反应物和什么是生成物，而且还表达物质在量的方面的变化关系，即反应物和生成物质量关系，同时包括反应物和生成物的微粒个数关系，这是有关化学方程式计算的理论依据。

1．有关反应物和生成物的计算

点燃

这是化学方程式计算中最基础的题型，要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物和生成物在微观上和质量上的关系。例如将一氧化碳在空气中点燃后生成二氧化碳的化学反应中，它们的关系：

                 2CO   ＋   O₂  ======= 2CO₂

粒子个数比：   2       ：     1     ：           2

质  量  比： 2×28   ：  32     ：    2×44 （即7：4：11）（同温同压）

体  积  比：    2        ：   1        ：          2        质量守恒：56＋32＝88

可以看出，化学方程式能表达出多种量的关系，这些关系都是解答有关化学方程式中的已知和未知的隐含的已知条件，这些条件都是应用于化学方程式计算时的“桥梁”，是整个计算题的基础和依据。

2．设计体积的计算

化学方程式计算的依据是质量守恒定律，因此，能代入化学方程式计算的数据和从化学方程式中计算所得到的数据均为物质的质量数据，若题给数据。为体积数据，都必须将体积数据换算为质量数据后，才能代入化学方程式计算。若计算结果要求是体积数据，可将化学方程式中得到的质量数据换算为体积数据即可。

例：实验室用19.5g纯净的锌粒与足量稀硫酸反应，可生成氢气多少升？同时生成硫酸锌多少克？（标准状况下，氢气的密度为0.09g／L）。

      设：可生成氢气的质量为x g，可生成硫酸锌的质量为y g。

  Zn＋H₂SO₄====ZnSO₄＋H₂

65

19.5

2

161

y

       65           161    2

      19.5           y     x             

0.6

0.6

0.09

则：X＝0.6(g)     y＝48.3(g)

氢气的体积＝------6.67（L）

            0.09g

答：可生成氢气6.67L；生成硫酸锌48.3g。

3、不纯物的计算

化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物质的量，才能代入方程式，按质量比进行计算。计算关系为：

纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数

例：用含Fe₂O₃80％的赤铁矿石100吨，可炼出含铁96％的生铁多少吨？

解：20吨赤铁矿石中含纯Fe₂O₃的质量＝100吨×80％＝80吨

    设：可炼出含铁96％的生铁的质量为X吨

       Fe₂O₃ ＋3CO＝＝＝2Fe＋3CO2

       160               112           80吨×112

       80吨             96％X    X＝―――――――＝58.3吨

答：可炼出含铁96％的生铁58.3吨。        160×96％

4、过量计算

化学方程式计算的理论依据就是质量守恒定律。在质量守恒定律中，“参加反应的各物质的质量总和，等于反应生成的各物质的质量总和”。要着重理解“参加”两个字的含义，即没有“参加”反应的物质，就不应计算在内。在有些计算题中，给出了两种反应物的质量，求生成物，这时就必须考虑，给出的两种物质的质量是否都恰好参加了反应。这时思考的范围就应大一些。

例   现将氢气与氧气的混合气共10克，在密闭的容器中点燃，反应后剩余气体18克，则下列分析正确的是                                                      （    ）

（A）氢气1克，氧气9克              （B）氢气2克，氧气8克

（C）氢气3克，氧气7克              （D）氢气4克，氧气6克

根据化学方程式，求出氢气在氧气里燃烧时氢气与氧气的质量比，然后进行比较。

 2H₂＋ O₂ ＝＝＝＝2H₂O

 4  ：32  ：    36

 1  ： 8  ：     9                

答案：A B

氢气在氧气中燃烧时，氢气与氧气的质量比为1∶8，即若有1克氢气需要氧气8克；若有2克氢气需要氧气16克。本题中剩余气体1克，则必然生成水的质量为9克，需要氢气1克，氧气8克。故（A）、（B）选项都有可能。若按（A）选项会剩余1克氧气没有参加反应；若按（B）选项会剩余1克氢气。故本题答案为（A）和（B）。这样会得出一个结论：若给出两个已知量，是按少的量（即不足的量）来进行计算。   

5．多步反应的计算

从一个化学反应中已知的质量，再进行另一个化学反应或几个化学反应的连续计算，求最后一个化学反应的量，一般称之为多步反应的计算。

例 计算用6.5克的锌跟足量稀硫酸反应生成的氢气，能跟多少克的氯酸钾完全分解后生成的氧气恰好完全反应生成水。

点燃

MnO2

本题涉及三个化学反应：Zn＋H₂SO₄（稀）＝ZnSO₄＋H₂↑

2KClO₃ ==2KCl ＋ 3O₂↑       2H₂ ＋ O₂ === 2H₂O

可以利用化学方程式中的粒子间的关系，找出已知量与未知量的关系式：

2KClO₃  ～  3O₂  ～  6H₂  ～  6Zn     即：KClO₃  ～  3Zn

设：需用氯酸钾的质量为X，根据上述关系式得：

KClO₃  ～  3Zn

122.5×6.5

3×65

122.5     3×65        

  X       6.5克     

     122.5 × 6.5

X＝---------------＝4.1（克）

       3×65

答：需要锌的质量为4.1克

6．溶质质量分数与化学方程式的综合计算

原则：代入化学方程式计算的数据是必须是纯物质的质量。

要求认真审题，充分挖掘题目所给的信息，根据已知条件，找到解题的突破点，再按照题目设问求解。

例 一包硫酸钠和氯化钠的混合粉末40克，将其全部溶解在250克水里，在所得溶液中加入456.6克的氯化钡溶液，恰好完全反应，将所得溶液滤出，洗涤、干燥，称得其质量为46.6克。试计算:（1）混合粉末中硫酸钠的质量分数是多少？

（2）最终所得溶液中溶质的质量分数是多少？

［解析］ 解题关键在：①生成沉淀46.6g；②所得溶液为氯化钠溶液，其中的溶质来源有二：一是原混合物中部分氯化钠，二是反应后生成的氯化钠。由生成沉淀的质量可求出原混合物40g中所含有的硫酸钠的质量和氯化钠的质量，以及反应后生成的氯化钠的质量，最后计算出所得溶液质量既可解答本题。

［解答］设：40g混合物中含硫酸钠的质量为x g，生成氯化钠的质量为y g，氯化钡溶液中氯化钡的质量为z g。

Na₂SO₄＋BaCl₂＝＝BaSO₄↓＋2NaCl

142    208      233       117

  x       z       46.6       y

             142       208      233      117

           ――― ＝ ――― ＝―――＝―――

x         z       4.66       y

解得：  x＝28.4（g）         z＝41.6（g）        y＝23.4（g）       

                                28.4

［算］（1）混合物中硫酸钠的质量分数＝――――×100％＝71％

                                 40

（2）所得溶液为氯化钠溶液，其溶质（氯化钠）质量＝（40－28.4）＋23.4＝35(g)

所得溶液的质量计算方法有二：

一是：溶液组成法：根据溶液组成法的计算公式：M（溶液）＝M（溶质）＋M（溶剂）得：

M（溶液）＝35＋250＋（456.6－41.6）＝700（g）

                              35

所得溶液中溶质的质量分数w%＝――――――×100％＝5％

                            35＋665

二是：质量守恒法：

根据质量守恒法的计算公式：M（溶液）＝M（反应物）－M（沉淀）－M（气体）

结合本题题意，在本题中，反应后，只生成了沉淀，没有产生气体，因此气体一项可以不必考虑，那么反应后所得溶液的质量为：

［板］M（溶液）＝40＋250＋456.6－46.6＝700（g）

                             35

所得溶液中溶质的质量分数w%＝―――――×100％＝5％

                            700

答：（1）混合粉末中硫酸钠的质量分数为71％；

   （2）所得溶液中溶质的质量分数为5％。

208

X

以上的有关化学方程式的计算可以看出，在计算的过程中，主要应用的关系式是质量比，在一个题目中，最好用统一的单位，若试题中给出了两个量的单位不一样，可以换算成比较方便有利于计算的相同单位，这样可避免发生错误。关于化学方程式计算的解题要领可以归纳为：

化学方程式要配平，需将纯量代方程；　　量的单位可直接用，上下单位应相同；

遇到有两个已知量，应找不足来进行；　　遇到多步的反应时，关系式法有捷径。

［基础训练题］

1、2.4g木炭在足量氧气中充分燃烧，可生成二氧化碳多少克？

2、13g锌粒跟足是稀盐酸反应，生成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)。

3、实验室用足量的一氧化碳还原氧化铜，若要得到4g的铜，参加反应的一氧化碳质量为多少克？

4、煅烧含杂质的石灰石100g(杂质在此条件下不分解)，可得到二氧化碳40g，求该石灰石中含碳酸钙的质量分数？

5、某钢铁厂用580t含Fe₃O₄80%的磁铁矿(杂质不含铁)，可炼得杂质为4%的生铁多少吨？

6、30g硫酸钠溶液和30g氯化钡溶液恰好完全反应，过滤后得溶液55.34g。求：硫酸钠溶液和氯化钡溶液中溶质的质量分数？

7、用16g溶质的质量分数为25%的氢氧化钠溶液，恰好完全中和20g的硫酸溶液，求：

（1）此硫酸溶液中溶质的质量分数；