化學(xué)競賽專題輔導(dǎo)：根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算

1、專題輔導(dǎo)：根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算內(nèi)容綜述本期內(nèi)容主要講解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算知識(shí)要點(diǎn)主要包括：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算反應(yīng)物和生成物間的質(zhì)量比。（2）掌握純或不純原料（或產(chǎn)品）的有關(guān)計(jì)算及混合物參加反應(yīng)的計(jì)算（3）有關(guān)多步反應(yīng)的計(jì)算（4）有關(guān)過量問題的計(jì)算。而在最近幾年的化學(xué)競賽試題可以看出最后一道或兩道計(jì)算題都是有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，因此化學(xué)方程式的計(jì)算占有相當(dāng)重要的地位。另外，競賽題中所出現(xiàn)的試題絕大多數(shù)需要運(yùn)用一些技巧進(jìn)行計(jì)算。為此，本期主要從化學(xué)競賽中常用的巧解方法進(jìn)行剖析，供大家參考。 要點(diǎn)講解一、運(yùn)用質(zhì)量守恒法巧解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算?！纠?】

2、有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析測得其中含水2.8%,K2CO337.3%.取1克樣品投入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%的鹽酸10克后，中和多余酸又用去18.5%的KOH溶液10克。問蒸發(fā)以后的溶液得到多少克固體？【解析】本題若用常規(guī)的解法難度極大，通常按照如下解題過程進(jìn)行：（1）求出1克樣品中K2CO3的質(zhì)量；（2）求出1克樣品中KOH的質(zhì)量；（3）算出K2CO3生成KCl質(zhì)量；（4）算出由KOH生成KCl的質(zhì)量（5）算出過量鹽酸和KOH反應(yīng)生成KCl的質(zhì)量（6）求出KCl的總質(zhì)量。如果拋開那些繁雜的數(shù)據(jù)，經(jīng)過仔細(xì)分析不難看出，無論是KOH還是K2CO3，與鹽酸反應(yīng)最終均生成KCl。因此抓住氯

3、元素反應(yīng)前后守恒，即：鹽酸中氯元素的質(zhì)量與KCl中氯元素的質(zhì)量守恒。則有：(設(shè)蒸發(fā)后得到KCl固體的質(zhì)量為X)HCl- KCl74.510克×18.25% x解得： x=10克×18.25%×74.5/36.5=3.725克二、運(yùn)用平均值法巧解化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算。【例2】取10克混合物與足量鹽酸鹽酸充分反應(yīng)，有可能產(chǎn)生4.4克二氧化碳的是（ ）A.K2CO3和 MgCO3 BNa2CO3和 CaCO3 CMgCO3和 BaCO3 DNa2CO3和 K2CO3【解析】本題涉及到許多碳酸鹽與稀鹽酸的化學(xué)反應(yīng)，可以利用平均式量的方法求解。設(shè)碳酸鹽的化學(xué)式為MCO3，式

4、量為，則其與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MCO3+2HCl=MCl2+H2O+CO2? A 4410克 4.4克A/10克=44/4.4克 A=100由計(jì)算可知碳酸鹽的平均式量為100，即兩種碳酸鹽的式量的平均值能為100的選項(xiàng)均符合題意。要求一種碳酸鹽的式量大于100，另一種碳酸鹽的式量小于100即可。對(duì)照選項(xiàng)，A和C選項(xiàng)均符合題意。三、運(yùn)用關(guān)聯(lián)式法巧解多步化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算。【例3】工業(yè)上常用漂白粉Ca(ClO2)+CaCl2與稀硫酸反應(yīng)放出氯氣的質(zhì)量除以漂白粉的質(zhì)量所得的百分比（x%）來表示漂白粉的質(zhì)量優(yōu)劣。已知漂白粉與稀硫酸的反應(yīng)化學(xué)方程式為：Ca(ClO2)2+CaCl2+2H2SO4=2C

5、aSO4+2Cl2? +2H2O現(xiàn)為了測定有一瓶漂白粉的X%，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取2克該漂白粉樣品，加水溶解配成250毫升溶液。從中取出25毫升該溶液到入一只燒杯中。在該燒杯中加入適量的碘化鉀（KI）溶液和過量的稀硫酸，待漂白粉與稀硫酸反應(yīng)放出的氯氣全部和KI反應(yīng)后，生成I2恰好被31.6克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的硫代硫酸鈉（Na2S2O3）溶液消耗完。有關(guān)反應(yīng)式為：Cl2+2KI=2KCl+I2 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI試計(jì)算該漂白粉的X%。【解析】本題屬多步反應(yīng)題的計(jì)算。最簡捷的解題方法就是根據(jù)題意寫出題中連續(xù)反應(yīng)的各步化學(xué)方程式，然后找出已知量和未知量之間的關(guān)系式：設(shè)25

6、毫升溶液中含Cl2質(zhì)量X。依據(jù)反應(yīng)方程式：Cl2+2KI=2KCl+I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI得如下關(guān)聯(lián)式：Cl2 I2 2Na2S2O3316X 31.6× 1%克列比例式求解得：X=0.071克則250毫升溶液中含氯氣為：0.071克×250毫升/25毫升=0.71克故漂白粉X%=0.71克/2克×100%=35.5%21世紀(jì)教育網(wǎng)四、運(yùn)用特殊值法巧解無數(shù)據(jù)的化學(xué)方程式的計(jì)算?！纠?】向KI溶液中加入AgNO3溶液直到剛好沉淀完全為止，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量恰好等于原碘化鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，則該AgNO3溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。注：KI

7、+ AgNO3 = AgI + KNO3 【解析】 根據(jù)化學(xué)方程式KI + AgNO3 = AgI + KNO3可知，有1分子KI和1分子AgNO3反應(yīng)，生成1分子AgI沉淀。又根據(jù)題意可知：1分子AgI的質(zhì)量等于含1分子AgNO3的硝酸銀溶液的質(zhì)量。即：硝酸銀溶液的質(zhì)量數(shù)值上等于AgI的式量=235 硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量數(shù)值上等于AgNO3的式量=170因此，AgNO3溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 170 / 235×100% = 72.3%w.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m能力訓(xùn)練1由X、Y、Z三種物質(zhì)各10克組成的混合物，加熱使其充分反應(yīng)，

8、反應(yīng)后的物質(zhì)中有16克Z，8克新物質(zhì)M和若干克X，則X和Y 反應(yīng)的質(zhì)量比是（ ）A1：1 B1：3 C2：5 D3：52.5.85克NaCl樣品（其中混有少量下列某種鹽類）。當(dāng)它與足量的硝酸銀充分反應(yīng)后，得到沉淀14.4克。則可能混入的鹽是（ ）AKCl BCaCl2 CBaCl2 DMgCl23.在含1.17克NaCl和0.84克NaF的溶液中，加入過量的AgNO3溶液，產(chǎn)生2.87克沉淀，由此可以推斷（ ）AAgF難溶于水 BNaCl全部參加反應(yīng)CNaF全部參加反應(yīng) DNaF和AgNO3不反應(yīng)4.在天平兩端各放置一個(gè)盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸的燒杯，把天平調(diào)至平衡。在左邊燒杯中放入3

9、.6克鋁粉，為了使天平平衡，在右邊的燒杯中應(yīng)該放入鎂粉的質(zhì)量為（ ）克。A3.6 B3.5 C3.49 D3.75.已知同溫、同壓下，相同體積的任何氣體，都含有相同數(shù)目的分子?，F(xiàn)有a升H2與CO的混合氣體，完全燃燒后用去a/2升O2，則在H2和 CO的混合氣體中，兩種氣體的體積比是（ ）。21世紀(jì)教育網(wǎng)A2：1 B1：2 C1：1 D任意比6. 已知同溫、同壓下，相同體積的任何氣體，都含有相同數(shù)目的分子。在一個(gè)密閉容器中盛有H2、O2、Cl2組成的混合氣體。通過電火花引爆后，三種氣體恰好完全反應(yīng)。經(jīng)充分冷卻后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.4%，則原混合氣體中H2、O2、Cl2分子數(shù)目簡單整

10、數(shù)比是（ ）A1：1：1 B3：2：1 C1：2：3 D9：4：17.取一定質(zhì)量的MnO2和KClO3的混合物共熱制取氧氣，開始時(shí)MnO2在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，加熱一段時(shí)間后，MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?5%，則KClO3的分解率為多少？8.鋅粉、鋁粉、鐵粉、鎂粉的混合物a克與一定質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，蒸發(fā)水分后得到固體c（不含結(jié)晶水）b克。求反應(yīng)過程中生成氫氣多少克？9.今有由氫氧化鈉、碳酸氫鈉和與其它物質(zhì)都不反應(yīng)，受熱也不分解的雜質(zhì)組成的固體混合物共17.11克。將此混合物放入密閉容器中加熱至250°C，經(jīng)充分反應(yīng)后，將生成的氣體通入過量的澄清石灰水中，

11、得到2.500克白色沉淀。當(dāng)容器中的殘留固體冷卻到室溫后，全部溶于水制成50.00毫升溶液，從中取出10.00毫升溶液，恰好可以與含1.825克HCl的鹽酸溶液25.00毫升中和至中性。求原混合物中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。21世紀(jì)教育網(wǎng)【能力訓(xùn)練答案及提示】1C提示：依題意可知X、Y、Z三種物質(zhì)各10克，則總質(zhì)量為30克，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后還有X的質(zhì)量為：30克-16克-8克=6克，則參加反應(yīng)X的質(zhì)量為：10克-6克=4克，反應(yīng)的Y的質(zhì)量為10克。故：X和Y反應(yīng)的質(zhì)量比為：4克/10克=2/5。2B、D提示：此題可以假設(shè)5.85克全部為NaCl的質(zhì)量，與硝酸銀反應(yīng)后根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出產(chǎn)生Ag

12、Cl的質(zhì)量為14.35克。而題中所給沉淀的質(zhì)量數(shù)據(jù)為14.4克，則可知混有的鹽類物質(zhì)中含有氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于NaCl中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)比選項(xiàng)，運(yùn)用比較技巧的方法，可迅速的推斷出B和D選項(xiàng)中的氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于NaCl中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3B、D提示：依題意可假設(shè)1.17克NaCl全部參加反應(yīng)，求出生成AgCl的質(zhì)量剛好為2.87克，由此可以推斷：AgF完全溶于水，且NaF和AgNO3不發(fā)生反應(yīng)。4C提示：解答有關(guān)天平平衡問題，關(guān)鍵抓住天平兩端增重的凈質(zhì)量相等。對(duì)于本題來說，即：鎂、鋁和鹽酸反應(yīng)后均有氫氣產(chǎn)生，要使天平平衡，即加入的鎂、鋁質(zhì)量減去各自分別產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量應(yīng)相等，可借助差

13、量法計(jì)算。21世紀(jì)教育網(wǎng)5D提示及分析：寫出H2、CO分別在氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式可以看出：2H2+O2=2H2O ；2CO+O2=2CO2，兩個(gè)反應(yīng)方程式反應(yīng)物和生成物的系數(shù)均相同，由題中所給信息（同溫、同壓下，相同體積的任何氣體，都含有相同數(shù)目的分子），兩種氣體無論體積比為何值，消耗氧氣的體積均為混合氣體總體積的一半。故答案為：D。6D提示：本題涉及兩個(gè)反應(yīng)方程式，即：H2+Cl2=2HCl 2H2+O2=2H2O，所生成的氯化氫氣體溶在所生成的水中，得到鹽酸溶液，可設(shè)Cl2的體積為X，O2的體積為Y，則依據(jù)化學(xué)方程式可求與Cl2反應(yīng)H2的體積為X，與O2反應(yīng)的體積為2Y，生成HCl的體積為2X，生成H2O的體積為2Y ，由所得溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.4%，可得X與Y的關(guān)系，再由同溫同壓下，氣體得體積比等于其分子數(shù)目之比可以求解21世紀(jì)教育網(wǎng)763.8%.提示及分析：本題關(guān)鍵抓住MnO2的質(zhì)量在反應(yīng)前后質(zhì)量一定，可設(shè)反應(yīng)前混合物的質(zhì)量為m，根據(jù)前后MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)列方程求解8（b-a）/48。提示：解題方法可參考例1利用守恒關(guān)系：H2SO4SO42-H2 96 2 b-a x解得:x=2(b-a)/96=(b-a)/4892.98%.提