化學(xué)方程式計算的技巧與方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上· . 化學(xué)方程式計算的技巧與方法：（1）差量法（差值法）    化學(xué)反應(yīng)都必須遵循質(zhì)量守恒定律，此定律是根據(jù)化學(xué)方程式進行計算的依據(jù)。但有的化學(xué)反應(yīng)在遵循質(zhì)量守恒定律的州時，會出現(xiàn)固體、液體、氣體質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后有所改變的現(xiàn)象，根據(jù)該變化的差值與化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量成正比，可求出化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量，這一方法叫差量法。此法解題的關(guān)鍵是分析物質(zhì)變化的原因及規(guī)律，建立差量與所求量之間的對應(yīng)關(guān)系。如：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，其差值為生成氧氣的質(zhì)量H2+金屬氧化物金屬+水，該

2、變化中固體質(zhì)量減少量為生成水中氧元素的質(zhì)量（或金屬氧化物中氧元素的質(zhì)量）CO+金屬氧化物金屬+CO2，該變化中固體質(zhì)量減少量為氣體質(zhì)量的增加量。C+金屬氧化物金屬+CO2，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，其差值為生成的二氧化碳的質(zhì)量。2H2+O22H2O，反應(yīng)后氣體質(zhì)量減小，其減小值為生成水的質(zhì)量。金屬+酸鹽+H2，該變化中金屬質(zhì)量減小，溶液質(zhì)量增加，其增加值等于參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量與生成氫氣質(zhì)量的差值。金屬+鹽鹽+金屬，該變化中金屬質(zhì)量若增加，溶液的質(zhì)量則減小，否則相反。其差值等于參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量與生成的金屬質(zhì)量的差值。難溶性堿金屬氧化物+水，該變化中固體質(zhì)量減小，其差值為生成的水的質(zhì)量例：為了測定某些

3、磁鐵礦中四氧化三鐵的質(zhì)量，甲、乙兩組同學(xué)根據(jù)磁鐵礦與一氧化碳反應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)，已知磁鐵礦與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(1)甲組同學(xué)取該磁鐵礦10g與足量的一氧化碳充分反應(yīng)，并將產(chǎn)生的氣體通入足量的氫氧化鈉溶液中，溶液的質(zhì)量增加了5.5g，請你根據(jù)甲組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)乙組同學(xué)取該磁鐵礦樣品10g與足量的一氧化碳充分反應(yīng)，測得反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量為8g，請你根據(jù)乙組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：（1）甲組同學(xué)的實驗中被氫氧化鈉溶液吸收的是

4、CO還原Fe3O4生成的CO2，由5.5gCO2的質(zhì)量作為已知條件，根據(jù)方程式可計算出Fe3O4的質(zhì)量（2）乙組同學(xué)的實驗中10g樣品被CO充分還原后剩余8g固體，減少的質(zhì)量為Fe3O4中氧元素的質(zhì)量，利用產(chǎn)生的差量即可求出Fe3O4的質(zhì)量。也可以根據(jù)題中雜質(zhì)不參加反應(yīng)來建立等量關(guān)系，求出Fe3O4的質(zhì)量。答案：（1）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2232176x5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.25g/10g×100%=72.5%答：樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.5%（2）設(shè)樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xFe3O4+4CO3

5、Fe+4CO2m232168232-168=64x10g-8g=2g232:64=x:2gx=7.25g樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.25g/10g×100%=72.5%答：樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.5%（2）關(guān)系式法關(guān)系式法就是根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念所包含的各種比例關(guān)系，找出已知量與未知量之間的比例關(guān)系式直接列比例式進行計算的方法。關(guān)系式法有如下兩種類型 (1)縱向關(guān)系式經(jīng)過多步的連續(xù)反應(yīng)，即后一反應(yīng)的反應(yīng)物為前一反應(yīng)的生成物，采用“加合”，將多步運算轉(zhuǎn)化為一步計算 (2)橫向關(guān)系式 幾種不同物質(zhì)中含相同的量，根據(jù)該量將幾種不同物質(zhì)直接聯(lián)系起來進行運算

6、 有多個平行的化學(xué)反應(yīng)即多個反應(yīng)的生成物有一種相同，根據(jù)這一相同的生成物，找出有關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式，依此關(guān)系式進行計算可建華運算過程。關(guān)系式法抓住已知量與未知量之間的內(nèi)在關(guān)系，建立關(guān)系式，化繁為簡，減少計算誤差，是化學(xué)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，是焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，它能與稀硫酸等酸反應(yīng)生成CO2，試回答：（1）寫出NaHCO3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式（2）如何用98%的硫酸（密度為1.84g/mL）配制980g18.4%的硫酸溶液？（3）現(xiàn)將45gNaHCO3（混有KHCO3）固體粉末加入100mL稀硫酸，恰好完全反應(yīng)后是氣體全部逸出，固

7、體粉末的質(zhì)量與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖（該狀況下，CO2的密度為2g/L）所示，計算：求100mL稀硫酸中硫酸的質(zhì)量若稀硫酸為120mL時，加入固體粉末為58.5g，求產(chǎn)生CO2的體積。解析：(1)書寫化學(xué)方程式時注意化學(xué)方程式的配平和“”的書寫(2)設(shè)配制980g184的硫酸溶液需98的硫酸(密度為t84gmL)的體積為x，則： x×1.84gml×98%=980g×184，x=100mL，需水的質(zhì)量為：980g-100ml×184gmL=796g；配制過程中應(yīng)注意一定要把濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌(3)由圖像可以看出，45g固

8、體粉爪與100ml稀硫酸恰好完全反應(yīng)生成CO211L， 11LCO2的質(zhì)量為l1L×2gL=22g，根據(jù)CO2的質(zhì)量可計算出100mL稀硫酸中硫酸的質(zhì)量：由100mL 稀硫酸能與45g固體粉末完全反應(yīng)，可計算出120mL 稀硫酸能與54g固體粉未完全反應(yīng)，而加入的固體粉末為58.5g，則固體粉末有剩余，稀硫酸完全反應(yīng)生成CO2氣體11L，則120mL稀硫酸與54g固體粉末完全反應(yīng)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(nèi)壁慢慢倒入796ml水中，同時用玻璃棒不斷攪拌。（3）解：45g固體

9、完全反應(yīng)時生成CO2的質(zhì)量m(CO2)=11L×2g/L=22g設(shè)硫酸溶液中H2SO4的質(zhì)量為x由（1）得H2SO42CO29888x 22gx=(98×22g)/88=24.5g設(shè)與120mL稀H2SO4完全反應(yīng)的固體粉末的質(zhì)量為y100mL/120mL=45g/yy=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(zhì)量為24.5g，產(chǎn)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(guān)計算是初中

10、化學(xué)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(zhì)反應(yīng)且得到的產(chǎn)物中有同一種物質(zhì)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(guān)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(zhì)節(jié)、平均相對分子質(zhì)量、平均質(zhì)量、平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)，此平均值總是介于組分中對應(yīng)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(zhì)量法   由金屬單質(zhì)組成的混合物，要判斷混合物的組成或計算某一成分的質(zhì)量，利用平均二價相對原子質(zhì)量法計算較為快捷、準(zhǔn)確。解題時先設(shè)該混合物為一種純凈的二價金屬，利用

11、化學(xué)方程式或其他方法求出平均二價相對原子質(zhì)量，混合物各組分中一種金屬的二價相對原子質(zhì)量小于半均二價相對原子質(zhì)量，則另一種金屬的二價相對原子質(zhì)量必須大于平均二價相對原子子質(zhì)量，據(jù)此求出正確答案。二價相對原子質(zhì)量=×2如：Na的二價相對原子質(zhì)量=×2=46Mg的二價相對原子質(zhì)量=×2=24Al的二價相對原子質(zhì)量=×2=18設(shè)一種二價金屬R的質(zhì)量為m，其二價相對原子質(zhì)量為M，與足量稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量為xR+H2SO4=RSO4+H2M          &

12、#160;                  2m                             x解得：x=m/M×2即金屬與足

13、量稀硫酸反應(yīng)，生成H2的質(zhì)量與該金屬質(zhì)量成正比，與該金屬二價相對原子質(zhì)量成反比，若像Cu等金屬與稀硫酸不反應(yīng)，即產(chǎn)生的H2的質(zhì)量為零。注意：二價相對原子質(zhì)量和相對原子質(zhì)量有本質(zhì)區(qū)別，前者為一假設(shè)值。 Cu、Ag等不與稀硫酸或稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)的金屬產(chǎn)生H2質(zhì)量為0。金屬與足量稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為：制取一定量的氫氣需要金屬的質(zhì)量為：例：小明同學(xué)用6.5g不純的鋅與足量稀鹽酸完全反應(yīng)，收集到H2的質(zhì)量為0.205g，已知其中含有另一種金屬雜質(zhì)，這種金屬雜質(zhì)不可能是（）A.鐵B.鋁C.銅D.鎂解析：由題意可知，兩種金屬混合物6.5g與足量的稀鹽酸反應(yīng)生成了0.205g氫氣，則混合物的二

14、價相對原子質(zhì)量為(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五種金屬的二價相對原子質(zhì)量分別為65,56,18，（無窮大），24，混合物中含有Zn，則另一種金屬的二價相對原子質(zhì)量不能大于63.4，所以這種金屬雜質(zhì)不可能是Cu。（2）相對分子質(zhì)量平均值法由化合物組成的混合物，要判斷混合物中各物質(zhì)是否存在或計算某成分的質(zhì)量，可用相對分子質(zhì)量平均值法解題。解題時根據(jù)化學(xué)方程式和其他方法求出平均相對分子質(zhì)量，混合物中一種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量如果大于平均相對分子質(zhì)量，則另一種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量必小于平均相對分子質(zhì)量，據(jù)此可求出正確答案。（3）質(zhì)量平均值法利用混合物中平均

15、質(zhì)量解題方法。（4）質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值法混合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總是介于混合物中一種成分該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與另一種成分中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間，據(jù)此可確定混合物的組成。4. 守恒法化學(xué)變化中等量關(guān)系的簡歷，有一條很重要的定律質(zhì)量守恒定律，即參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。在實際應(yīng)用中，上述定律演繹為：a化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)發(fā)生變化生成新物質(zhì)，但組成物質(zhì)的元素種類不變，質(zhì)量不變；b化學(xué)反應(yīng)前后，分子本身發(fā)生變化，而分子的數(shù)目雖然有的改變，但原子的種類，數(shù)目不變。該定律反映出化學(xué)反應(yīng)中的一些等量關(guān)系，是解化學(xué)試題的思路之一。利用化學(xué)反應(yīng)前后某些量之間的等量關(guān)系，推理得出正確答

16、案的方法稱為守恒法。仔細(xì)挖題目中隱含的等量關(guān)系是守恒法解題的關(guān)鍵。下面分類進行討論：（1）質(zhì)量守恒法發(fā)寧前后反應(yīng)物與生成物質(zhì)量守恒溶液混合或稀釋前后，溶質(zhì)總質(zhì)量守恒化學(xué)反應(yīng)中某些元素的質(zhì)量守恒（2）電荷守恒法溶液中陰、陽離子個數(shù)不一定相等，但正負(fù)電荷總數(shù)相等。（3）比例守恒法利用試題中潛在的某些量之間的比例恒定不變的原理來解題的一種方法。例：某二價金屬M的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應(yīng)后，形成無色透明溶液，測得反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，請計算（結(jié)果保留一位小數(shù)）：（1）該金屬M的相對原子質(zhì)量和上述新硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（2）反應(yīng)后溶液中氫元素與氧元素的質(zhì)量比解題：（1）由質(zhì)量

17、守恒定律可知，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為100g×30%=30g設(shè)金屬M的相對原子質(zhì)量為M，稀硫酸中H2SO4的質(zhì)量為xMO+H2SO4=MSO4+H2OM+16  98 M+9610g x 30g（M+16）：（M+96）=10g：30g解得M=24，可知M為鎂元素98:40=x:10gx=24.5g硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：24.5g/90g×100%=27.2%（2）反應(yīng)后溶液中MgSO4的質(zhì)量為30g，則水的質(zhì)量為70g，氫元素的質(zhì)量即水中氫元素的質(zhì)量，氧元素的質(zhì)量是水與硫酸鎂中氧元素的質(zhì)量和氫元素與氧元素的質(zhì)量比為：（70g×）：（70g

18、5;+30g×）=35:3525. 假設(shè)量法在所給題目中缺少實例，無數(shù)據(jù)，僅有字母或僅有比值，在解答該類題設(shè)未知數(shù)之前，先假設(shè)一個題目中缺少的關(guān)鍵量為假設(shè)量，即一個已知量，補充解題的條件。然后，此假設(shè)量可參與整個化學(xué)計算，使計算過程簡單，清晰。但該假設(shè)的已知量只幫助解題，不會影響最終結(jié)果，這種解題方法叫假設(shè)量法。具體有兩種類型：假設(shè)用具體的物質(zhì)代替題目中抽象或不定的物質(zhì)來解題。假設(shè)一具體數(shù)據(jù)代替題目中未知數(shù)據(jù)來解題。a. 題目中給出化學(xué)反應(yīng)前后某兩種物質(zhì)的等量關(guān)系（已知條件），求混合物中各組分間的質(zhì)量比找等量設(shè)為假設(shè)量。b. 題目中給出某種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（已知條件），求另一種物質(zhì)的質(zhì)

19、量分?jǐn)?shù)找條件中給出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)所對應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量為假設(shè)量例:已知完全中和一定量的某鹽酸，需100g80%的氫氧化鉀溶液，若改用100g80%的氫氧化鈉溶液，則反應(yīng)后溶液的pH（）A.大于7B.小于7C.等于7D.無法確定解析：設(shè)題目中鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為36.5g，需要NaOH、KOH的質(zhì)量分別為x和yNaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5x36.5g40/x=36.5/36.5gx=40gKOH+HCl=KCl+H2O5636.5y 36.5y=56g若用含56gNaOH的溶液與含36.5gHCl的鹽酸反應(yīng)，則NaOH過量，溶液pH>7，選A。6. 比較法解題時對題目給定的已知條

20、件或數(shù)據(jù)，結(jié)合有關(guān)知識進行全面，仔細(xì)地分析，比較，然后確定正確答案。此法解計算型選擇題時可避免對各備選答案一一進行計算。運用該法解題時有如下情況：（1）分類比較：按被選擇對象的某些特點，先分類后比較選擇（2）計算比較：解題時先做簡單計算，然后比較化學(xué)式，相對分子質(zhì)量或分子中某一相同原子的個數(shù)，最后選擇。（3）轉(zhuǎn)化問題比較：解題之前將所求問題轉(zhuǎn)化為直觀問題來比較選擇答案。（4）排列比較：將被選擇答案按某種順序排列后，再分析比較選擇答案。例：鉛蓄電池中需要一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液，現(xiàn)將50%的硫酸溶液（密度為d1g/ml）與10%的硫酸溶液（密度為d2g/ml）按體積比1:1混合，已知d1>d

21、2，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%解析：當(dāng)兩種同溶質(zhì)的溶液混合時，以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合為例，且a>b。當(dāng)m1>m2時，混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于（a%+b%）/2當(dāng)m1=m2時，混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（a%+b%)/2當(dāng)m1<m2時，混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)<(a%+b%)/2從題意分析知，由d1>d2，則等體積的兩種溶液，50%的H2SO4溶液質(zhì)量大，則混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)>(50%+10%)/2=30%· 要明確解題思路解題時的一般思路: (1)先找出題中涉及的化學(xué)反應(yīng)，并正確書寫化學(xué)方

22、程式。 (2)找出題中所提供的數(shù)據(jù)與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的直接或間接關(guān)系。 (3)確定哪些數(shù)據(jù)能直接代入化學(xué)方程式。如果所給數(shù)據(jù)與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系僅僅是間接關(guān)系，那必須分析清楚該數(shù)據(jù)是通過什么“中介”與各物質(zhì)產(chǎn)生聯(lián)系的，然后再列出相應(yīng)的比例式。 根據(jù)化學(xué)方程式計算的步驟具體的計算步驟如下: (1)設(shè)未知量，求什么設(shè)什么。 (2)正確完整地寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。 (3)根據(jù)化學(xué)方程式寫出各物質(zhì)的相對分子(或原子)質(zhì)量總和，標(biāo)在相應(yīng)的化學(xué)式下面。把題中的已知條件和待求未知址寫在相應(yīng)物質(zhì)的相對分子(或原子) 質(zhì)量總和的下面。 (4)列比例式。 (5)求解。 (6)簡明地寫出答案。 應(yīng)注意的問題： (1)解題時首先要認(rèn)真審題、理清思路、確定解題方法、嚴(yán)格按解題步驟求解。 (2)化學(xué)方程式所表示的反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量關(guān)系是進行化學(xué)計算的基礎(chǔ)，在化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式一定要書寫正確，一定要配平化學(xué)方程式或關(guān)系式中某元素原子的數(shù)目一定要相等，相對分子質(zhì)量的計算一定要準(zhǔn)確。 (3)化學(xué)方程式所表明的各物質(zhì)均指純凈物，參加計算的各物質(zhì)的質(zhì)量也必須是純凈物的質(zhì)量。如果求純凈物的質(zhì)量需進行換算，換算方法:純凈物的質(zhì)量= 物質(zhì)總質(zhì)量×該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(即純度)。 (4)對題目中所給的“適最”“足量”“過量”“恰好反應(yīng)”“完全反