初中化学计算题的解题技巧
初中化学计算题的解题技巧
关于化学式的计算
(一)关系式法
[例1] 某化肥厂生产一批尿素产品,经测定,其含氮元素的质量分数为42%(杂质不含氮)。按规定,产品中含尿素[ ]质量分数在95%以上为一级品,试根据计算判断该厂所生产的产
品是否属于一级品?
解析:设该产品含尿素x%,根据题意得:
~ 2N
60 28
x% 42%
∴该厂生产的化肥不属于一级品。
又如:
① 含碳元素质量相同的CO和 的质量比为 。
② 质量相同的CO和 中所含碳元素的质量比为 。
③ 质量相等的Fe与 的混合物中铁元素的质量分数为 。
这几道题均可用关系式法来求解。
提示③
方法一:设 与 的质量均为160,则
方法二: ~
160 48
50%
∴
方法三: ~
160
50%
∴
关系式法是解关于化学式的计算时最常用、最基本也最灵活的方法。
(二)代换法记
[例2] 在化合物 和 中,Y的质量分数分别为40%和50%,则在化合物 中,Y的质量分数为
( )
A. 20% B. 25% C. 30% D. 35%
解析:设X、Y、Z三种元素的相对原子质量分别为 。
由 中Y的质量分数为40%,知
由 中Y的质量分数为50%,知
将 代入 中,y的质量分数
答案:B
(三)变形法
[例3] 下列含铁的化学式中,含铁的质量分数最高的是( )
A. B. C. D.
解析:首先将这几种含铁化合物的化学式变形为含一个铁原子的化学式; ,然后再比较剩
余部分的质量,其质量越小,含铁的质量分数越高。
答案:C
(四)适当组合法
[例4] 由 和 的混合物中,测得氧元素为22%,则其中含硫元素为( )
A. 32% B. 46% C. 78% D. 22%
解析:在 和 中,除氧元素外,若剩余部分 与混合物中 合并到一起,则该混合物可看成只
由 和O两部分组成。因氧元素占22%
∴ 部分占78% 由关系式 ~ S
78 32
78%
答案:A
三. 关于化学方程式的计算:
(一)涉及反应物量的问题的类型
[例5] 实验室用氢气还原 氧化铜,当大部分固体变红时停止加热,冷却后的残余固体质量
为 ,共用去氢气 ,此时生成水的质量为( )。
A. B. C. D.
解析:在氢气还原氧化铜的实验操作中,氢气是“先通后撤”,氢气的实际用量大于参加还原反应的 质量,故计算生成水的质量时, 氢气为干扰数据,应排除,根据氧元素守恒。
~
18 16
x
∴ ∴答案选B
(二)差量法
[例6] 将氢气通入有10g氧化铁粉末的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,并继续通入氢气至试管温度降至室温,试管内固体剩余物质为7.6g,剩余物质中铁的质量为( )。
A. 11.2g B. 5.6g C. 2.8g D. 2g
解析:设剩余物质中铁的质量为x
160 112
x
∴ ∴
答案:选B
[例7] 一氧化碳与二氧化碳的混合气体10g跟足量的氧气反应后,所得气体的质量比原来
增加4g。则原混合气体中二氧化碳的质量分数是( )。
A. 20% B. 70% C. 30% D. 60%
解析:增加的质量是CO与 反应生成的 与原CO的质量之差,即与CO反应的氧元素的质量,
设混合物中CO质量为x。
∴CO ~
28 44 16
x 4g
解得
∴
答案:选C
(三)质量守恒法
[例8] 有含 、 的混合物,测得其中钙元素的质量分数为57.2%,取混合物7g高温煅烧,
冷却后将固体投入足量水中,固体全部溶解生成 ,则生成 的质量为( )。
A. 3.7g B. 7.4g C. 14.8g D. 22.2g
解析:该题目涉及的反应是
∵ 与 质量未知 ∴直接求解困难
但由于已知混合物中 元素的质量分数,且其中 元素全部转化为 ,由 元素守恒,
~
40 74
x
答案:选B
[例9](2003全国竞赛题)50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218g固体(已换算成无水硫酸盐),则反应产生的氢气的质量是多少?( )。
A. 2g B. 3g C. 3.5g D. 4.5g
解析:由
若已知各种金属的质量和生成的各硫酸盐的质量,可以计算 的质量。
我们发现,盐由金属离子(设为R)和硫酸根离子构成,硫酸由 和 构成。
由 增加的质量即为 中 的质量,由此可以计算出 中H元素的质量。即产生的 的质量。
96 2
50g 218g 168g x
答案:选C
此题恰当运用了元素组合和守恒的方法。
(四)拆分技巧
[例10] 取一定质量的CO和 的混合气体,通入足量的氢氧化钙溶液中,充分反应后过滤,发现生成的沉淀和所取的混合气体质量相等。求混合气体中碳原子与氧原子的个数比。 解析:根据题意可知,生成的沉淀为 ,由于 全部被吸收,若将 拆分为 和 两部分,根据
题中的等量关系有:
则混合气体中CO和 的分子个数比为:
即2CO ~
∴混合气体中C原子与O原子的个数比为:
答:
(五)转化技巧
[例11] 一定质量的镁粉和木炭粉的混合物,在足量氧气中完全燃烧后,得到的固体物质氧
化镁与原混合物质量相等,则原混合物中镁粉与木炭粉的质量比为 。
解析:本题涉及的反应是
∴
依题意,木炭粉的质量与氧化镁中氧元素的质量相等。因此,题中Mg与C的质量比可转化
为 中 与O元素的质量比。即
答案:
[例12] 将铜和氢氧化铜的混合物在空气中加强热,铜完全氧化,氢氧化铜完全分解,若反
应前后固体物质的质量相等,试计算原混合物中铜元素的质量分数。
解析:方法一:
受热分解,固体质量不断减轻;Cu受热与 化合,固体质量不断增加;完全反应后固体物质总质量与原固体混合物质量相等,说明: ,即与Cu反应的 的质量等于 分解生成的水的质
量。设它们的质量均为m。
设原混合物中含 、 的质量分别x、y, 中 元素质量为z。
128 32 98 18
x m y m
∴ ∴
98 64
z
∴
则混合物中 元素的质量分数
方法二:由原混合物完全反应后的剩余物全部为 可得,原混合物的质量等于反应后 的总质量。由 元素在反应前后质量守恒可知,反应后 中 元素的质量分数即为原混合物中 元素的
质量分数。
即 元素%=反应后 中 元素%
总之,计算题解题技巧很多,要在平时的练习中注意总结、积累。
【模拟试题】
一. 选择题
1. 质量分别为a和b的铁片,分别与足量盐酸和稀硫酸反应,若放出氢气质量相等,则a与b的关系是 A
A. a=b B. a>b C. a<b D. 无法比较
2. 足量的铁、铝、锌分别跟同质量、同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气的质量是
( D )
A. 铝多 B. 铁少 C. 锌少 D. 一样多
3. 经测定,12.8克某铁矿石含氧化铁6.4克,则该矿石中铁元素的质量分数是( A )。
A. 35% B. 40% C. 50% D. 80%
4. 用5.6克含杂质的铁粉跟足量稀盐酸充分反应后,生成0.2克H2。则铁粉中含有的杂
质最可能是( )。
A. 碳和铝 B. 碳和锌 C. 铜和碳 D. 铁锈
5. 下列几种铁的化合物中,含铁质量分数由高到低的一组是( )。
A. FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS B. FeS2、FeCO3、Fe2O3、Fe3O4
C. FeO、Fe3O4、FeCO3、FeS2 D. Fe3O4、Fe2O3、FeS、FeCO3
6. 用28克一氧化碳在高温下跟58克某种铁的氧化物恰好完全反应,则这种铁的氧化物
中铁与氧元素的质量比为( C )。 A. 7:2 B. 7:3 C. 21 D. 21:5
7. 在水、甲烷(CH4)、氯化氢、氨四种物质中氢元素的质量分数由高到低的顺序是( D )。
A. H2O、HCl、CH4、NH3 B. HCl、H2O、NH3、CH4
C. CH4、 H2O、NH3 、HCl D. CH4、NH3 、H2O、HCl
8. 用10克含杂质(不与酸反应)的铁与50克稀硫酸恰好完全反应,滤出杂质,溶液质
量为55.4克,则含杂质铁中纯铁的质量分数是( B )。
A. 28% B. 56% C. 54% D. 98%
9. 在FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中,硫元素质量分数为31%,则铁元素的质量分数为
( D )。
A. 62% B. 54% C. 14% D. 7%
10. 氢气和氧气的混合气体24g,使之充分反应后,测得生成水18g,则原混合气体中含
有氢气的质量可能是( A D )。
A. 2g B. 6g C. 8g D. 10g
11. 金属R和盐酸反应,在放出H2的同时,生成RCl2,已知11.2g金属跟足量的盐酸反
应可生成0.4g H2,则R的相对原子质量是( C )。
A. 40 B. 24 C. 56 D. 65
12. KClO3和KCl的混合物中,含KCl a克,加热完全分解后,KCl的质量是2a克,则原
混合物中KClO3和KCl的质量比约是( C )。
A. 1:1 B. 2:1 C. 1.64:1 D. 1.5:1
二. 填空
1. 在氧化铁和四氧化三铁两种氧化物中,它们的铁元素质量比为1:2,则氧化铁和四氧
化三铁的质量比为 。
2. 将氧化钙和碳酸钙的混合物在高温下充分煅烧,所得固体质量是原混合物质量的67%,
则原混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比是 。
3. 在托盘天平左盘的烧杯里盛有一定质量的稀硫酸,在天平右盘加砝码使天平平衡。然后向烧杯中加锌片,充分反应后取出剩余的1.65克锌片(假设溶液无损失),再向天平右盘
添11克砝码,又达到平衡。则最初放入烧杯中锌片的质量是 克(取整数)。
4. 在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯,向两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分
数的盐酸和稀硫酸,天平平衡。
A B
(1)若向两烧杯中分别投入等质量的锌粒(如上图A),待充分反应后,发现两烧杯中
锌粒均有剩余,则天平指针 偏转。(填“不”或“向左”或“向右”)
(2)若向左边烧杯中投入少量的锌粒,向右边烧杯中投入等质量的镁条(如上图B)等充分反应后,发现锌粒和镁条全部溶解,则天平指针 偏转。(填“不”或“向左”或
“向右”)
5. 在CO与CO2的混合气体中,C元素的质量分数是36%,取此混合物5g,通过足量的灼热
CuO充分反应后,将气体通入过量的石灰水中,能得到白色沉淀 克。
6. 在CO与CO2的混合气体中,氧元素的质量分数为64%,将混合气体10g,通入足量的石
灰水中,得到的白色沉淀物 克。
7. 用氢气、单质碳和一氧化碳作还原剂,分别使相同质量的氧化铜在高温下完全反应,消
耗氢气、单质碳和一氧化碳的质量比是 。
8. 被相同质量的碳单质还原(碳均转化为CO2)的氧化铁、氧化铜的质量比为 ,相
同质量的氧化铁、氧化铜被还原时,消耗H2质量比为 。
9. 将一定量的氢气和氧气的混合气体,在密闭的容器中点燃,生成9g水,又知原混合气体
中氢气与氧气的质量比为3:2,则原混合气体的质量为 。
10. CO与CO2的混合气体3.4g,通过含有足量灼热氧化铜的玻璃管,待反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4.4g,则原混合气体中CO的质
量是 克,反应生成的CO2与原混合物中的CO2的质量比为 。
TOP
第二篇:初中化学计算题解题方法汇总
重要概念的含义与应用
化学计算是借助于用数学计算的知识,从量的方面来对化学的概念或原理加深理解或通过计算进一步掌握物质的性质及其变化规律。另外,通过计算还能培养分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
初中化学计算的主要内容如下:
(一)有关化学式的计算
用元素符合来表示物质组成的式子叫做化学式。本知识块的计算关键是抓住这一概念,理解概念的含义,并要深刻理解化学式中各符号及数字的意义,处理好部分与整体之间的算术关系。
1.计算相对分子质量。
相对分子质量是指化学式中各原子的相对原子质量的总和。通过化学式可以计算出该物质的相对分子质量,也可以通过相对分子质量,求某物质的化学式。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”;若计算结晶水合物的相对分子质量时,化学式中间的“·”与结晶水的相对分子质量之间是“相加”不是“相乘”。
例计算5CuSO4·5H2O的相对分子质量总和。
5CuSO4·5H2O=5×[64+32+16×4+5×(1×2+16)]=5×[160+5×18]=1250
2.计算化合物中各元素的质量比
宏观上物质是由元素组成的,任何纯净的化合物都有固定的组成,这样可以计算化合物中所含元素的质量比。计算的依据是所含元素的质量比,等于微观上每个分子(即化学式)中各种原子的个数与其原子量的乘积之比。
例计算氧化铁中铁元素和氧元素的质量比。
氧化物的化学式:Fe2O3,则
Fe∶O=56×2∶16×3=112∶48=7∶3
3.计算化合物中某元素的质量分数
宏观上化合物中某元素的质量分数等于微观上化合物的每个分子中,该元素的原子的相对原子质量总和与化合物的相对分子质量之比,即:
化合物中某元素质量比=×100%
例计算硝酸铵(NH4NO3)中,含氮元素的质量分数。
w(N)=×100%=35%
(二)有关化学方程式的计算
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的变化关系,即什么是反应物质和什么是生成物质,而且还表达物质在量的方面的变化关系,即反应物质和生成物质的质量关系,同时包括反应物质和生成物质的微粒个数关系,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
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,理解反应物质和生成物质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+O22CO2
微粒比:2∶1∶2
质量比:2×28∶32∶88(7∶4∶11)
*体积比:2∶1∶2
(同温、同压)
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中的已知和未知的隐含的已知条件,这些条件都可以应用于计算时的“桥梁”,是整个计算题的基础和依据。
2.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Fe2O375%的赤铁矿石20吨,可炼出含杂质4%的生铁多少吨?
解:20吨赤铁矿石中含纯Fe2O3的质量为:20吨×75%=15吨
设可炼出含杂质4%的生铁质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160112
15吨(1-4%)x
x==12.5吨
3.选量(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。
例今有氢气与氧气的混合气共20克,在密闭的容器中点燃,生成水18克,则下列分析正确的是()
(A)氢气10克,氧气10克(B)氢气2克,氧气18克
(C)氢气4克,氧气16克(D)氢气1克,氧气19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+O22H2O
4∶32∶36
1∶8∶9
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。本题中生成18克的水,则必然是氢气2克,氧气16克。故
(B)、(C)选项都有可能。若按(B)选项会剩余2克,氧气没有参加反应;若按(C)选项会剩余2克氢气。故本题答案为(B)和(C)。这样会得出一个结论:若遇两个已知量,是按少的量(即不足的量)来进行计算。
4.多步反应的计算
从一个化学反应中求出的质量,用此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。
例计算用多少克的锌跟足量稀硫酸反应生成的氢气,能跟12.25克的氯酸钾完全分解后生成的氧气恰好完全反应生成水。
本题涉及三个化学反应:
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2+O22H2O
可以用三个化学方程式中的微粒关系,找出它们的已知量与未知量的关系式:
2KClO3~3O2~6H2~6Zn即KClO3~3Zn
设需用锌的质量为x,根据上述关系式,
KClO3~3Zn
122.53×65
12.25克x
x==19.5克
从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一个单位,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。
(二)有关溶液的计算
溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里形成均一、稳定的混合物,在有关溶液的计算中,要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量,它们的最基本的质量关系是:
溶质质量+溶剂质量=溶液质量
应注意此关系中,溶质质量不包括在溶液中未溶解的溶质的质量。
1.溶解度的计算
固体物质溶解度的概念是:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
根据溶解度的概念和溶液中溶质、溶剂和溶液的量的关系,可进行如下的有关计算。
(1)根据在一定温度下,某物质饱和溶液里的溶质和溶剂的量,求这种物质的溶解度。
(2)根据某物质在某温度下的溶解度,求该温度下一定量的饱和溶液里含溶质和溶剂的质量。
(3)根据某物质在某温度下的溶解度,求如果溶剂质量减少(蒸发溶剂)时,能从饱和溶液里析出晶体的质量。
(4)根据某物质在某温度下的溶解度,求如果温度变化(降温或升温)时,能从饱和溶液里析出或需加入晶体的质量。
2.溶液中溶质质量分数的计算
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。初中化学中常用百分数来表示。溶液中溶质质量分数的计算式如下:
溶质的质量分数=×100%
溶质质量分数的计算题可以有:
(1)已知溶质和溶剂的质量,求溶液的质量分数。
(2)已知溶液的质量和它的质量分数,求溶液里所含溶质和溶剂的质量。
(3)将一已知浓度的溶液加入一定量的水进行稀释,或加入固体溶质,求稀释后或加入固体后的溶液的质量分数。
3.溶液度与溶液质量分数之间的换算
在一定温度下,饱和溶液里溶质质量、溶剂质量、溶液质量之比,是一个固定的值,也就是说饱和溶液里溶质质量分数是恒定的。在计算中首先要明确溶液度与溶液质量分数两个概念的本质区别。其次是要注意条件,必须是在一定温度下的饱和溶液,才能进行换算。
溶解度与溶液中溶质质量分数的比较如下:
溶解度质量分数
量的关系表示溶质质量与溶剂质量之间的关系表示溶质质量与溶液质量之间的关系
条件①与温度有关(气体还跟压强有关)②一定是饱和溶液①与温度、压强无关②不一定是饱和溶液,但溶解溶质的质量不能超过溶解度
表示方法用克表示,即单位是克用%表示,即是个比值,没有单位
运算公式溶解度=×100%=×100%
换算公式饱和溶液中溶质质量分数=×100%