利用化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算知識(shí)點(diǎn)
一、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的理論依據(jù)：
1、關(guān)系式法的計(jì)算依據(jù)：在化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系是成正比例關(guān)系
在任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系都是成正比例關(guān)系，比值是一定，不變的。利用這個(gè)關(guān)系，只要知道反應(yīng)中一種物質(zhì)的質(zhì)量，就可以其它各物質(zhì)的質(zhì)量。
各物質(zhì)的質(zhì)量比有兩種計(jì)算方法：
各物質(zhì)的質(zhì)量比=各物質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量比
各物質(zhì)的質(zhì)量比=各物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量總和之比。
2、質(zhì)量守恒法的計(jì)算依據(jù)：質(zhì)量守恒定律
化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，各元素的質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的。抓住守恒這個(gè)中心，準(zhǔn)確建立已知量與未知量的等量關(guān)系，是用質(zhì)量守恒法解題的關(guān)鍵。此法在化學(xué)計(jì)算中應(yīng)用廣泛。
反應(yīng)物的質(zhì)量總和=生成物的質(zhì)量總和
反應(yīng)物的相對(duì)分子質(zhì)量總和=生成物的相對(duì)分子質(zhì)量總和
反應(yīng)物中A元素的質(zhì)量總和=生成物中A元素的質(zhì)量總和
二、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算步驟
�。�1）設(shè)：根據(jù)題意設(shè)未知數(shù)（注意：未知數(shù)要指明物理量，但不要帶單位）
�。�2）寫：書寫正確的化學(xué)方程式（記住一定要配平）
（3）找：找出有關(guān)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量總和，已知量和未知量的質(zhì)量（書寫時(shí)要在相應(yīng)物質(zhì)的正下方對(duì)齊寫，相對(duì)分子質(zhì)量的總和=相對(duì)分子質(zhì)量×化學(xué)計(jì)量數(shù)）
（4）列：列出比例式并求解或交叉相乘（方法：左比右等于左比右，或上比下等于上比下）
�。�5）答：檢查結(jié)果，簡(jiǎn)明作答。
注意：
�、儆捎诜匠淌街荒芊磻�(yīng)物質(zhì)間的'質(zhì)量比，因此代入方程式中的各個(gè)量必須是質(zhì)量。
�、谟捎诜匠淌街懈魑镔|(zhì)是純凈物，因此代入方程式中的量必須是純凈物的質(zhì)量。
�、蹎挝槐仨毥y(tǒng)一。
常見題型
1．利用質(zhì)量守恒定律的相關(guān)信息，如何求反應(yīng)物的質(zhì)量及相互質(zhì)量比？
例1 已知在反應(yīng)3A+2B=2C+D中，反應(yīng)物A、B的質(zhì)量比為3：4。當(dāng)反應(yīng)生成C和D的質(zhì)量共140g時(shí)，B消耗的質(zhì)量為_________g。
分析：此題能根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由于生成物C和D的質(zhì)量共140g，所以A和B的質(zhì)量之和也應(yīng)為140g。由于反應(yīng)物A、B的質(zhì)量比為3：4，則可將物質(zhì)總質(zhì)量視為7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的質(zhì)量為140÷7×4＝80g。
例2 在化學(xué)反應(yīng)3X+4=2Z中，已知X和Z的相對(duì)分子質(zhì)量分別是32和102，則的相對(duì)分子質(zhì)量為_____。
分析：此題是根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定的相對(duì)分子質(zhì)量。解題時(shí)，首先要確定4的值，即3×32＋4＝2×102 4＝2×102－3×32＝108 ＝27
2．已知反應(yīng)物（或生成物）的質(zhì)量（或密度、體積），如何求另一反應(yīng)物（或生成物）的質(zhì)量（或體積）？
例3 中國登山協(xié)會(huì)為紀(jì)念我們首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年，再次組織攀登珠峰活動(dòng)。阿旺扎西等一行登山運(yùn)動(dòng)員于2003年5月21日13：40成功登頂。假如每位運(yùn)動(dòng)員沖頂時(shí)消耗自帶的液氧4.8g。求：
（1）這些氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少升？（標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度為1.43g/L）
（2）若在實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀為原料制取相同質(zhì)量的氧氣，需要多少千克的高錳酸鉀？
�。�3）用這種方法給登山運(yùn)動(dòng)員供氧，是否可行？簡(jiǎn)述理由。
答：（1）4.8g氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
�。�2）設(shè)需要高錳酸鉀的質(zhì)量的質(zhì)量為x
2MnO4 △=== 2MnO4 + MnO2 + O2↑
316 32
x 4.8g
（3）不行。此法成本太高，經(jīng)濟(jì)上不合算；或在實(shí)驗(yàn)室制如此多氧氣，耗時(shí)太長。
分析：此題難度不高，主要考查學(xué)生有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的兩個(gè)重要的注意點(diǎn)：1．氣體體積和氣體質(zhì)量的換算（即氣體體積=氣體質(zhì)量÷氣體密度）；2．化學(xué)方程式中單位的換算，如題目中出現(xiàn)“g”與“g”之間的換算。此題中不僅僅是一道有知識(shí)背景的簡(jiǎn)單計(jì)算，還考查了學(xué)生仔物質(zhì)制備時(shí)是否考慮原料成本和反應(yīng)時(shí)間的因素。
3．已知混合物中的一反應(yīng)物（或生成物）的質(zhì)量，如何求混合物中另一反應(yīng)物（或生成物）的質(zhì)量？
例4 煅燒含碳酸鈣80%的石灰石100t，生成二氧化碳多少噸？若石灰石中的雜質(zhì)全部進(jìn)入生石灰中，可以得到這樣的生石灰多少噸？
解：設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO3 -->高溫=== CaO + CO2↑
100 44
100t×80% x
x=35.2t
生石灰的質(zhì)量：100t-35.2t=64.8t
4．利用化學(xué)反應(yīng)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行物質(zhì)的計(jì)算和推斷？
例5 小強(qiáng)同學(xué)前往當(dāng)?shù)氐氖沂V區(qū)進(jìn)行調(diào)查，他取回了若干塊礦石樣品，對(duì)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測(cè)，采用了的辦法如下：取用8g這種石灰石樣品，把40g稀鹽酸分4次加入，測(cè)量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含的雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)）。請(qǐng)計(jì)算：
（1）8g石灰石樣品中含有雜質(zhì)多少克？
�。�2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）下表中的數(shù)值應(yīng)該為多少？
序號(hào)
（4）要得到280gCaO，需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石多少千克？(化學(xué)方程式：CaCO3-->高溫==CaO+CO2↑)
解：（1）8g石灰石樣品中含有雜質(zhì)為1.2g。
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝ ＝85％
�。�3）＝5.5g-（8g-5.5g）＝3g
�。�4）設(shè)需要80%的石灰石的質(zhì)量為x
CaCO3-->高溫==CaO+CO2↑
100 56
X×80％ 280g
x＝625g
分析：此題通過不斷改變所加入的稀鹽酸的質(zhì)量，觀察剩余固體的質(zhì)量來判斷稀鹽酸何時(shí)不足，石灰石中CaCO3何時(shí)完全反應(yīng)。由表中數(shù)據(jù)可知，在第三次加入10g鹽酸后，固體剩余物質(zhì)量不再減少，說明剩余的1.2g固體不和稀鹽酸反應(yīng)，應(yīng)為雜質(zhì)。然后，用8g石灰石樣品質(zhì)量－雜質(zhì)質(zhì)量＝CaCO3質(zhì)量。再除以樣品質(zhì)量，即可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。第三小問也可從題意得出正解，即第一次加10g酸時(shí)固體的質(zhì)量減少應(yīng)和第二次一樣，所以第二次剩余的固體質(zhì)量就是3g。最后一問可利用含雜質(zhì)問題的解題方法處理。
3Fe ＋ 2O2 Fe3O4 2Mg ＋ O2 2MgO
2H2O2 MnO2
2H2O + O2↑ 2MnO4 2MnO4 + MnO2 + O2↑
2ClO3 2Cl+3O2↑ 2H2O 2H2↑+ O2↑
2H2 + O2 2H2O
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