有关化学方程式的计算.doc
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【本讲教育信息】
一、教学内容
有关化学方程式的计算
二、考点清单
1.掌握由一种反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)质量的原理与方法;
2.掌握根据化学方程式计算的步骤和书写格式;
3.了解根据化学方程式计算的常见题型;
4.了解根据化学方程式计算的常用关系式。
三、全面突破
知识点1:
利用化学方程式计算的一般步骤:
(1)根据化学方程式计算的依据:
利用化学方程式计算的理论基础是质量守恒定律,计算时依据化学方程式中反应物、生成物各物质之间的质量比
(2)利用化学方程式计算的一般步骤:
例题:
3克镁在氧气中充分燃烧,可以生成多少克氧化镁?
解:
设可生成氧化镁的质量为X
(1)设未知数…………设
(2)写出化学方程式……方
48 80 (3)写出有关物质的式量、
3g X 已知量和未知量……关
(4)列比例式,求解……比
………………………算
=5g (5)简明地写出答案……答
答:
3克镁在氧气中充分燃烧可生成氧化镁5克。
(3)根据化学方程式计算应该注意的事项
①正确书写化学方程式,准确列出有关反应物或生成物的质量比;
②列式时,各物质的质量单位必须统一,对应关系要正确;
③反应物、生成物都必须是纯净物,如果是混合物,应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量;
④解题的过程要完整,规范
⑤设未知数是要指明物理量,不要带单位。
【典型例题】
例1:
利用化学方程式进行计算的依据是
A.化学方程式表示了一种化学反应的过程
B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D.化学方程式中,各反应物质量比等于各生成物质量比
【解析】根据化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义(质量比、粒子数目比)。
【答案】C
例2:
在反应X+2Y=R+2M中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,且反应生成的R和M的质量之比为11:
9,则在此反应中Y和M的质量之比为
A.23:
9 B.16:
9 C.32:
9 D.46:
9
【解析】此题考查的知识是物质之间发生的反应按一定的质量比进行,反应物和生成物的质量总和相等(即质量守恒)。
X+2Y=R+2M
119
1.6g4.4gx
(1)
x=3.6g
(2)根据质量守恒定律:
Y的质量为:
4.4g+3.6g-1.6g=6.4g
Y和M的质量之比是:
6.4g:
3.6g=16:
9。
【答案】B
例3:
在3A+B=2C+D的反应中已知30gA和10gB恰好完全反应,生成5gD且已知C的相对分子质量为70,则A的相对分子质量是 ()
A.20 B.26 C.40 D.60
【解析】3A+B=2C+D
30g10g5g根据质量守恒定律,生成C:
30g+10g-5g=35g
30g10g35g5g
3x2×70
30g:
35g=3x:
140x=40
【答案】C
例4:
下列根据化学方程式的计算题有错误,简述错误的原因,并加以改正。
加热12.25g氯酸钾,充分反应后可制得氧气多少克?
解:
设生成氧气的质量为x。
122.532
12.25gx
x=3.2g
答:
加热12.25g氯酸钾,可制得氧气3.2g。
(1)错误原因:
。
(2)改正:
。
【解析】根据化学方程式计算应该注意的事项。
本题的错误在于化学方程式没有配平。
【答案】
(1)化学方程式没有配平。
(2)设反应后可制得氧气x。
2×122.53×32
12.25gx
x=4.8g
答:
加热12.25g氯酸钾,可制得氧气4.8g。
知识点2:
常见的计算类型:
(1)利用化学方程式的简单计算;
(2)涉及到气体体积的计算
(3)有关含杂质物质的化学方程式的计算;
(4)质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。
有关计算公式:
①纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数=不纯物的质量×(1-杂质的质量分数)
②不纯物总质量中含有纯净物的质量分数(纯度):
③一定体积的气体换算成一定质量的气体:
气体的体积=气体的质量/气体的密度。
解题思路:
①审题:
认真阅读题目,反复推敲关键字句,准确理解题意。
②析题:
运用所学知识剖析题目,理清层次,挖掘隐含信息,排除干扰条件,分析已知和待求。
明确物质间关系,寻找解题突破口。
③解题:
解题时要做到思路清楚,方法正确,步骤清晰(设未知、写化学方程式、找关系量、列比例式、求未知、写答案),计算准确,书写规范。
④验题:
检查所用条件是否符合题意,是否全部解出所求问题,单位是否统一,计算是否正确等。
【典型例题】
例1:
在一个密闭容器内有四种物质A、B、C、D,在高温条件下发生反应,一段时间后测得反应前后各物质质量如下表所示,如果A的相对分子质量为2N,D的相对分子质量为3N,则该反应的化学反应方程式中A与D的化学计量数之比为
A
B
C
D
反应前质量(g)
8
10
1
15
反应后质量(g)
未测
24
2
6
A.1:
1 B、1:
2 C、1:
3 D、2:
3
【解析】本题是根据化学方程式进行简单计算的综合题,首先要根据表中内容判断反应物是什么和生成物是什么,然后根据质量关系来判断A与D的化学计量数之比。
根据表中数据可知,B和C为生成物,而D为反应物,再根据质量守恒定律可知A减少的质量为6g,故A也为反应物,写出化学反应方程式为:
xA+yD=mB+nC,最后根据A与D的质量关系计算它们的化学计量数之比)
【答案】A
例2:
中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年,再次组织攀登珠峰活动。
阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13:
40成功登顶。
假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8kg。
求:
(1)这些氧气在标准状况下的体积是多少升?
(标准状况下氧气密度为1.43g/L)
(2)若在实验室以高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气,需要多少千克的高锰酸钾?
(3)用这种方法给登山运动员供氧,是否可行?
简述理由。
【解析】此题难度不高,主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点:
1.气体体积和气体质量的换算(即气体体积=气体质量÷气体密度);2.化学方程式中单位的换算,如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。
此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算,还考查了学生在物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。
【答案】
(1)4.8kg氧气在标准状况下的体积为
(2)设需要高锰酸钾的质量为x
2KMnO4△===K2MnO4+MnO2+O2↑
31632
x4.8kg
(3)不行。
此法成本太高,经济上不合算;或在实验室制如此多氧气,耗时太长。
例3:
饲养观赏鱼,可以陶冶人的情操,增进人们对生活的热爱。
空运观赏鱼,必须密封。
为了解决鱼的吸氧问题,可在水中加入过氧化钙(化学式:
CaO2),过氧化钙与水反应,生成氢氧化钙和氧气。
(1)写出过氧化钙与水反应的化学方程式并配平;
(2)一位养鱼爱好者欲测定所用过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数,做了如下实验:
称取样品2.0g,加入到足量的水中,生成了0.32g氧气。
试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。
【解析】该题以社会生活为背景材料,根据化学方程式进行计算。
主要考查阅读、分析能力和规范解题能力。
题目要求的是样品中过氧化钙的质量分数,只要求出生成0.32g氧气所需的过氧化钙的质量,然后与样品质量相比,再乘以100%,即可解题。
【答案】
(1)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(2)设样品中过氧化钙的质量为x。
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)+O2↑
14432
x0.32g
x=1.44g
过氧化钙的质量分数为:
答:
样品过氧化钙的质量分数为72%
例4:
工业上电解氧化铝制取单质铝的反应式为:
2Al2O34Al+3O2↑。
请计算电解10t氧化铝可得多少吨铝?
【解析】这是一道已知反应物质量求生成物质量的问题。
解:
本题可用两种方法解答。
解法1:
设电解10t氧化铝可得铝x解法2:
电解过程中,氧化铝中的铝全部生成铝
2Al2O34Al+3O2↑Al2O3………2Al
20410810254
10tx10tx
204:
108==10t:
x102:
54==10t:
x
x=5.3tx=5.3t
答:
(略)答:
(略)
例5:
取氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克,放入一大试管中加热,反应完全后冷却到反应前温度,称残余固体质量为10.7克。
求生成氧气多少克?
生成氯化钾多少克?
【解析】依质量守恒定律求解.
解:
生成氧气质量:
15.5克-10.7克=4.8克。
设生成的氯化钾的质量为x
14996
x4.8克
149:
96=x:
4.8克
x=7.45克
答:
生成氧气4.8克,生成氯化钾7.45克。
例6:
为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,某学习小组取2.5g该样品与0.5g二氧化锰混合,加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应),冷却,称量剩余固体的质量,重复以上操作,依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量,记录数据如下表:
加热时间
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量/g
2.48
2.34
2.04
2.04
请仔细分析实验数据,回答下列问题:
(1)在________时间后,该样品中的氯酸钾已经完全反应
(2)完全反应后产生氧气的质量
(3)该样品中氯酸钾的质量分数
【解析】氯酸钾分解制氧气的化学反应,本题目中实验分四次进行,给出四次反应后剩余固体质量,需要分析已知数据后再计算。
t4时剩余固体质量与t3时剩余固体质量相同,则说明t3时样品中的氯酸钾已反应完全。
则此时生成的氧气为完全反应时产生氧气的质量。
【答案】解:
(1)加热t3时间后氯酸钾已反应完全。
(2)完全反应时共产生氧气的质量:
2.5g+0.5g-2.04g=0.96g
(3)设原样品中氯酸钾的质量为x。
24596
x0.96g
245:
96=x:
0.96g
x=2.45g
样品中含纯氯酸钾的质量分数:
2.45g/2.5g×100%=98%
四、本讲小结:
通过本节内容的学