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化学方程式 题型 根据 初中 化学

初中化学根据化学方程式的计算题型

jnlyseo998998 jnlyseo998998 发表于2023-03-19 16:04:02 浏览25 评论0

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根据化学方程式的计算是定量研究物质间反应规律的重要手段,是化学计算中最普遍、最重要的一种方法,也是历年来中考中必须考查的重点内容之一。它测试的知识点较多,如分子式的写法、分子量的计算、化学方程式的书写及其有关意义、元素化合物相互反应的规律、化学计算的技能技巧等等。掌握利用化学反应方程式进行计算的知识,是初中学生必须具备的基本技能。因此,本文拟就根据化学方程式的计算的有关问题作如下讨论:

一、根据化学方程式计算题的一般题型

虽然有关化学方程式的计算综合性强、灵活性大、题型复杂、内容繁多,但归纳起来,主要有如下几种题型:

1. 纯净物的计算。

2. 不纯物的计算。

3. 混和物的计算。

4. 剩余物的计算。

5. 化学方程式和溶液的计算。

6.涉及方程式的其它计算。

在上述六个方面的计算中,有关纯净物的计算是基础,化学方程式和溶液的综合计算则是难度较大的,但它们在各地中考试题中所占的比例却是较大的。

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二、根据化学方程式计算题的一般解答方法举例

(一)根据化学方程式的计算解答的一般步骤和方法:

根据化学方程式的计算一般可分为四步:

⒈ 根据题意,写出正确的配平的化学方程式,这是计算的前提;

⒉ 确定与解题有关的关系式和关系量,列出已知量和未知量,这是计算的关键;

⒊ 列出比例式或方程式,求出未知数;

⒋ 验算、复核、检查,写出正确的答案。

解答的方法通常为比例法,此外还有代数法、关系式法、差量法等。在具体解答时,要注意:

⒈ 写出的方程式必须正确;

⒉算出的分子量必须准确;

⒊ 列在化学方程式下边的各物质的数量,必须是纯净物质的量,不是纯净物质的量,必须换算成纯净物质的量;

⒋ 列在方程式下边各物质量的单位,横的方向不必统一,但竖的方向必须统一。此外,还要注意仔细审题,推敲题意,搞清楚量的相互关系,这样就一定能解答好这类题。

(二)根据化学方程式的各类计算题型举例

1.有关纯净物的计算

纯净物的计算是根据化学方程式计算中最简单但又是最基本的一种。其特点是所指的反应趋于完全;反应物和生成物都是纯净物;各种物质的量都是理论计算量。这类题一般可用常规方法解答,其基本类型为:

(1)已知反应物的量求生成物的量

例1 12.8克硫在氧气中完全燃烧生成多少克二氧化硫?

解:设可生成x克二氧化硫

S + O2==SO2

32克 ...........64克

12.8克...........X克

32∶12.8=64∶X

解得:X=25.6(克)

答:(略)。

例2 向澄清石灰水中通入4.4克二氧化碳,能生成多少克沉淀?(答案:10克)

(为使文章简练,以下相同类型的题只给答案,不作解答)

(2)已知生成物的量求反应物的量

例1 实验室要制取2升氢气(标准状况下),需要多少克锌跟足量的稀硫酸反应?(氢气在标准状况下的密度为0.09克/升)

解:设需要X克锌与足量稀硫酸反应,则氢气的质量为:

2×0.09=0.18(克)

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

65...................................2克

.X................................0.18克

65:X=2:0.18

解得:X=5.85(克) 答:(略)

例2 需要燃烧多少克硫才能生成12.8克二氧化硫?(答案:6.4克)

(3)已知一种反应物的量求另一反应物的量

例1 今有硫酸铜溶液49.9克,往其中加入6.5克锌粒恰好完全反应,求生成固体的质量,所得溶液的质量百分比浓度。

解:设反应后生成ZnSO4 x 克,生成铜y克。

Zn + CuSO4= ZnSO4 + Cu

65克....................161克......64克

6.5克.....................x克........y克

65∶6.5=161∶x

解得:x=16.1(克)

65∶6.5=64∶y

解得:y=6.4(克)

∴硫酸锌的百分比浓度为:

16.1÷(49.9+6.5-6.4)×100%=32.2%

(答:略)

例2 要使19.6克氢氧化铜完全溶解,需要40%的硫酸溶液(密度是1.30克/厘米3)___克,___毫升。(保留小数点后一位,小数点后第二位四舍五入)。

(答案:49克,37.7毫升)

2.含有杂质的计算

化学方程式表明的物质的量都是指纯净物的量,但在实际生产中,反应物(原料)或生成物(产品)一般都含有杂质。因此,计算时必须把不纯的物质的量换算为纯净物的量。解答这类题时首先应搞清楚有关纯度的概念和计算方法:

纯度(%)=纯物的质量÷不纯物的质量×100%

纯净物的质量=不纯物的质量×纯度(%)

=不纯物的质量×(1-杂质%)

不纯物的质量=纯净物质量÷纯度(%)

然后根据化学方程式表明的物质质量的关系和纯度概念,列比例求出解答。

历年中考试题中的类型为:

(1)已知物质纯度或杂质的百分含量,求反应物或生成物的量。

例1 实验室用含碳酸钙80%的石灰石62.5克与盐酸完全作用制取二氧化碳,问需36.5%的盐酸多少克?

解:设需要盐酸x克。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

100克.......73克

62.5克×80%.x克×36.5%

100∶62.5×80%=73∶x×36.5%

解得:x=100(克)

答:(略)

例2 实验室用石灰石和盐酸反应制取二氧化碳,现要制取88克二氧化碳,求需含杂质20%的石灰石多少克?(杂质不与酸反应)(答案:250克)

(2)根据生成物的量求反应物的纯度或所含杂质的百分含量。

例1 称取某地产的石灰石样品50克,加入足量盐酸,产生二氧化碳20.9克,试求此石灰石中碳酸钙的百分含量。

解:设50克样品中含碳酸钙x克。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

100克..................................44克

x克.......................................20.9克

100 :44= x :20.9

解得:x=47.5(克)

石灰石中碳酸钙的百分含量为:

47.5÷50×100% = 95%

答:(略)

例2 取粉末状碳酸钠样品(含有杂质氯化钠)12克,放入50克14.6%的盐酸中恰好完全反应,求:(1)样品中Na2CO3的百分比。(2)样品跟盐酸反应后溶液的质量百分比浓度是多少?(答案:88.3%,11.7%)

例3 有一块表面已部分生成Fe2O3的铁片35克,跟过量的稀盐酸反应生成1.1克氢气,求铁片中单质铁的百分含量。(答案:88%)

3.有关混和物的计算

这类题的特点是:其反应物不仅是混和物,而且混和物中的各成份都能与另一种物质反应。解答时必须仔细读题,切实弄清题意,在认真分析混和物中各物质的性质、变化和量的关系的基础上找准解题的突破口,确定解题的思路和步骤。

例1 取含有KCl的KOH样品2.5克,溶于12.9克水里,待全部溶解后,加入10%的盐酸14.6克恰好中和,求:

①样品中KOH的百分含量是多少?

②反应后所得溶液的质量百分比浓度是多少?

解:设样品中含KOHx克,生成KCly克

KOH + HCl = KCl + H2O

56克....36.5克..74.5克

x克.....14.6×10%...y克

列比例解得:

x=2.24(克) y=2.98(克)

∴KOH的百分比浓度为:

2.24÷2.5×100% = 89.6%

KCl的百分比浓度为:

[2.98+(2.5-2.24)]÷(12.9+2.5+14.6)

×100%= 10.8%

答:略。

例2 将一定量的含有少量Na2CO3的NaOH固体与20%的稀盐酸完全反应后,共用去稀盐酸43.8克,得到CO2气体0.88克,则原混和物中含有纯NaOH应为多少克?

(答案:4.14克)

例3 有一种锌和铝的混和物,5.6克这种混和物与足量盐酸充分反应后,生成的氢气与5.6克铁与盐酸完全反应生成的氢气量相等,求这种混和物中锌与铝的质量比。

(答案:锌:铝=1235:81)

4.有关剩余物的计算

有些化学反应,由于某种原因,反应物不能充分反应而有剩余,或是反应中生成的气体逸去而留下不挥发的固态物质。这类题的解答一般用比例法,也常用差量法。

例1 将33克二氧化锰和氯酸钾的混和物加热,反应完全后,称得固体剩余物23.4克,试计算:

(1)生成了多少升气体?(气体密度为1.429克/升);

(2)生成了多少克固体?

(3)原混和物中氯酸钾的百分含量。

解:(1)根据题意,反应前后固体物质质量的差值,就是生成气体的质量:

33-23.4=9.6(克)

其体积为:

9.6÷1.429= 6.7﹙升﹚

(2)设反应生成9.6克氧气,同时生成x克KCl,需y克KClO3分解:

2KClO3 =(△MnO2)2KCl +3O2

245克......................149克.....96克

y克 .............................x克.......9.6克

列比例解得:

x=14.9(克)

y=24.5(克)

(3)原混和物中KClO3的百分含量为:

24.5÷33×100%=74.2%

答:(略)

例2 某氯化钾晶体中混有一定量的碳酸钾,为了提纯并测定其中碳酸钾含量,称取20克样品跟足量盐酸反应,直到CO2不再产生为止,蒸干,得到固体20.11克,计算:①原混和物中碳酸钾的百分含量是多少?②要提纯这种氯化钾1千克,需要消耗浓度为20%的盐酸多少毫升?(20%盐酸的密度为1.1克/厘米3)

(答案:6.9%,166毫升)

5.化学方程式和溶液的计算

涉及溶液浓度,溶解度的有关化学方程式的计算是初中化学中综合性很强的试题。这类计算既要考虑溶液的特点,又要遵循有关方程式计算的规律。难度较大,综合性强,是有关方程式计算的重点和难点,也是历年中考常常要出的压轴题。解答时,要熟练掌握和灵活运用有关溶液和化学方程式的知识,抓住溶质是溶液参加反应的有效成分的关键,把溶液换算成溶质的量,再代入方程式进行有关计算。

(1).化学方程式和溶解度的计算

[例1] 有K2CO3和CaCl2的混和物49.8克,在40℃的条件下加一定量的水搅拌后恰好反应完全,其溶液恰好为饱和溶液。在该温度下过滤得溶液104.3克,将滤渣洗涤干净后称得其质量为20克。计算:①原混和物中含K2CO3的百分率(精确到小数点后第一位)。②KCl在40℃的溶解度。

[解] ①设混和物中含K2CO3的百分率为x%,生成KCly克,则

K2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2KCl

138 ......................100.......2×74.5

49.8x%克.............20克........y克

∴x=55.4% y=29.8 ﹙克﹚

②溶质KCl的质量为29.8克,而饱和溶液为104.3克,故溶剂(水)的质量为:

104.3-29.8=74.5(克)

溶解度=29.8÷ 74.5×100

=40﹙克﹚

练习1 在1℃时,149克10%的氯化钾溶液跟108.8毫升(密度为1.25克/厘米3)的硝酸银溶液恰好完全反应,试计算:

①有多少克硝酸银参加了反应?

②反应后溶液的质量百分比浓度是多少?

③若将上述反应后的液体过滤,把滤液加热,使其蒸发掉173.6克水,再冷却到1℃时的溶解度。(答案:34克,7.9%,32克)

练习2 中和100克尝试为36.5%的盐酸,需40%的氢氧化钠溶液多少克?若将中和后的溶液冷却到20℃,有多少克食盐晶体析出。(20℃时食盐的溶解度为36克)(答案:25%,33.33克)

(2)化学方程式和百分比浓度的计算

[例2]取含90.9%CaCO3的石灰石样品5.50克,放入烧杯中,加入18.25毫升稀盐酸(密度1.09克/厘米3)恰好完全反应,(其中杂质不与盐酸反应),试求该稀盐酸的百分比浓度。

[解] 设18.25毫升稀盐酸中含HCl为x克

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100..........2×36.5

(5.50×90.9%)克..x克

列比例解得:x=3.65(克)

∴稀盐酸的百分比浓度为:

36.5÷18.25×1.09×100%=18.3%

练习1 向40克14.2%的NaSO4溶液中加入BaCl2和NaCl的混和物12.22克,恰好完全反应,求:①生成多少克沉淀?

②反应后所得溶液的质量百分比浓度是多少?(答案:9.32克,20%)

练习2 在20克14.7%的硫酸溶液中,加入足量的氧化铜粉末,使它们完全反应,求①有多少克氧化铜参加反应?②生成了硫酸铜多少克?③完全反应后硫酸铜溶液的百分比浓度。(精确到0.1%)(答案:2.4克,4.8克,21.4%)

(3).化学方程式与溶液浓度、溶解度的混和计算

[例3] 现有20℃时饱和硫酸铜溶液48克,跟一定浓度的氢氧化钠溶液25克恰好完全反应,并有蓝色沉淀生成,经过滤,把滤出的沉淀干燥后,充分加热,得黑色粉末,求:①氢氧化钠溶液的百分比浓度是多少?②所得黑色粉末的质量是多少?(20℃时CuSO4的溶液度是20克)

[解] 设NaOH溶液中含溶质NaOHx克,生成Cu(OH)2y克。48克CuSO4的质量为:

40×20÷120=8(克)

CuSO4+2NaOH= Cu(OH)2↓

.................+Na2 SO4

160克.....80克.............98克

8克..........x克 ..............y克

列比例解得:

x=4(克) y=4.9(克)

NaOH的百分比浓度为:

4÷25×100%=16%

∴Cu(OH)2(=△)CuO+H2O

98克...............80克

4.9克...............z克

∴所得黑色粉末为:

4.9×80÷98=4(克)

练习 用氢气还原16克氧化铜,反应一段时间后生成6.4克铜,剩余的氧化铜与100克稀硫酸恰好完全反应。求:①有多少氧化铜被氢气还原?②将得到的硫酸铜溶液蒸去多少克水,在18℃时刚好达到饱和(18℃时,CuSO4的溶解度为20克)(答案:8克,12克)

6.涉及方程式的其它计算

根据化学方程式中各物质之间量的关系,还可进行其它一些计算。例如:通过计算可能确定元素的原子量,确定化合物的分子量、分子式。

例1 某二价金属R的氯化物溶液的浓度为11.1%,取这种溶液10克,加入硝酸银溶液直到不产生沉淀为止,得到的沉淀经洗净、干燥后,称量为2.87克,试计算这种金属氯化物的分子式,并写出名称。

解:由题意知:

RCl2+2AgNO3=2AgCl↓+R(NO3)2

R+71......................287

10×11.1% .............2.87

列比例解得:R=40

查题前原子量表知,该金属是钙,分子式为:CaCl2,名称为:氯化钙。(答:略)

例2 将一定量某种铁的氧化物用足量氢气还原后,得到33.6克铁,生成14.4克水,如果此种氧化物中铁、氧原子个数比为最简整数比,求此氧化物的分子式。

解:设此氧化物的分子式为FexOy。

FexOy+yH2=(△)xFe + YH2O

.............................56x.........18y

.............................33.6........14.4

列比例解得:x/y=3/4

∴FexOy为Fe3O4

练习 某铁的氧化物(FeOx)4克,加热使之与氢气充分反应,生成水1.35克,试推断铁的氧化物的分子。(要求列式计算回答)(答案:Fe2O3)

在上述六个方面的计算中,有关纯净物的计算是基础,化学方程式与溶液的综合计算难度较大,为初中化学计算的重点考查内容。