根據化學方程式的計算是初中化學計算的基礎,因此,掌握根據化學方程式進行計算的一般方法是至關重要的。為了幫助同學們了解和掌握根據化學方程式計算的方法,本文拟以近年來各地中考中的有關試題為例,說明于後。
一、比例法
這是化學計算中應用十分普遍的一種方法,它根據基本概念。化學原理、物質性質,應用物質的量間成正比例的關系,列出比例式并進行計算。通常列比例式為上下相比,也可以左右相比。
例:欲制取五氧化二磷71克,需要氧氣多少克?
解:設需消耗氧氣x克
4P 5O2 = 2P2O5
.............160........284
..............X...........71
160:x=284:71
(或160:284=x:71)
x=160×71÷284=40(克)
答:略
2.關系式法
關系式法廣泛應用在根據化學方程式的化學計算中,尤其對于有多步反應的計算更為簡便。計算過程中的關鍵是正确認識化學方程式中各物質(反應物和生成物)間的“量的關系”即“關系量”,通過找出關系式、關系量,即可列比例進行計算。
例:在空氣中燃燒一定質量的硫,得到6.4克二氧化硫氣體,問:如果燃燒所需的氧氣全部由分解高錳酸鉀來提供,最少需高錳酸鉀多少克?
解:設最少需高錳酸鉀x克,由題意:
S O2 = SO2
2KMnO4=K2MnO4 MnO2 O2↑
得關系式:SO2 = 2KMnO4
....................64........2×158
.......................... 6.4......... x
列比例解得:x=31.6(克)
答:(略)
3.差量法
這是根據化學方程式反應出來的反應物和生成物的質量差(或其它差量),與反應物或生成物成正比例關系的一種求解方法,其本質仍是比例法,它是一種提高解題速度的簡便準确的方法,對于反應完全與否均可适用。
例:氫氧化銅受熱分解的化學方程式為:Cu(OH)2=CuO H2O現将混有氧化銅的氫氧化銅樣品10克放在質量為50克的坩鍋加熱,完全反應後,稱得鉗鍋及坩鍋内的固體物質的質量為58.2克,求:
(1)反應中放出的水蒸氣的質量為多少克;
(2)樣品裡含氫氧化銅的百分率。
解:設反應放出的水蒸氣質量為x克,含樣品y克
Cu(OH)2=CuO H2O 固體質量減少
....98..........80......18......98-80=18
....Y.......................x....50 10)-58.2=1.8
列比例解得x=1.8克 y=9.8(克)
∴Cu(OH)2%=9.8÷10×100%=98%
答:(略)
4.代數法
代數法是根據題意,把計算題中的已知量和未知量結合起來,找出有關數值間量的關系,建立一個代數方程進行計算。通常列出的代數方程式有一元一次方程,也有二元一次方程,有時還會有三元一次方程,适合這種方法解的化學計算題數量較多。綜合性較強,必須對化學概念有較深刻的理解,同時還要具備熟練運用數學知識的能力,才能得心應手地解題。
例:為了制取氧氣,取一定量的氯酸鉀和二氧化錳的混和物,二氧化錳在混和物中的質量百分比為20%,加熱後二氧化錳含量提高到25%,求此時氯酸鉀分解的百分率。
解:設反應前MnO2和KClO3的總質量為m克,則MnO2為0.2m克,KClO3為0.8m克;當MnO2的含量提高至25%是分解的KClO3為x克,有:
2KClO3 = 2KCl 3O2↑
...........245....................96
.............X..................96x/245
由MnO2在反應前後質量不變得:
m-96x÷245×25%=0.2m
解得:x=0.51m(克)
∴KClO3的分解率為:
0.51m÷0.8m×100%=63.75%
答:(略)
5.守恒法
此法是利用化學反應的性質,即原子間的重新組合,抓住化學反應前後質量不變,(或方程式中某二量不變)來解題的,這樣既可提高解題速度,又可避免在繁雜的解題背景中尋找關系,提高解題的準确性。
例 在濃度為10%的鹽酸溶液109.5克中,加入26.5克Na2CO3和NaCl的混和物,充分反應後,再加入密度為1.11克/厘米3,濃度為10%的NaOH溶液36.05毫升,此時恰好安全反應,求混合物中Na2CO3的百分含量。
解:設混和物含Na2CO3 x克,則:
Na2CO3 2HCl = 2NaCl H2O CO2↑
..........106........73
.............X.....73x/106
設與NaOH反應的鹽酸為y克
NaOH HCl = NaCl H2O
......... 40........36.5
36.05×1.11×10% .y
Y=36.5×36.05×1.11×10% ÷40
∵參加反應的鹽酸的量是恒定的
即:73x /106+ 36.5×36.05×1.11×10%÷40=109.5×10%
解得:x=10.6(克)
∴Na2CO3%=10.6÷26.5×100%=40%
答:(略)
6、綜合法
有些計算題,綜合性強,難度較大,在解答時若拘泥于某一固定的解法是難以達到目的的,往往需要綜合運用各種方法,即以一種解法為主,同時輔以其它各種方法,綜合考慮,各個擊破。
由上述例析可見:根據化學方程式的計算方法是很多的,隻要同學在學習中善于根據題意,靈活動用解題方法,反複實踐,把握要領,抓住等量關系,就一定能掌握根據化學方程式計算的規律和技巧。
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