总结初中化学学习中用到的化学计算方法,写出一些例子和解题方法。
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发布时间：2022-05-14 16:13
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时间：2023-10-24 00:45
2．有关溶质质量分数的计算
3．有关化学方程式的计算
第1单元 有关化学式的计算
能力目标
1、通过有关计算，进一步理解化学式、相对分子质量、化合物中各元素质量比及某元素质量分数的含义。
2、能够根据化学式计算物质的相对分子质量、各元素的质量比、某元素的质量分数，并能根据不同情况进行灵活迁移运用；善于发现和利用规律进行简便计算，培养科学态度和创造思维能力。
3、通过一些联系实际、体现本质和规律的有关化学式的计算，体会有关化学式计算在生产、生活和科学研究中的意义。
相对分子质量
各元素质量比
某元素的质量分数
之和
之比
÷相对分子质量
知识点1 相对分子(原子)质量、元素质量分数的计算
知识疏理
化学式计算中相对分子(原子)质量、元素质量分数部分，是最基础的知识，以基础知识为载体，注重解题方法的渗透，是解题能力的体现。以科技、社会、生产和生活的知识为背景，给定的化学式，如何去求相对分子质量和元素的质量分数，以及比较不同物质中某元素质量分数的高低；或由混合物中某元素的质量分数，寻求隐含条件，求另一种元素的质量分数，或含该元素的化合物在混合物中的质量分数等都是有关化学式的计算。
考题经典
题1 (2001·无锡市)“神舟号”宇宙飞船飞行试验成功，表明我国载人航天技术有了重大突破。运送“神舟号”飞行的火箭用偏二甲肼(化学式为C2H8N2)作燃料，试计算：
(1)偏二甲肼的相对分子质量；
(2)偏二甲肼中碳元素的质量分数。
思路点拨 此题有关相对分子质量和元素质量分数计算。解题关键在抓住化学式中两个量：相对原子质量和原子个数，
解题时首先找出所有组成元素和每一种元素的相对原子质量，然后按题设要求进行计算。
如偏二甲肼(C2H8N2)的相对分子质量为：12×2+1×8+14×2＝60
其中碳元素的质量分数为：12×2/60×100%＝40%
答案点击 (1)60 (2)40%
题2 (2002·江西省)下列物质中铁元素的质量分数最高的是( )
A FeO B Fe2O3
C Fe3O4 D Fe2（SO4）3
思路点拨 此题比较元素质量分数的高低，运用公式逐一计算也能通过计算结果比较，但太繁琐。快速解题的方法是变式同异法。即运用转化的方法把化学式变形为易于分析的形式，一般不看转化后相同的部分，分析比较差异的部分，得出结论。以FeO为标准，将Fe的原子个数定为1，则把各式变形为：
FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe2（SO4）3
↓ ↓ ↓ ↓
FeO FeO FeO Fe（SO4）
观察转化后各项，另一元素(或部分)的相对原子(或部分)质量越小，则铁元素的质量分数越高，选A。
答案点击 A
题3 (2002·安徽省)图中的横坐标表示金属氧化物的质量，纵坐标表示金属氧化物中金属元素的质量。某同学绘制三条表示某些金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线。
(1)三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是__________________；
(2)其中绘制错误的一条曲线是(不能正确表示金属氧化物与它所含金属元素质量关系) 中心________________，理由是_____________________________。
思路点拨 此题由金属氧化物的质量，求其中金属元素的质量。题目以图象形式表示随金属氧化物质量增加，其中金属元素质量的变化关系，考查学生阅读能力和理解题意的能力。解题的关键在于抓住实质深入题意不要被表面变化的图象(数据)所迷惑。其实只要以某一确定金属氧化物的质量，计算其中金属元素的质量加以验证即可(选项验证法)。设氧化铜的质量为m，则铜元素的质量(x)为：x＝m× ×100%＝4/5m，当m＝10g时，铜元素的质量为 ×10g＝8g，对照图象应选B。由于金属元素的质量分数只占金属氧化物的一部分，所以金属元素的质量一定小于金属氧化物的质量(x＜m)。
答案点击 (1)B (2)A曲线上的每一点对应的横坐标数值必须大于纵坐标数值(或答金属氧化物的质量一定大于金属质量)
题4 (2001·盐城市)商店中现有碳铵（NH4HCO3）、尿素［CO（NH2）2］两种氮肥，标价为：碳铵0.54元/千克，尿素1.25元/千克。若用100元钱买氮肥，试通过计算论证理论上买哪种氮肥合算。
思路点拨 此题以生产实际事例考查学生应用知识的能力。解题关键在于不是单一比较碳铵和尿素中含氮量的高低，而是要正确处理现金—单价—氮肥质量—氮肥中含氮元素质量四者的关系，它们之间存在如下关系。
所购氮肥中氮元素的质量＝氮肥的质量×氮肥中氮元素的质量分数＝现金/单价×氮肥中氮元素的质量分数
答案点击 碳铵中氮元素的质量分数为： ×100%＝17.7%，尿素中氮元素的质量分数为： ×100%＝46.7%。则100元钱买得的氮肥中氮元素的质量分别为：
碳铵： ×17.7%＝32.8千克
尿素： ×46.7%＝37.4千克
100元钱买得的尿素中氮元素的质量大于100元钱买得的碳铵中氮元素的质量，故理论上买尿素合算。(通过分式的合理比较也能得出正确结论，如：将 × ，化简成 × 再与 × 比较分母大小)
题 5(2002·兰州市)(1)在食盐中加入适量的碘酸钾(KIO3)，可以有效地预防碘缺乏病。根据碘酸钾的化学式计算：
①KIO3的相对分子质量为 ；
②我国规定，食盐加碘的含量为每千克食盐含碘0.035g，相当于每千克食盐含碘酸钾g。
(2)根据尿素的化学式［CO（NH2）2］计算：
①尿素的相对分子质量为________________；
②有一不纯的尿素样品，测知含氮元素44.8%，若已知杂质不含氮元素，此化肥的有效成分尿素的质量分数为__________________________。
思路点拨 此题考查的目的是由混合物中某元素的质量(或质量分数)去求混合物中含该元素的化合物的质量(或质量分数)，即由局部的量求整体的量。可以用比例法求解，其依据是元素质量守恒。
如(1)中②题，设每千克食盐中含碘酸钾的质量为x，比例式是：
I —— KIO3
127 214
0．035g x
127/0.035g＝214/x，则x＝0.035g× ＝0.06g
……(A)
如(2)中②题，设化肥的有效成分尿素的质量分数为x，则：
尿素 —— 化肥
纯度 100% x
氮的质量分数 ×100% 44.8%
＝
x＝44.8%× ＝96% ……(B)
通过比较计算式(A)、(B)，不难发现由局部的量求整体的量的方法是：
某元素的质量(或质量分数)×化合物的相对分子质量/该元素的相对原子质量×原子个数
答案点击 (1)①214 ②0.06 (2)①60 ②96%
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时间：2023-10-24 00:46
1．利用质量守恒定律的相关信息，如何求反应物的质量及相互质量比？
例1 已知在反应3A+2B=2C+D中，反应物A、B的质量比为3：4。当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为_________g。
分析：此题能根据质量守恒定律，由于生成物C和D的质量共140g，所以A和B的质量之和也应为140g。由于反应物A、B的质量比为3：4，则可将物质总质量视为7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的质量为140÷7×4＝80g。
例2 在化学反应3X+4Y=2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为_____。
分析：此题是根据质量守恒定律确定Y的相对分子质量。解题时，首先要确定4Y的值，即3×32＋4Y＝2×102 4Y＝2×102－3×32＝108 Y＝27
2．已知反应物（或生成物）的质量（或密度、体积），如何求另一反应物（或生成物）的质量（或体积）？
例3 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4.8g。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）若在实验室用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。
答：（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的质量为x
2KMnO4 △=== K2MnO4 + MnO2 + O2↑
316 32
x 4.8kg
（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。
分析：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，还考查了学生仔物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。
3．已知混合物中的一反应物（或生成物）的质量，如何求混合物中另一反应物（或生成物）的质量？
例4 煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t，生成二氧化碳多少吨？若石灰石中的杂质全部进入生石灰中，可以得到这样的生石灰多少吨？
解：设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3 高温=== CaO + CO2↑
100 44
100t×80% x
x=35.2t
生石灰的质量：100t-35.2t=64.8t
4．利用化学反应测定的实验数据，如何进行物质的计算和推断？
例5 小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用了的办法如下：取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。请计算：
（1）8g石灰石样品中含有杂质多少克？
（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）下表中m的数值应该为多少？
序号加入稀盐酸质量（g）剩余固体质量（g）
第1次105.5
第2次10m
第3次101.2
第4次101.2
（4）要得到280kgCaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？(化学方程式：CaCO3高温==CaO+CO2↑)
解：（1）8g石灰石样品中含有杂质为1.2g。
（2）样品中碳酸钙的质量分数＝ ＝85％
（3）m＝5.5g-（8g-5.5g）＝3g
（4）设需要80%的石灰石的质量为x
CaCO3高温==CaO+CO2↑
100 56
X×80％ 280kg
x＝625kg
分析：此题通过不断改变所加入的稀盐酸的质量，观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足，石灰石中CaCO3何时完全反应。由表中数据可知，在第三次加入10g盐酸后，固体剩余物质量不再减少，说明剩余的1.2g固体不和稀盐酸反应，应为杂质。然后，用8g石灰石样品质量－杂质质量＝CaCO3质量。再除以样品质量，即可求出样品中碳酸钙的质量分数。第三小问也可从题意得出正解，即第一次加10g酸时固体的质量减少应和第二次一样，所以第二次剩余的固体质量就是3g。最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。
