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課題3　利用化學(xué)方程式的簡單計算 答案： (1)各物質(zhì)間的質(zhì)量比成正比例　(2)設(shè)未知量　(3)化學(xué)計量數(shù)與相對分子質(zhì)量的乘積　(4)列出比例式 1．利用化學(xué)方程式計算的步驟 (1)根據(jù)化學(xué)方程式計算的依據(jù) ①理論依據(jù)：質(zhì)量守恒定律。 ②基本依據(jù)：化學(xué)方程式中各反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量比。 (2)利用化學(xué)方程式計算的步驟 ①設(shè)未知量。一般情況下，求什么就設(shè)什么。 ②寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ③標(biāo)出已知量和未知量的關(guān)系，包括相對質(zhì)量、已知量、未知量。根據(jù)化學(xué)方程式把與解題有關(guān)的物質(zhì)的相對分子質(zhì)量總和計算出來，標(biāo)在相應(yīng)化學(xué)式的下面，把題中的已知條件和待求未知量寫在相應(yīng)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量總和的下面。 ④列比例式求解。 ⑤簡明寫出答案。 ⑥回顧檢查。 辨誤區(qū) 利用化學(xué)方程式計算的注意事項?、僭O(shè)未知量時不帶單位；②只找已知和未知的關(guān)系，列式時，單位要統(tǒng)一，單位要帶入計算過程；③化學(xué)方程式一定要書寫正確，各物質(zhì)間的質(zhì)量比一定要計算準(zhǔn)確。 當(dāng)已知量是體積或混合物的質(zhì)量時，該如何處理？ 應(yīng)先將體積換算成質(zhì)量，不純物質(zhì),量換算成純凈物質(zhì)量，因為代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算的相關(guān)量通常是質(zhì)量，而且是純凈物的質(zhì)量，不包括未參加反應(yīng)的質(zhì)量。 【例1】計算18 kg水分解生成氫氣的質(zhì)量是多少？ 解：(1)設(shè)未知量： 設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x…………………設(shè) (2)寫出化學(xué)方程式： 2H2O2H2↑＋O2↑…………………寫 (3)找出已知量和未知量的關(guān)系： 2H2O2H2↑＋O2↑ 218　　22 18 kg　　x　……………………標(biāo) (4)列比例式求解： ＝…………………列 x＝＝2 kg……………算 (5)簡寫出答案： 答：18 kg水分解生成氫氣的質(zhì)量是2 kg…答 (6)回顧檢查：①方程式是否正確；②已知量和未知量間的關(guān)系是否正確；③單位是否正確；④數(shù)值大小是否合理；⑤有效數(shù)字是否正確。 在實際運(yùn)算過程中，還可以再簡化些。 2．利用化學(xué)方程式的簡單計算 (1)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，已知反應(yīng)物的質(zhì)量，可求生成物的質(zhì)量。 【例2—1】實驗室中可加熱高錳酸鉀制取氧氣。7.9 g高錳酸鉀受熱完全分解，可制得氧氣多少克？ 解析：已知量是反應(yīng)物高錳酸鉀的質(zhì)量，未知量是生成物氧氣的質(zhì)量。首先寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)高錳酸鉀和氧氣的質(zhì)量關(guān)系(質(zhì)量比為定值)，可列比例式求解。解題時還要規(guī)范解題步驟，計算過程中要帶單位進(jìn)行計算。 答案：解：設(shè)制得氧氣的質(zhì)量為x。 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 　316　　　　　　　　　 　　32 　7.9 g　　　　　　　　　 　x ＝ 解得，x＝＝0.8 g 答：可制得氧氣0.8 g。 (2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，已知生成物的質(zhì)量，可求反應(yīng)物的質(zhì)量。 【例2—2】工業(yè)上電解氧化鋁制取鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al2O34Al＋3O2↑，如果加工一個鋁鍋需要鋁1 kg，至少需要電解多少氧化鋁才能制成這個鋁鍋？ 解析：認(rèn)真審題是解題的關(guān)鍵。本題的已知量是生成物鋁的質(zhì)量，待求量是反應(yīng)物氧化鋁的質(zhì)量，解題時要規(guī)范解題步驟，計算過程中要帶單位進(jìn)行計算。 答案：解：設(shè)至少電解氧化鋁的質(zhì)量為x。 2Al2O34Al＋3O2↑ 204　 108 x 1 kg ＝　解得，x＝1.9 kg 答：至少需要電解氧化鋁1.9 kg。 3．利用化學(xué)方程式計算的常見題型 (1)求反應(yīng)物、生成物間質(zhì)量比。 質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中，各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)乘以化學(xué)計量數(shù)之后的乘積之比。 (2)已知一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量，求另一種或幾種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量。 解題依據(jù)是化學(xué)方程式中各物質(zhì)間的質(zhì)量比為一定值。只要知道方程式中一種物質(zhì)的質(zhì)量，其他物質(zhì)的質(zhì)量均可求出。 (3)含有體積、密度與質(zhì)量換算的化學(xué)方程式的計算。 ①若已知物質(zhì)(氣體)的體積，應(yīng)先根據(jù)質(zhì)量＝密度體積，將體積換算成質(zhì)量，再代入化學(xué)方程式求其他物質(zhì)質(zhì)量。 ②若求物質(zhì)(氣體)的體積，應(yīng)先根據(jù)化學(xué)方程式求出質(zhì)量，再根據(jù)體積＝，求出物質(zhì)(氣體)的體積。 (4)含雜質(zhì)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))的計算。 ①化學(xué)方程式反映的是純凈物間的質(zhì)量關(guān)系，若遇到不純物時，應(yīng)先把不純物的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量，再代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算。 物質(zhì)的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))＝100% ②當(dāng)已知量是混合物質(zhì)量時，有時需根據(jù)質(zhì)量守恒定律，利用反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量差，求生成氣體的質(zhì)量。生成氣體質(zhì)量＝反應(yīng)前總質(zhì)量－反應(yīng)后剩余物質(zhì)的質(zhì)量。 【例3—1】(實際應(yīng)用題) 6.2 g紅磷在空氣中完全燃燒，生成五氧化二磷多少克？消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣多少升？(標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度為1.43 g/L) 答案：解：設(shè)生成五氧化二磷的質(zhì)量為x，消耗氧氣的質(zhì)量y。 由4P?。?O22P2O5 124 160 284 6.2 g y x 列比例關(guān)系式并計算：＝，x＝＝14.2 g。 ＝，y＝＝8 g。 氧氣的體積為＝5.6 L。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣約占空氣體積的21%，空氣的體積為＝26.67 L。 答：生成五氧化二磷14.2 g，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣26.67 L。 【例3—2】用氯酸鉀和二氧化錳的混合物15 g加熱到反應(yīng)完全，稱量試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為10.2 g。求： (1)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2)剩余固體中有何物質(zhì)，各為多少克？ 解析：15 g是氯酸鉀和二氧化錳的混合物質(zhì)量，試管內(nèi)剩余的10.2 g固體，包括生成的氯化鉀和催化劑二氧化錳的質(zhì)量，也是混合物質(zhì)量，均不能直接代入化學(xué)方程式計算。應(yīng)先根據(jù)質(zhì)量守恒定律，求出生成氧氣的質(zhì)量，再將氧氣質(zhì)量作為已知量，求其他各量。 答案：解：反應(yīng)生成的氧氣質(zhì)量為15 g－10.2 g＝4.8 g。 設(shè)參加反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量為x。 2KClO32KCl＋3O2↑ 245 96 x 4.8 g 245∶x＝96∶4.8 g　x＝12.25 g 原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.25 g/15 g100%＝81.7%。剩余固體中有生成的氯化鉀和催化劑二氧化錳，其中二氧化錳質(zhì)量為15 g－12.25 g＝2.75 g，氯化鉀質(zhì)量為10.2 g－2.75 g＝7.45 g。 4．差量法在化學(xué)計算中的應(yīng)用 (1)差量法是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的差量和造成這種差量的實質(zhì)及其關(guān)系，列出比例式求解的解題方法。 (2)在解題過程中，可以把 “差量”看成是化學(xué)方程式中的一種特殊產(chǎn)物，該差量的大小與參與反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比。具體的解題步驟為： ①根據(jù)化學(xué)方程式分析反應(yīng)前后形成差量的原因(即影響質(zhì)量變化的因素)； ②找出差量與已知量、未知量間的關(guān)系，然后再列比例式(對應(yīng)成比例，單位要一致)。 (3)求解。 【例4】(創(chuàng)新題)將8.4 g表面有氧化銅的粗銅絲在加熱條件下與足量的氫氣充分反應(yīng)后得到8.0 g銅。試求參加反應(yīng)的氫氣及反應(yīng)后生成銅的質(zhì)量。 解析： 答案：解：設(shè)參加反應(yīng)的H2及反應(yīng)后生成Cu的質(zhì)量分別為x、y。 CuO?。2Cu＋H2O　　固體減輕 80 2 64 　 16 x y 　 0.4 g 2∶16＝x∶0.4 g，x＝0.05 g；64∶16＝y(tǒng)∶0.4 g，y＝1.6 g。 答：參加反應(yīng)的氫氣質(zhì)量為0.05 g，反應(yīng)后生成銅的質(zhì)量為1.6 g。 4