CaO、KCl中金属元素溶质的质量分数数

混合物中某元素质量分数的求解方法归纳
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混合物中某元素质量分数的求解在历年的高考或竞赛中频频出现,命题者为了考查考生分析问题和解决问题的能力,常常将一些重要的信息隐含在题目当中,导致考生不能领会题意,从而造成解题错误或冗繁,甚至认为题目的条件不足而束手无策。现就将混合物中常见的几种隐含信息题做一分析。供同学们复习时参考:
一、个数比相同法
【例题】(年全国高考卷)现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为,则碳的质量分数是。
-      -    -
解析:乙酸的化学式为,而单烯烃的通式为,从化学式可以发现两者中,与之间的数目比为,质量比为,碳氢的质量分数总共为-,知碳占-。
【例题】由、、三种物质组成的混合物中,已知元素的质量分数为%,则元素的质量分数为。
.%.%.%.无法确定
解析:观察这三种物质的化学式不难发现,不管这三种物质按什么样的比例混合,其(原子个数比)=是个定值,那么(质量比)=也是个定值,因为=%,所以=%=%,故
=--=-%-%=%
【例题】在苯和苯酚组成的混合物中,碳元素的质量分数为%,则混合物中氧元素的质量分数为。
.%.%.%.%
解析:苯、苯酚的分子式分别为:、,观察分析知不论和按何种物质的量比混合,碳元素和氢元素的质量比都是,因此有:
%=%=%=%%=-%-%=%
【例题】由和两种物质组成的混合物中,已知元素的质量分数为%,则元素的质量分数为。
.-%.%.-%.无法确定
解析:由化学式分析知:(原子个数比)=,则(质量比)=,因为=%,则=%,故
=--=-%-%=-%
【例题】由、、三种物质组成的混合物中,测得其中元素的质量分数为%,则混合物中金属元素的质量分数为。
.-%.-%.-%.-%
解析:观察这三种物质的化学式不难发现,不管这三种物质按什么样的比例混合,硫原子与氧原子的个数比总是,即(原子个数比)=,则(质量比)=,因为=%,则=%,所以混合物中金属元素(、、)的质量分数为:-%-%=-%=-%
二、最简式相同法
【例题】将气体通入和的混合液中,其元素的质量分数为。
.%.%.%.无法确定
解析:从、()、和()的化学式可知:这三种物质的最简式相同,都是,我们知道,最简式相同的物质,无论其以何种比例混合,其混合物中、元素的质量比为定值,即、元素的质量分数为定值。则有:
=%=%=%
【例题】把甲醛气体溶于乙酸中,再加入果糖,形成混合物,另把甲酸甲酯与葡萄糖均匀混合,形成混合物,取的和的相混合得,则中碳()的质量分数为。
.%.%.%.无法确定
解析:本题给出了多组数据,究其本质,可以发现题中涉及甲醛()、乙酸()、果糖()、甲酸甲酯()葡萄糖()等五种物质,其中乙酸和甲酸甲酯,葡萄糖和果糖分别是同分异构体,实际上这些物质的分子式只有三种,即分别为、、,其最简式都为,因此这五种物质无论以何种比例混合,其质量分数为一定值。故:
=%=%=%
三、相对分子质量相同法
【例题】甲苯和甘油()组成的混合物中,若元素的质量分数为%,则元素的质量分数为。
.%.%.%.无法计算
解析:从甲苯和甘油()的化学式中知:每个分子中均含有个氢原子,且两者相对分子质量均为,故:=%=%
【例题】已知:和的混合物中,元素的质量分数为%,则元素的质量分数为。
.%.%.%.无法计算
解析:从和的化学式中知:每个分子中均含有个氮原子,且二者的相对分子质量均为,故:=%=%
【例题】有一含、和三种物质的混合物,若其中为%,则为。
.%.%.%.无法计算
解析:从题中可知:在中,每个结合一个和一个,式量为,与的相对原子质量相同,都是,故可把看作,则=%=%故:=--=%
四、部分化学式相同法
【例题】某甲醛()溶液中氢元素的质量分数为%,则碳元素的质量分数是多少?
解析:分析甲醛的化学式,发现其中、原子个数比为,与构成水分子()中、原子个数比相同,于是可将甲醛的化学式写成,由此可虚拟出和构成的溶液的化学式为。
因为=%,则==%,
故==-=-%=%。
答案:碳元素的质量分数是%。
【例题】乙炔、苯和乙醛的混合物,其中元素的质量分数为%,则元素的质量分数为。
.%.%.%.%
解析:仔细分析其组成可知:乙炔、苯、乙醛的分子式可以写成、、(),因为%=%,中的%=%=%,
故水的百分含量为:=-%-%=-%-%=%
因此%=%=%
【例题】甲醛、乙醛、乙酸和-羟基丙酸组成的混合物中,测知元素的质量分数为%,则其中元素的质量分数为。
.%.%.%.无法计算
解析:从题中看似乎缺少条件,易选。但仔细分析其组成可分别变形为、、和,由此发现每种物质均可写成由和两部分组成,在中元素含量为:==,所以,在整个混合物中的含量是元素的倍,即:==%=%,=-=-%=%
【例题】甲醛与乙烯、庚烯的混合物中元素的质量分数为%,则的质量分数为。
.-%.-..无法计算
解析:从题中看似乎缺少条件,易选。但仔细分析其组成可分别变形。甲醛为,乙烯为、庚烯为。由此发现该混合物由和两部分组成,在中元素与元素的质量比为:==,所以,在整个混合物中的元素的含量是元素含量的倍,即:=,因为=,故有
%=,得:=-%
五、化合价守恒法
【例题】某种含有和的混合物,经分析测得镁元素的质量分数为%,求溴元素的质量分数。
解析:在任何化合物中,元素的正价总数等于元素的负价总数。同样,可推知在混合物中元素的正价总数等于元素的负价总数,即:镁原子个数镁元素化合价等于溴原子个数溴元素的化合价氧原子个数氧元素的化合价。
设混合物的质量为,其中溴元素的质量为,则有
=--解得=,
=%=%。
答案:混合物中溴元素的质量分数为%。
六、极端假想法
【例题】某混合物含有、、,经分析知含钠为%,含氯%,则混合物中的质量分数为。
.%.%.%.无法确定
解析:本题采用极值法可将三种物质组成的混合物转化为两种物质组成的混合物,从而简化运算。若设混合物的质量为,则混合物中氯元素的质量为,假设这氯全部来自(即混合物为和),则的质量为=,即的质量为。假设这氯全部来自(即混合物为和),则的质量为=,则的质量为。所以混合物的质量分数介于%~%之间,因此选项正确。
七、特殊值法
【例题】由和组成的混合物,经测定其中碳的质量分数为%。则下列各项中:①钠元素的质量分数;②钙元素的质量分数;③氧元素的质量分数;④的质量分数;⑤的质量分数;⑥和的质量比,其中能确定的是。
.都不能确定.只有③能确定.只有④⑤⑤能确定.都能确定
解析:如能由碳元素的质量分数,求出和各自的质量分数,那么①②③④⑤⑥均能确定。设混合物的质量为(取特殊值),其中的质量为,则的质量为(-),根据题意可得等式:
%=%(-)%
解得:=,进而可求出的质量,因此④⑤⑥能确定,然后根据和各自的质量分别求出混合物中、、元素各自的质量,所以①②③也可以确定。
八、合并化学式法
【例题】某混合物含有的化学式成分中,分子个数组成为:份、份、份、份、份和份。已知混合物中氧的质量分数为%,则混合物中钙的质量分数为多少?
解析:将混合物中钙、氧原子数分别合并,有()份、()份,即钙、氧原子个数比为,故其质量比为,已知混合物中氧的质量分数为%,所以钙的质量分数为%%=%。
答案:混合物中钙的质量分数为%。
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Fe2O3 的相对分子质量是( )A.72 B.160 C.56 D.166.下列是计算氢氧化钙[Ca(OH)2]相对分子质量的式子,其中正确的是( )A.40+16+1=57 B.40+2×(16+1)=74C.40×16+1=640 D.40×2×16×1=12807.硫酸铵的分子式是(NH4)2SO4,则硫酸铵里氮、氢、硫、氧元素之间的质量比是( )A.2:7:8:16 B.8:2:7:16 C.16:8:2:7 D.7:2:8:168.阿斯匹林化学是一种常见的镇痛剂,其分子式为 C9H8O4。下列说法不正确的是( )A.它每个分子含 21 个原子 B.它由三种元素组成C.各元素的质量比 C:H:O=9:8:4 D.其相对分子质量为 180(来源:淘豆网[/p-4243131.html])9.某三价金属元素与氧元素的质量比为 9:8,该氧化物的相对分子质量为。10.根据碳酸氢铵(NH4HCO3)的分子式列式计算:(1) 碳酸氢铵的相对分子质量;(2) 碳酸氢铵中各元素的质量比;(3) 碳酸氢铵中氢元素的质量分数;【能力提升】11.1985 年,科学家发现了一种叫做“足球烯”的超导物质,其化学式为 C60 ,关于该物质的说法①它是一种单质②它是一种化合物③它的一个分子中含有 60 个碳原子④它的相对分子质量为 12 ⑤它的相对分子质量为 720。其中说法正确的是( )A.①④ B.②③ C.①③⑤ D.②③⑤12.下列化合物中,含氢元素 2 克的是( )A.98 克 H2SO4 B.98 克 H2O C.98 克 CH4 D.98 克 H3PO413.下列化合物中,铁元素的质量分数最高的是( )A.Fe3O4 B.Fe2O3 C.FeO D.FeS14.硫的一种氧化物的分子式为 SOn,已知硫的质量分数为 40%,则 n 的数值是( )A.1 B.2 C.3 D.415.在现代生(来源:淘豆网[/p-4243131.html])活中,人们越来越注重微量元素的摄取。碘元素对人体有着至关重要的作用。右图是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分说明。请回答下列问题:(1)碘酸钾(KIO3 )中钾元素、碘元素、氧元素的质量比是;(2)碘酸钾(KIO3)中,碘元素的质量分数是;(计算结果精确到 0.1%)(3)若成人每天摄入 5g 这样的“碘盐”,至少..补充碘元素 mg。【创新探究】16.已知碳酸钙(CaCO3)和另外一种物质组成的混合物含碳量大于 12%,则另一种物质可能是下列中的( )A.Na2CO3 B.KHCO3 C.MgCO3 D.FeCO317.常温下,乙炔(C2H6)气体和酒精(C2H6O)蒸气的混合物中,氧元素的质量分数为 a%,则该混合物中碳元素的质量分数是( )A . %5100 aB. %5)100(4 aC. %54aD. %9)100(2 a第 2 节化学方程式(1)【课前预习】1.质量守恒定律是指。2.化学反应前后,原子的保持不变,各种原子的保持不变,原子的也保持不变,所以化学反应前后各物质(来源:淘豆网[/p-4243131.html])的质量总和必然相等。【课后提高】【基础巩固】1.在历届奥运会开幕式上都要举行隆重的“火炬接力”仪式,火炬中装的可燃物是丁烷,它燃烧时,火苗高且明亮,生成的产物只有二氧化碳和水。由此可知:丁烷中必有___元素。2.化学反应前后,下列各项中肯定没有变化的是( )(1)原子的数目;(2)分子的数目(3)元素的种类(4)物质的总质量(5)物质的种类(6)原子的种类。A.(1)(3)(4)(5)(6) B.(1)(3)(4)(6)C.(1)(2)(4)(6) D.(1)(3)(5)3.下列现象能用质量守恒定律解释的是( )A.二氧化锰在双氧水分解前后质量不变 B.白磷自燃前后,磷元素质量不变C.绿豆与黄豆混合后总质量不变 D.水结冰后质量不变4.下列各组物质在敞口容器里发生反应,容器内物质的总质量在反应前后不变的是( )A.高锰酸钾受热分解 B.在空气中加热铜丝C.在空气中灼烧炭粉 D.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液相混合5.在密闭容器中加热蔗糖产生炭黑和水,这一实验说明了( )A.蔗糖是炭黑和水组成的纯净物(来源:淘豆网[/p-4243131.html]) B.蔗糖是炭黑和水组成的混合物C.蔗糖分子是由碳元素和水分子构成的 D.蔗糖是由碳元素、氢元素和氧元素组成的。6.镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热,能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是( )7.由 3AB+ C2B3 = 2C+3X,可得( )A.X 中一定含碳、氢、氧三种元素 B.X 一定不是气体C.X 的化学式为 A2B D.X 一定是化合物8.根据反应 3NO2 + H2O → 2HNO3 + X,推断 X 的化学式为( )A.N2 B.NO C.N2O3 D.N2O59.2005 年 10 月 12 日,我国“神舟”六号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物的固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应:2NH4ClO4 = N2↑+4H2O + X + 2O2↑,则 X 的化学式为( )A.HCl B.ClO2 C.Cl2 D.HClO【能力提升】10.生态农业涉及农家废料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷的混合气体。该气体中的甲烷(CH4)可用来还原(来源:淘豆网[/p-4243131.html]) CuO 粉末得到金属铜,化学反应的方程式为:CH4+4CuO=CO2+2 +4Cu。(1)上述化学反应方程式中“”内对应产物的化学式为。(2)铜元素在化学反应前后化合价变化情况是:从价变到价。(3)甲烷中碳元素的质量分数为(填计算结果)。高温第 2 节化学方程式(2)【课前预习】1.用______来表示______________的式子,叫化学方程式。2.化学方程式书写的两条原则:___________________________________________________;___________________________________________________。【课后提高】【基础巩固】1.配平下列化学方程式(1) C6H6+ O2= CO2+ H2O (2) NH3+ Cl2= NH2Cl+ H2(3) CO+ Fe2O3= Fe+ CO2 (4) Al+ HCl= AlCl3+ H22.氮气和氢气在一定的条件下能发生反应 N2+3H2→2NH3,若用“●’’表示氮原子,&○”表示氢原子,则上述反应可表示为( )3.图 2-3-1 形象地表示了某反应物与生成物分子及其数目的变化,其中“●●”、“○○”、“●○●”分别表示 M、N、P 三种不同的分子,该反应的化学式中 M、N、P 前的化学计量数之比为( )A.2:2:3 B.3:1:2 C.2:1:2 D.3:2:24.在 A+B→C+D 的反应中,5 克 A 和一定的 B 恰好完全反应,生成 3 克 C 和 10 克 D,则 B 的质量是( )A.18 克 B.7 克 C.8 克 D.6 克5.在化学反应 3X+Y=Z+3W 中,若生成 15 克 Z 需 10 克 X 和 25 克 Y,则生成 10 克 W时参加反应的 X 为( )A.5 克 B.30 克 C.15 克 D.20 克6.在反应 3A+2B=2C+D 中,A、B 两物质完全反应时的质量比为 3:4 ,若生成 C 和D 共 210 克,则反应消耗 B 质量是( )A.60 克 B.80 克 C.100 克 D.120 克7.在反应 2A+3B===2C+4D 中,若 A、B、C、D 的质量比为 8∶12∶11∶9,则 A、B、C、D 的相对分子质量之比为( )A.8∶12∶11∶9 B.16∶36∶22∶36C.16∶16∶22∶9 D.2∶3∶2∶4【能力提升】8.黑火药是我国古代四大发明之一,它是木炭、硫粉、火硝(KNO3)三种物质按一定比例混合而成,爆炸后生成硫化钾(K2S)、氮气和二氧化碳,写出此反应的化学方程式:9.根据目前研究,鲨鱼是世界上惟一不患癌症的动物,研究发现其体内含有的角鲨烯 C30H50具有抗癌作用。角鲨烯是由种元素组成。角鲨烯也能燃烧,请写出它完全燃烧的化学方程式。10.2005 年 2 月 16 日生效的《京都议定书》,要求发达国家限制二氧化碳等温室气体的排放量,以控制日趋严重的温室效应。请回答下列问题:(1)绿色植物通过作用吸收二氧化碳;(2)科学家采用“组合转化”技术将 C02 和 H2 以一定比例混合,在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料 X 和 H20,其化学方程式是:2CO2+6H2=X+4H2O。则 X 的化学式是;(3)为了减缓大气中 CO2 含量的增加,下列建议不可行的是(填序号)。A.开发太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等新能源B.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐,11.某有机物4.8克在氧气中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和5.4克水。则下列说法正确的是( )A . 只含有碳、氢元素 B . 一定含有碳、氢、氧元素C . 一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素 D .不一定含有碳、氢、氧元素第 3 节金属【课前预习】1.生铁特点:含碳量以上,比较,有性,经得起较大的,适宜做大。2.钢的特点:含碳量,钢坚硬。如果在钢中按一定比例加入铬、钨、镍、硅等元素,则形成特种钢或合金钢,适用于各个行业。钢是世界上最大的金属材料,我国量位于世界第一。3.第一金属是,第二金属是, 将跃居为第三金属。【课后提高】【基础巩固】1.以下金属的用途主要利用了金属的什么性质:(1)铝制成厨房的炊具(2)金制成装饰品(3)铜和铝制成电线和电缆2.某种新型“防盗玻璃”为多层结构,每层中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,产生电信号,与金属线相连的警报系统就会立刻报警,这利用了金属的( )A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性3.钢材可以用作桥梁的结构材料是因为它( )A.有一定的机械强度 B.有良好的导热性C.不易受空气和水的作用 D.有良好的导电性4.铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是( )A.都是银白色的固体 B.有导电性C.能和稀硫酸反应 D.通常状况下能与氧气反应5.下列关于铁的叙述不正确的是( )A.纯铁为银白色金属 B.纯铁有良好的延展性C.生铁和钢都是铁的合金 D.铁是最早被人类广泛利用的金属6.下列物质中,不属于金属的是( )A.铜 B.汞 C.铝 D.铁矿石7.下列物质中,不属于合金的是( )A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银8.人们常用的物质中属于纯净物的是( )A.铝合金门窗 B.新鲜牛奶 C.医用酒精 D.体温计中的水银9.下列金属露置在空气中,保存时间最长的是( )A.铜 B.铁 C.铝 D.钢10.人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是( )A.铜、铁、铝、钛 B.铁、铝、铜、钛C.铜、铁、钛、铝 D.铁、铜、铝、钛11.“金银铜铁锡”俗称五金,是被广泛使用的金属材料。在这五种金属中,活动性最弱的是( )A.金 B.银 C.铁 D.锡12.据《都市晨报》报道,2009 年 3 月 11 日,沪宁铁路丹阳段施工工地由于残留的铝粉播放器加载中,请稍候...
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据魔方格专家权威分析,试题“有一包久置生石灰干燥剂,其成分可能为CaO、Ca(OH)2、CaCO3中的一..”主要考查你对&&化学反应方程式的计算&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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化学反应方程式的计算
利用化学方程式的简单计算: 1. 理论依据:所有化学反应均遵循质量守恒定律,根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。 2. 基本依据&&&&& 根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。例如:镁燃烧的化学方程式为 2Mg+O22MgO,其中各物质的质量之比为,m(Mg):m (O2):n(MgO)=48:32:80=3:2:5。 有关化学方程式的计算:1. 含杂质的计算,在实际生产和实验中绝对纯净的物质是不存在的,因此解题时把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算,而计算出的纯净物也要换算成实际生产和实验中的不纯物。这些辅助性计算可根据有关公式进行即可。 2. 代入化学方程式中进行计算的相关量(通常指质量;必须需纯净的(不包括未参加反应的质量)。若是气体体积需换算成质量,若为不纯物质或者溶液,应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。(1)气体密度(g/L)=(2)纯度=×100%=×100%=1-杂质的质量分数(3)纯净物的质量=混合物的质量×纯度综合计算:1. 综合计算题的常见类型(1)将溶液的相关计算与化学方程式的相关计算结合在一起的综合计算。(2)将图像、图表、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算2. 综合计算题的解题过程一般如下:综合型计算题是初中化学计算题中的重点、难点。这种题类型复杂,知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求学生有较高的分析应用能力和较强的文字表达能力。它考查的不仅是有关化学式、化学方程式、溶解度、溶质质量分数的有关知识,也是考察基本概念、原理及元素化合物的有关知识。综合计算相对对准度较大,但只要较好地掌握基本类型的计算,再加以认真审题,理清头绪,把握关系,步步相扣,就能将问题顺利解决。 3.溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算&&&&&&&溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算题,问题情景比较复杂。解题时,应首先明确溶液中的溶质是什么,溶质的质量可通过化学方程式计算得出,其次应明确所求溶液的质量如何计算,最后运用公式汁算出溶液的溶质质量分数。&&&&& 解题的关键是掌握生成溶液质量的计算方法:生成溶液的质量=反应前各物质的质量总和一难溶性杂质(反应的混有的且不参加反应的)的质量一生成物中非溶液(生成的沉淀或气体)的质量。 (1)固体与液体反应后有关溶质质量分数的计算于固体与液体发生反应,求反应后溶液中溶质的质量分数,首先要明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学反应计算溶质质量是多少(有时溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系,求出溶液总质量,再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。对于反应所得溶液的质量有两种求法: ①溶液组成法:溶液质节=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,溶剂水根据不同的题目通常有两种情况:原溶液中的水;化学反应生成的水。 ②质量守恒法:溶液质量=进入液体的固体质量(包括由于反应进入和直接溶入的)+液体质量-生成不溶物的质量-生成气体的质量。(2)对于液体与液体的反应,一般是酸碱、盐之间发生复分解反应,求反应后溶液中溶质的质量分数。此类计算与固体和液体反应后的计算类似,自先应明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学应应计算溶质质量是多少(往往溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系、求出溶液总质量再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数此类反应发生后,溶液质量也有两种求法:①溶液组成法(同上)。②质量守恒法:溶液质量=所有液体质量之和-生成沉淀的质量-生成气体的质量。4. 图像、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算&&& 在近几年中考题出现了以图像,表格为载体的化学计算题这类题的特点是利用数学方法将化学实验数据进行处理和表达,常常以坐标曲线、图像、表格等形式将解题信息呈现。解答此类题目时,受求学生能够对图像,表格进行科学分析从中获取有用信息并结合化学知识将有用信息,应用到解决实际问题中 (1)图像与化学方程式结台的综合计算图像型计算题是常见的题型是坐标曲线题,其特点是借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用曲线图直观表示出来。&&& 坐标系中的曲线图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,读图时,要善于从曲线图中捕捉到“三点”,(起点,拐点,终点),并分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。(2)表格与化学方程式结合的综合计算这类题往往给出一组或多组数据或条件,通过对表格中数据或条件的分析,对比,解答有关问题或进行计算。策略:要通过仔细阅读,探究表格中各组数据之间内在的规律,努力从“变”中找“不变”,及时发现规律之中的矛盾点,从“不变”中找“变”,进而分析矛盾的根源,解决问题。(3)实验探究与化学方程式相结合的综合计算做实验探究的综合计算题时,学生应将化学计算与化学实验紧密结合,在对实验原理,实验数据进行分析理解的基础上,理出解题思路,在解题过程中要特别注意实验数据与物质(或元素)质量间的关系,解题的关键是理清思路,找出正确有用数据,认真做好每一步计算。5. 化学方程式计算中的天平平衡问题:&&&& 化学计算中有关天平平衡问题的计算一般指眨应前灭平已处于平衡状态,当托盘两边烧杯中加入物质后,引起烧杯内物质净增量的变化,从而确定天平能否仍处于平衡的状态。解此类题目必须理顺以下关系:烧杯内物质净增质量=加入物质质量一放出气体质量;当左边净增质量=右边净增质量时,天平仍处于平衡状念;当左边净增质量&右边净增质量时,天半指针向左偏转;当左边净增质量&右边净增质量时,天平指针向有偏转。6. 化学方程式计算的技巧与方法:(1)差量法(差值法)&&& 化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的州时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。如:①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2反应后固体质量减小,其差值为生成氧气的质量②H2+金属氧化物金属+水,该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量(或金属氧化物中氧元素的质量)③CO+金属氧化物金属+CO2,该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量。④C+金属氧化物金属+CO2,反应后固体质量减小,其差值为生成的二氧化碳的质量。⑤2H2+O22H2O,反应后气体质量减小,其减小值为生成水的质量。⑥金属+酸→盐+H2,该变化中金属质量减小,溶液质量增加,其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。⑦金属+盐→盐+金属,该变化中金属质量若增加,溶液的质量则减小,否则相反。其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。⑧难溶性碱金属氧化物+水,该变化中固体质量减小,其差值为生成的水的质量例:为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量,甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理,分别利用两种方法测定了磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,已知磁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(1)甲组同学取该磁铁矿10g与足量的一氧化碳充分反应,并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,溶液的质量增加了5.5g,请你根据甲组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。(2)乙组同学取该磁铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为8g,请你根据乙组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。解析:(1)甲组同学的实验中被氢氧化钠溶液吸收的是CO还原Fe3O4生成的CO2,由5.5gCO2的质量作为已知条件,根据方程式可计算出Fe3O4的质量(2)乙组同学的实验中10g样品被CO充分还原后剩余8g固体,减少的质量为Fe3O4中氧元素的质量,利用产生的差量即可求出Fe3O4的质量。也可以根据题中杂质不参加反应来建立等量关系,求出Fe3O4的质量。答案:(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2      232        176      x         5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%(2)设样品中Fe3O4的质量分数为xFe3O4+4CO3Fe+4CO2 △m232     168   232-168=64x           10g-8g=2g232:64=x:2gx=7.25g样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%(2)关系式法关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法有如下两种类型. (1)纵向关系式经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算 (2)横向关系式 ①几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算 ②有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可建华运算过程。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。例:碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,是一种白色固体,是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,它能与稀硫酸等酸反应生成CO2,试回答:(1)写出NaHCO3与稀硫酸反应的化学方程式(2)如何用98%的硫酸(密度为1.84g/mL)配制980g18.4%的硫酸溶液?(3)现将45gNaHCO3(混有KHCO3)固体粉末加入100mL稀硫酸,恰好完全反应后是气体全部逸出,固体粉末的质量与产生CO2的体积的关系如图(该状况下,CO2的密度为2g/L)所示,计算:①求100mL稀硫酸中硫酸的质量②若稀硫酸为120mL时,加入固体粉末为58.5g,求产生CO2的体积。解析:(1)书写化学方程式时注意化学方程式的配平和“↑”的书写(2)设配制980g18.4%的硫酸溶液需98%的硫酸(密度为t.84g/mL)的体积为x,则: x×1.84g/ml×98%=980g×18.4%,x=100mL,需水的质量为:980g-100ml×1.84g/mL=796g;配制过程中应注意一定要把浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌(3)由图像可以看出,45g固体粉爪与100ml稀硫酸恰好完全反应生成CO211L, 11LCO2的质量为l1L×2g/L=22g,根据CO2的质量可计算出100mL稀硫酸中硫酸的质量:由100mL 稀硫酸能与45g固体粉末完全反应,可计算出120mL 稀硫酸能与54g固体粉未完全反应,而加入的固体粉末为58.5g,则固体粉末有剩余,稀硫酸完全反应生成CO2气体11L,则120mL稀硫酸与54g固体粉末完全反应生成二氧化碳的体积为:答案:(1)2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2CO2↑+2H2O(2)将100ml98%的H2SO4沿着烧杯内壁慢慢倒入796ml水中,同时用玻璃棒不断搅拌。(3)解:①45g固体完全反应时生成CO2的质量m(CO2)=11L×2g/L=22g设硫酸溶液中H2SO4的质量为x由(1)得H2SO4——2CO2     98    88     x     22gx=(98×22g)/88=24.5g②设与120mL稀H2SO4完全反应的固体粉末的质量为y100mL/120mL=45g/yy=54g&58.5g所以固体粉末过量,以硫酸的量进行计算:V(CO2)=(11L×120mL)/100mL=13.2L答:100mL稀硫酸中硫酸的质量为24.5g,产生的CO2的体积为13.2L。(3)平均值法&&&& 混合物中确定各组分的有关计算是初中化学计算中难度较大的一种题型.如混合物中各组分均能与某一物质反应且得到的产物中有同一种物质或混合物中各组成成分均含有同一种元素,要确定其成分的有天计算可用平均值法求解。解答此类题的关键是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二价相对原子质节、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等),此平均值总是介于组分中对应值的最大值与最小值之间。利用这些平均值解题的方法叫做平均值法。下面分类进行讨论:(1)平均二价相对原子质量法&& 由金属单质组成的混合物,要判断混合物的组成或计算某一成分的质量,利用平均二价相对原子质量法计算较为快捷、准确。解题时先设该混合物为一种纯净的二价金属,利用化学方程式或其他方法求出平均二价相对原子质量,混合物各组分中一种金属的二价相对原子质量小于半均二价相对原子质量,则另一种金属的二价相对原子质量必须大于平均二价相对原子子质量,据此求出正确答案。二价相对原子质量=×2如:Na的二价相对原子质量=×2=46Mg的二价相对原子质量=×2=24Al的二价相对原子质量=×2=18设一种二价金属R的质量为m,其二价相对原子质量为M,与足量稀硫酸反应产生H2的质量为xR+H2SO4==RSO4+H2↑M&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 2m&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& x解得:x=m/M×2即金属与足量稀硫酸反应,生成H2的质量与该金属质量成正比,与该金属二价相对原子质量成反比,若像Cu等金属与稀硫酸不反应,即产生的H2的质量为零。注意:①二价相对原子质量和相对原子质量有本质区别,前者为一假设值。 ②Cu、Ag等不与稀硫酸或稀盐酸发生置换反应的金属产生H2质量为0。⑧金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应产生氢气的质量为:④制取一定量的氢气需要金属的质量为:例:小明同学用6.5g不纯的锌与足量稀盐酸完全反应,收集到H2的质量为0.205g,已知其中含有另一种金属杂质,这种金属杂质不可能是()A.铁B.铝C.铜D.镁解析:由题意可知,两种金属混合物6.5g与足量的稀盐酸反应生成了0.205g氢气,则混合物的二价相对原子质量为(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五种金属的二价相对原子质量分别为65,56,18,∞(无穷大),24,混合物中含有Zn,则另一种金属的二价相对原子质量不能大于63.4,所以这种金属杂质不可能是Cu。(2)相对分子质量平均值法由化合物组成的混合物,要判断混合物中各物质是否存在或计算某成分的质量,可用相对分子质量平均值法解题。解题时根据化学方程式和其他方法求出平均相对分子质量,混合物中一种物质的相对分子质量如果大于平均相对分子质量,则另一种物质的相对分子质量必小于平均相对分子质量,据此可求出正确答案。(3)质量平均值法利用混合物中平均质量解题方法。(4)质量分数平均值法混合物中某元素的质量分数总是介于混合物中一种成分该元素的质量分数与另一种成分中该元素的质量分数之间,据此可确定混合物的组成。4. 守恒法化学变化中等量关系的简历,有一条很重要的定律——质量守恒定律,即参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。在实际应用中,上述定律演绎为:a化学反应前后,物质发生变化生成新物质,但组成物质的元素种类不变,质量不变;b化学反应前后,分子本身发生变化,而分子的数目虽然有的改变,但原子的种类,数目不变。该定律反映出化学反应中的一些等量关系,是解化学试题的思路之一。利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。下面分类进行讨论:(1)质量守恒法①发宁前后反应物与生成物质量守恒②溶液混合或稀释前后,溶质总质量守恒③化学反应中某些元素的质量守恒(2)电荷守恒法溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。(3)比例守恒法利用试题中潜在的某些量之间的比例恒定不变的原理来解题的一种方法。例:某二价金属M的氧化物10g与90g稀硫酸恰好完全反应后,形成无色透明溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30%,请计算(结果保留一位小数):(1)该金属M的相对原子质量和上述新硫酸中溶质的质量分数(2)反应后溶液中氢元素与氧元素的质量比解题:(1)由质量守恒定律可知,反应后溶液中溶质质量为100g×30%=30g设金属M的相对原子质量为M,稀硫酸中H2SO4的质量为xMO + H2SO4== MSO4 + H2OM+16&   98    M+9610g    x     30g(M+16):(M+96)=10g:30g解得M=24,可知M为镁元素98:40=x:10gx=24.5g硫酸溶液中溶质的质量分数为:24.5g/90g×100%=27.2%(2)反应后溶液中MgSO4的质量为30g,则水的质量为70g,氢元素的质量即水中氢元素的质量,氧元素的质量是水与硫酸镁中氧元素的质量和氢元素与氧元素的质量比为:(70g×):(70g×+30g×)=35:3525. 假设量法在所给题目中缺少实例,无数据,仅有字母或仅有比值,在解答该类题设未知数之前,先假设一个题目中缺少的关键量为假设量,即一个已知量,补充解题的条件。然后,此假设量可参与整个化学计算,使计算过程简单,清晰。但该假设的已知量只帮助解题,不会影响最终结果,这种解题方法叫假设量法。具体有两种类型:假设用具体的物质代替题目中抽象或不定的物质来解题。②假设一具体数据代替题目中未知数据来解题。a. 题目中给出化学反应前后某两种物质的等量关系(已知条件),求混合物中各组分间的质量比—找等量设为假设量。b. 题目中给出某种物质的质量分数(已知条件),求另一种物质的质量分数—找条件中给出的质量分数所对应的物质质量为假设量例:已知完全中和一定量的某盐酸,需100g80%的氢氧化钾溶液,若改用100g80%的氢氧化钠溶液,则反应后溶液的pH()A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定解析:设题目中盐酸溶液中溶质的质量为36.5g,需要NaOH、KOH的质量分别为x和yNaOH+HCl==NaCl+H2O40  36.5x   36.5g40/x=36.5/36.5gx=40gKOH+HCl==KCl+H2O56 36.5y  36.5y=56g若用含56gNaOH的溶液与含36.5gHCl的盐酸反应,则NaOH过量,溶液pH&7,选A。6. 比较法解题时对题目给定的已知条件或数据,结合有关知识进行全面,仔细地分析,比较,然后确定正确答案。此法解计算型选择题时可避免对各备选答案一一进行计算。运用该法解题时有如下情况:(1)分类比较:按被选择对象的某些特点,先分类后比较选择(2)计算比较:解题时先做简单计算,然后比较化学式,相对分子质量或分子中某一相同原子的个数,最后选择。(3)转化问题比较:解题之前将所求问题转化为直观问题来比较选择答案。(4)排列比较:将被选择答案按某种顺序排列后,再分析比较选择答案。例:铅蓄电池中需要一定质量分数的硫酸溶液,现将50%的硫酸溶液(密度为d1g/ml)与10%的硫酸溶液(密度为d2g/ml)按体积比1:1混合,已知d1&d2,所得溶液的质量分数()A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%解析:当两种同溶质的溶液混合时,以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合为例,且a&b。当m1&m2时,混合后溶质质量分数大于(a%+b%)/2当m1=m2时,混合后溶质质量分数=(a%+b%)/2当m1&m2时,混合后溶质质量分数&(a%+b%)/2从题意分析知,由d1&d2,则等体积的两种溶液,50%的H2SO4溶液质量大,则混合后溶质质量分数&(50%+10%)/2=30%要明确解题思路解题时的一般思路: (1)先找出题中涉及的化学反应,并正确书写化学方程式。 (2)找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。 (3)确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系,那必须分析清楚该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的,然后再列出相应的比例式。 根据化学方程式计算的步骤具体的计算步骤如下: (1)设未知量,求什么设什么。 (2)正确完整地写出相应的化学方程式。 (3)根据化学方程式写出各物质的相对分子(或原子)质量总和,标在相应的化学式下面。把题中的已知条件和待求未知址写在相应物质的相对分子(或原子) 质量总和的下面。 (4)列比例式。 (5)求解。 (6)简明地写出答案。 应注意的问题: (1)解题时首先要认真审题、理清思路、确定解题方法、严格按解题步骤求解。 (2)化学方程式所表示的反应物、生成物的质量关系是进行化学计算的基础,在化学方程式中各物质的化学式一定要书写正确,一定要配平化学方程式或关系式中某元素原子的数目一定要相等,相对分子质量的计算一定要准确。 (3)化学方程式所表明的各物质均指纯净物,参加计算的各物质的质量也必须是纯净物的质量。如果求纯净物的质量需进行换算,换算方法:纯净物的质量= 物质总质量×该物质的质量分数(即纯度)。 (4)对题目中所给的“适最”“足量”“过量”“恰好反应”“完全反应”“充分反应”等词语,要认真对待,正确理解一般来说:“适量”—两种(或多种)反应物之间按一定量比恰好反应。 “足量”—一种反应物完全反应,无剩余;另一种反应物可能完全反应,也可能过量。 “过量”—完全反应后,有一种(或多种)反应物剩余。 “恰好反应”和“完全反应”—完全反应,反应物无剩余。 “充分反应”和“反应完全”—同“足量"。(5)用化学方程式计算时解题格式要规范。利用化学方程式计算的几种类型: (1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量。 (2)有关含杂质的物质质量间的计算。 (3)根据化学方程式进行计算的含有体积、密度与质量间换算的有关计算。(4)关于过量问题的计算。 (5)多步反应的计算。(6)其他类型的计算。 计算时常见的错误: (1)不认真审题,答非所问;(2)元素符号或化学式写错;(3)化学方程式没有配平;(4)相对分子质量计算错误;(5)没有统一单位;(6)把不纯物质当成纯净物质计算。化学方程式计算中的几个误区: (1)化学方程式不正确就计算,这是最严重的问题。 (2)把含杂质的质量直接应用在化学方程式计算中,或把体积直接代入化学方程式。 (4)解题格式不规范,设的未知缺与求的量不同,相对分子质量计算错误, (5)计算不准确,不按题目要求写化学方程式(方程式应用不当)。 (6)体积、质量、密度之间的关系问题及单位问题弄错等。化学方程式计算中的“三个三”: 在解题时要把握好“三个要领”、抓住“三个关键”、注意“三个事项”,即: 三个要领:(1)步骤要完整;(2)格式要规范; (3)结果要准确。三个关键:(1)准确书写化学式;(2)化学方程式要配平;(3)计算质量比要准确。三个事项:(1)单位统一;(2)用纯量进行计算; (3)若是体积要换算成质量。
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