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第四章  化學(xué)計(jì)算

 

化學(xué)計(jì)算是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的重要組成部分，是從物質(zhì)量的變化的角度來(lái)研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的。物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系是計(jì)算的依據(jù)，數(shù)學(xué)方法則是工具。初中階段涉及的化學(xué)計(jì)算，主要包括三個(gè)方面：

1．  有關(guān)化學(xué)量的計(jì)算。

2．  有關(guān)溶液的計(jì)算。

3．  有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算。

復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容要重視正確理解化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論；熟悉元素化合物性質(zhì)，并能

從中找出有關(guān)的數(shù)量關(guān)系；認(rèn)真審題，尋找思路，掌握解題的方法、步驟和書(shū)寫(xiě)格式。

第一節(jié) 化學(xué)量的計(jì)算

考點(diǎn)說(shuō)明

1．  在了解相對(duì)原子質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量關(guān)系的基礎(chǔ)上，掌握物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算；

2．  能在理解化學(xué)式涵義的基礎(chǔ)上，計(jì)算化合物中各元素的質(zhì)量比、某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

3．  能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的化學(xué)式的逆運(yùn)算，能運(yùn)用化學(xué)式進(jìn)行一些巧算。

知識(shí)整理

1．  根據(jù)化學(xué)式計(jì)算

（1）相對(duì)分子質(zhì)量 （2）組成物質(zhì)的元素質(zhì)量比 （3）組成物質(zhì)的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

  常用的計(jì)算關(guān)系式有（以化合物AmBn）：

     物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝A的相對(duì)原子質(zhì)量×m + B的相對(duì)原子質(zhì)量×n

A、B元素的質(zhì)量比＝A元素的相對(duì)原子質(zhì)量×m/ B元素的相對(duì)原子質(zhì)量×n

A元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝A元素的相對(duì)原子質(zhì)量×m/AmBn的相對(duì)分子質(zhì)量×100％

計(jì)算時(shí)的注意點(diǎn)：

   （1）正確書(shū)寫(xiě)化合物的化學(xué)式；

（2）正確計(jì)算有關(guān)量，如相對(duì)分子質(zhì)量、某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等；

（3）計(jì)算格式應(yīng)規(guī)范。

2.有關(guān)純度的計(jì)算

   物質(zhì)（或元素）的純度＝純物質(zhì)（或元素）的質(zhì)量/不純物質(zhì)的質(zhì)量×100％

計(jì)算時(shí)的注意點(diǎn)：

（1）物質(zhì)（或元素）的質(zhì)量不能遺漏或增添；

 (2 ) 真正弄清純與不純的關(guān)系，正確求解物質(zhì)（或元素）的純度。

經(jīng)典例題

例1. 明礬是日常生活中一種常見(jiàn)的鹽，可作凈水劑，其化學(xué)式為KAl(SO₄)₂?12H₂0。求：

（1）       明礬的相對(duì)分子質(zhì)量；

（2）       明礬中所含各元素的質(zhì)量比；

（3）       氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

（4）       含結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【答案】（1）明礬的相對(duì)分子質(zhì)量＝39＋27＋（32＋16＋4）×2＋12×（1×2＋16）＝39＋27＋192＋216＝474

（2）各元素的質(zhì)量比為m_k:m_Al:m_s:m_o:m_H=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12

 =39:27:64:320:24

 

Ar(O)×(4×2＋12)            16×20

（3）氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝                      ×100% =          ×100%=67.5%

 Mr[KAl(SO₄)₂?12H₂0]          474

                              12×Mr(H₂0)               12×18

(4)含結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=                    ×100% =          ×100%=45.57%

Mr[KAl(SO₄)₂?12H₂0]           474

 

例2.某甲醛溶液中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（甲醛的化學(xué)式為HCHO）

【分析】本題常規(guī)解法是：先根據(jù)溶液中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再利用甲醛化學(xué)式求出溶液中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這種解法運(yùn)算太多，容易出錯(cuò)。

分析甲醛化學(xué)式HCHO，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其中H、O原子個(gè)數(shù)比為2 ：1，即可將甲醛的化學(xué)式寫(xiě)作C(H₂O)_n 。則此題可以巧解。

HCHO可寫(xiě)作C(H₂O) ，可虛擬由HCHO和 H₂O構(gòu)成的溶液的化學(xué)式為 C_m(H₂O)_n

H%=10%     則 H₂O%=H%×18/2=90%

所以C%=1-H₂O%=1-90%=10%

【答案】碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％ 。

例3.原計(jì)劃用90kg尿素[CO(NH₂)₂]，現(xiàn)因缺貨改用硝酸銨(NH₄NO₃)。計(jì)算要用多少千克的硝酸銨才能與90kg尿素的含氮量相等？

【分析】 此題是求兩種不同的物質(zhì)中同一種元素的質(zhì)量相等時(shí)，兩種不同物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系。解答此題的方法有多種，最簡(jiǎn)單的方法是關(guān)系式法。關(guān)系式法首先要確定兩種物資的分子個(gè)數(shù)比。根據(jù)元素質(zhì)量相等時(shí)（同種元素），其中所含原子個(gè)數(shù)相同，可知當(dāng)NH₄NO₃和CO(NH₂)₂中氮元素質(zhì)量相等時(shí)，NH₄NO₃和CO(NH₂)₂的分子個(gè)數(shù)比是1 ：1，因?yàn)樗鼈兠恳粋�(gè)分子中都含有兩個(gè)氮原子。

  設(shè)x kg NH₄NO₃中含氮量與90kg CO(NH₂)₂的含氮量相等。

  據(jù)關(guān)系式         NH₄NO₃ ～  CO(NH₂)₂

80                                60

x kg       90kg

            80:60=x:90kg       x =120kg

【答案】需用120kg的NH₄NO₃。

自主檢測(cè)

一、選擇題（每小題只有1個(gè)正確答案）

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二、填空題

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三、計(jì)算題

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