根据化学方程式的计算是初中化学计算的基础,因此,掌握根据化学方程式进行计算的一般方法是至关重要的。为了帮助同学们了解和掌握根据化学方程式计算的方法,本文拟以近年来各地中考中的有关试题为例,说明于后。
一、比例法
这是化学计算中应用十分普遍的一种方法,它根据基本概念。化学原理、物质性质,应用物质的量间成正比例的关系,列出比例式并进行计算。通常列比例式为上下相比,也可以左右相比。
例:欲制取五氧化二磷71克,需要氧气多少克?
解:设需消耗氧气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.关系式法
关系式法广泛应用在根据化学方程式的化学计算中,尤其对于有多步反应的计算更为简便。计算过程中的关键是正确认识化学方程式中各物质(反应物和生成物)间的“量的关系”即“关系量”,通过找出关系式、关系量,即可列比例进行计算。
例:在空气中燃烧一定质量的硫,得到6.4克二氧化硫气体,问:如果燃烧所需的氧气全部由分解高锰酸钾来提供,最少需高锰酸钾多少克?
解:设最少需高锰酸钾x克,由题意:
S+O2 = SO2
2KMnO4=K2MnO4+ MnO2+ O2↑
得关系式:SO2 = 2KMnO4
....................64........2×158
.......................... 6.4......... x
列比例解得:x=31.6(克)
答:(略)
3.差量法
这是根据化学方程式反应出来的反应物和生成物的质量差(或其它差量),与反应物或生成物成正比例关系的一种求解方法,其本质仍是比例法,它是一种提高解题速度的简便准确的方法,对于反应完全与否均可适用。
例:氢氧化铜受热分解的化学方程式为:Cu(OH)2=CuO+H2O现将混有氧化铜的氢氧化铜样品10克放在质量为50克的坩锅加热,完全反应后,称得钳锅及坩锅内的固体物质的质量为58.2克,求:
(1)反应中放出的水蒸气的质量为多少克;
(2)样品里含氢氧化铜的百分率。
解:设反应放出的水蒸气质量为x克,含样品y克
Cu(OH)2=CuO+ H2O 固体质量减少
....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.代数法
代数法是根据题意,把计算题中的已知量和未知量结合起来,找出有关数值间量的关系,建立一个代数方程进行计算。通常列出的代数方程式有一元一次方程,也有二元一次方程,有时还会有三元一次方程,适合这种方法解的化学计算题数量较多。综合性较强,必须对化学概念有较深刻的理解,同时还要具备熟练运用数学知识的能力,才能得心应手地解题。
例:为了制取氧气,取一定量的氯酸钾和二氧化锰的混和物,二氧化锰在混和物中的质量百分比为20%,加热后二氧化锰含量提高到25%,求此时氯酸钾分解的百分率。
解:设反应前MnO2和KClO3的总质量为m克,则MnO2为0.2m克,KClO3为0.8m克;当MnO2的含量提高至25%是分解的KClO3为x克,有:
2KClO3 = 2KCl +3O2↑
...........245....................96
.............X..................96x/245
由MnO2在反应前后质量不变得:
m-96x÷245×25%=0.2m
解得:x=0.51m(克)
∴KClO3的分解率为:
0.51m÷0.8m×100%=63.75%
答:(略)
5.守恒法
此法是利用化学反应的性质,即原子间的重新组合,抓住化学反应前后质量不变,(或方程式中某二量不变)来解题的,这样既可提高解题速度,又可避免在繁杂的解题背景中寻找关系,提高解题的准确性。
例 在浓度为10%的盐酸溶液109.5克中,加入26.5克Na2CO3和NaCl的混和物,充分反应后,再加入密度为1.11克/厘米3,浓度为10%的NaOH溶液36.05毫升,此时恰好安全反应,求混合物中Na2CO3的百分含量。
解:设混和物含Na2CO3 x克,则:
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
..........106........73
.............X.....73x/106
设与NaOH反应的盐酸为y克
NaOH + HCl = NaCl+H2O
......... 40........36.5
36.05×1.11×10% .y
Y=36.5×36.05×1.11×10% ÷40
∵参加反应的盐酸的量是恒定的
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、综合法
有些计算题,综合性强,难度较大,在解答时若拘泥于某一固定的解法是难以达到目的的,往往需要综合运用各种方法,即以一种解法为主,同时辅以其它各种方法,综合考虑,各个击破。
由上述例析可见:根据化学方程式的计算方法是很多的,只要同学在学习中善于根据题意,灵活动用解题方法,反复实践,把握要领,抓住等量关系,就一定能掌握根据化学方程式计算的规律和技巧。