化学式计算的几种典型题型解题技巧初中学

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化学计算题是中考必考题型之一,其中有关化学式的计算是三大计算内容之一。由于中考常出现有关化学方程式的综合计算,现将有关化学式的计算从基本题型和延伸题型两方面总结如下。

一、基本题型:

1.计算相对分子质量

规律:相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量×原子个数之和

注意:(1)同种元素的原子个数可以合并计算。

(2)当分子中含有多个原子团时,可先将原子团的相对分子质量计算出来,再乘以原子团的个数。

例:计算碳酸铵[(NH4)2CO3]的相对分子质量。

分析:在化学式中,有两个铵根(NH4)原子团,先算原子团的相对分子质量,再乘以2。

解:碳酸铵[(NH4)2CO3]的相对分子质量=(14+1×4)×2+14+16×3=96。

2.计算化合物中各元素的质量比

规律:化合物中各元素的质量比=化学式中各元素原子的相对原子质量×原子个数之比

注意:根据化学式先计算出物质中所含元素各自的相对原子质量总和,依据相对原子质量总和列出比例式,再化简成整数比值。

例:计算NH4NO3中所含各元素的质量比

分析:从NH4NO3的化学式可知:组成硝酸铵的三种元素是N、H、O,再分别计算各元素的相对质量,然后再计算硝酸铵中各元素的质量比。

解:NH4NO3中,氮、氢、氧三种元素质量比=(14×2):(1×4):(16×3)=7:1:12。

3.计算化合物中各元素的质量分数

规律:某元素的质量分数=某原子的相对原子质量×该原子的个数/该化合物的相对分子质量×%。

注意:1.求谁的质量分数,就用谁的量除以化合物的相对分子质量,再乘以%。

2.注意写公式,不要忘记百分号。

例:计算(NH4)2SO4中氮元素的质量分数。

解:(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=N的相对原子质量×2/(NH4)2SO4的相对分子质量×%=14×2/[(14+1×4)×2+32+16×4]×%=21.2%。

4.化合物的质量与某元素的质量的相互换算

注意:1.注意单位参与运算,综合计算质量分数不用写公式。

2.要用已知量直接乘以或除以该元素质量分数的原表达式,便于约分,求解简便,结果准确。

例:多少g尿素CO(NH2)2的含氮量与80g硝酸铵NH4NO3的含氮量相当?

解:80kg硝酸铵中氮元素的质量=80g×(14×2/80)×%=28g。

尿素的质量=28g÷(14×2/60)×%=60g。

二、延伸题型

学生在学完化学式的计算后,只能做几种简单的基本计算,对于知识延伸所涉及的计算无从下手,现对几种延伸题型作以下总结:

1.根据物质相对分子质量、各元素的质量比或各元素的质量分数,求化学式

例:已知由N、O两元素组成的化合物中,N、O两元素的质量比为7:12,求该化合物的化学式。

分析:此类题的解题思路一般为:先设出此化合物的化学式,然后利用物质中两元素的质量比和相对原子质量之比的计算关系式,求出原子个数比,写出化学式。

解:设此化合物的化学式为NxOy。

2.有关纯度的计算

例:某同学发现他家菜园中的蔬菜生长迟缓,便施用了一种氮肥,根据氮肥包装标签上的部分文字。求其纯度。

标签的内容:硝酸铵(NH4NO3)

净重:50kg 含氮量:34.3%

分析:纯度是指不纯物质中含纯物质的质量分数。解此类题可用以下三种解法:

(1)先求不纯氮肥中氮元素的质量,再求纯硝酸铵的质量,最后求纯度。

(2)设纯度为x,根据50kg不纯氮肥与纯硝酸铵的含氮元素质量相等列方程,解出x。

(3)用公式,由方法2可得公式:纯度=不纯物质中某元素的质量分数/纯物质中该元素的质量分数。

(4)用关系式法,设纯度为x,根据关系式列出方程,解出x。

解法一:

氮元素的质量=50kg×34.3%=17.15kg,

硝酸铵的质量=17.15kg÷14×2/80×%=49kg,

纯度=49kg÷50kg×%=98%。

解法二:设纯度为x。

50kg×x×14×2/80×%=50kg×34.3%(此式把两边的50kg约掉即可得方法三的公式),x=98%。

解法三:纯度=34.3%/35%=98%。

解法四:设纯度为x。

由化学式得关系式如下:

总结:四种方法相比较,第三种方法更简单,但必须记住公式,而方法一、二更好理解,方法四也经常用到,应该掌握。

3.已知样品中某元素的含量,求可能含有的杂质

例:有一不纯的硝酸铵化肥样品经测其氮元素的质量分数为38%,且只含有下列物质中的一种杂质,则可能混入了( )。

A.NH4Cl B.CO(NH2)2

C.(NH4)2SO4D.NH4HCO3

解析:此题需用“平均值法”解决,先计算NH4NO3、NH4Cl、CO(NH2)2、(NH4)2SO4、NH4HCO3五种物质中含氮量分别为:35%、26.2%、46.7%、21.2%、17.7%,样品中含氮量平均值为38%,高于纯净的NH4NO3的含氮量35%,所以应含有杂质的含氮量应高于38%,才有可能混合成此题的样品。故答案为B。

总结:NH4NO3、NH4Cl、CO(NH2)2、(NH4)2SO4、NH4HCO3五种物质中含氮量分别为:35%、26.2%、46.7%、21.2%、17.7%,这些计算结果以后还会经常用到,为了减少计算,以便直接运用,可让学生记牢。

4.已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数,求另一种元素的质量分数

例:已知在NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中,含硫a%,则含氧元素的质量分数为多少?

分析:仔细观察,会发现钠与氢相对原子质量相加正好等于镁的相对原子质量,所以可看成MgS、MgSO4、MgSO3三种物质的混合物,再把MgS看成一体,问题就好解决了。

解:由三种物质的化学式可知如下关系

则含氧元素的质量分数为1-a%-3/4a%=1-1.75a%。

5.已知混合物中两种元素原子个数比或两元素的质量比,求物质的质量比,或由物质的质量比,求两元素的原子个数比或两元素的质量比

例:(1)质量相等的CO和CO2中

①两种物质的分子个数比是______。

②氧原子的个数比是______。

③氧元素的质量比是______。

④碳元素的质量比是______。

解析:两种物质的相对分子质量比为28:44=7:11,要使两物质质量相等,则分子数之比为11:7(相对分子质量之比倒过来即可),氧原子的个数比可用分子数乘以一个分子中含有的氧原子数之比,即11×1:7×2=11:14,氧元素的质量比与氧原子的个数比相等,同理可求碳元素的质量比为11:7。此类题还可反过来问,如含氧元素质量相等的CO和CO2中两物质的质量比、分子个数比等。

答案:①11:7,②11:14,③11:14,④11:7。

6.已知物中某元素的质量或质量分数,求含某物质的质量或质量分数

例:24g的木炭在盛氧气的混合气体的密闭容器中燃烧后全部生成CO和CO2,则生成CO和CO2的质量可能为()。

A.30gB.50g C.70gD.90g

解析:此题可用“极值法”来解。极值法是假设所研究的问题无限接近极端情况,来简化问题。若24g碳全部转化为CO,质量为56g,若24g碳全部转化为CO2,质量为88g,所以生成CO和CO2的质量在56g~88g之间,因此选C。

总之,教师要根据不同的题型引导学生的思路,这里共总结了10种类型题,介绍了公式法,关系式法、平均值法,极值法、技巧计算法等解题方法。有关化学式计算的题型很多,这里列举的还算全面,但每年还会有新题出现,还须不断总结完善。

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