九年级化学计算(提高篇)-差量法和关系量法

化学计算的常用方法（1）守恒法：包括原子个数守恒、得失电子守恒、电荷守恒法、质量守恒法等。（2）平均值法（3）极值法：从问题的极端去思考、去推理、判断，使问题得到解决。（4）关系量法：基础是质量守恒定律（5）差量法：运用前后量的差，根据方程式中的计量数的关系直接求解。解题方法和技巧：守恒法：例1、由Mg(OH)2和MgO组成的混合物，测得其中含镁元素的质量分数为48％。取该混合物10g，将其投入110g的稀硫酸中恰好完全反应，所得溶液中溶质的质量分数为()A．12％B．24％C．20％D．30％解析：根据在化学反应中Mg元素的质量守恒Mg～MgSO42412010g×48%=4.8gxX=24g;24/10+110=20%CO，CO2，N2的混合气体共120g，其中碳元素的质量分数为20%。使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为多少克？根据C元素守恒，C——CaCO312100120*20%x12/24g=100/xX=200g平均值法例1．锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为1g，则混合物中一定含有的金属是。(A)锌(B)铁(C)镁(D)无法推断解析：根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应，均生成二价金属阳离子得：(R为金属，设平均式量M）R+2HCl=RCl2+H2M2g131gM:13=2:1M=26则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在，又因为锌、铁的相对原子质量均大于26，只有镁的相对原子质量小于26，故答案为C。极限法例、镁铝合金M克和足量的盐酸反应生成H20·1克，则M可能是（）A、0·8B、1C、1·5D、无法确定关系量法(以质量守恒为基础)关系量法在计算中的运用。——感受以不变应万变的从容。例1、相同分子个数的SO2和SO3中，O元素的质量比。解析：2O~SO2~SO3~3O2×163×16即SO2和SO3中O元素的质量比为2：32：3例2、相同质量的SO2和SO3分子个数比为。解：χy54=假设相同质量的SO2和SO3分子个数比χ：y，由此得关系量：χSO2~ySO364χ80y1164χ：80y=1：1答：相同质量的SO2和SO3分子个数比为5：4。5：4关系量法在多步化学反应一步计算中的运用。——感受简便计算的快乐。这类计算根据多步化学反应方程式中有关物质量的关系，建立起已知量和未知量之间的关系式，然后进行计算。例3、将13克锌粒投入足量的稀硫酸中，放出的氢气能跟多少克高锰酸钾完全分解时放出的氧气恰好完全反应？解析：与本题有关的化学方程式有：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2+O2=====2H2O如果按常规计算，该题应先根据锌的质量求出氢气的质量，再由氢气质量求出与其反应的氧气质量，最后根据高锰酸钾的分解反应求所需的高锰酸钾质量。该题中的化学方程式计算最少得三步，而氢气和氧气的质量都不是我们的最终目标，在此只是起到了一种桥梁的关系。△点燃解：设需要KMnO4的质量为χ，由反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2+O2=====2H2O△点燃得关系量：2KMnO4~O2~2H2~2Zn2×1582×65χ13316：130=χ：13χ=31.6（克）答：略在空气中加热4.8g铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（）A、9.38gB、18.75gC、12gD、24g思考：铜元素在本题涉及的一系列变化中保持守恒。且有下列关系：Cu～CuO～CuSO4～CuSO4·5H2O642504.8xB小结：多步反应一步计算法中的关键：通过多步化学反应中的中间量（桥梁）建立起已知物和待求物间的关系量，再由关系量列出比例求解。练习1：在实验室用一氧化碳还原2.0g赤铁矿样品，反应后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反应，生成了3.0g白色沉淀。求赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。练习2：向一定量的Mg（OH）2溶液加入200克36.5%盐酸完全反应后再向溶液中加入一定量的镁正好完全反应，蒸干冷却得到固体（不含结晶水）多少克？差量法找对差量，是解题的关键。巧用差量1、依据：质量守恒定律。2、常见类型：（1）2KClO32KCl+3O2↑CaCO3CaO+CO2↑反应后固体质量减少，其差值为生成的气体的质量。△△MnO2例4.把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物39.2克放入大试管，给试管加热来制取氧气，在反应不再发生后，等试管冷却，称量，得29.6克固体物质,制得氧气多少克？解：生成的氧气的质量M=39.2克-29.6克=9.6克答：略练习、现有碳粉和氧化铜粉末的混合物50g，在隔绝空气的情况下加热此混合物，充分反应后，称得剩余固体的质量为39g。向此剩余固体中加入足量稀硫酸，充分反应后过滤，所得滤液呈蓝色。求原混合物中氧化铜的质量分数。【答案】原混合物中氧化铜的质量分数为94%提示1：生成了多少克CO2练习6：NaCl和Na2CO3的混合物15.6克与108.8克某质量分数的盐酸恰好完全反应，蒸发反应后的溶液，得到干燥后的晶体16.7克，求原混合物中NaCl的质量？解析：此反应中NaCl不参加反应，Na2CO3与HCl反应生成NaCl其质量增加，增量为两者的差值。设原混合物中有NaCl为χ克，则Na2CO3的质量为（15.6-χ）克Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑△m=2NaCl–Na2CO3106117–106=11（15.6-χ）16.7–15.6=1.1106：11=(15.6-χ)：1.1χ=5（克）答：略。（2）H2+金属氧化物金属+水CO+金属氧化物金属+CO2反应后固体质量减少，其差值（减少量）为金属氧化物失去的氧元素的质量。例：将H2通入盛有8克CuO的试管中，加热一会儿后停止加热，继续通入H2到试管冷却，称得固体剩余物的质量为7克。求剩余物中Cu的质量为多少克？解析：该反应中试管中的固体质量减少，其减少量为参加反应的氧元素的质量。设剩余物中Cu的质量为χH2+CuOCu+H2O△m=CuO–Cu6480-64=16χ8-7=164：16=χ：1χ=4（克）答：略。＝△（3）金属+盐新盐+新金属该反应，若金属的质量增加，则溶液的质量必减少，而若金属的质量减少，则溶液的质量必增加。其差值等于参加反应的金属质量减去生成的金属质量。例：现将一根据质量为30克的洁净的铁丝插入一硫酸铜溶液中，作用一会儿后（假设析出的铜完全附在铁丝表面），取出铁丝，洗净，干燥后称得质量为30.4克，求有多少克铜附在铁片表面？Fe+CuSO4FeSO4+Cu△m=Cu–Fe6464–56=8χ30.4–30=0.4g64：8=χ：0.4χ=3.2（克）答：略。＝例7：一块锌板的质量为13g，插到FeSO4溶液中一段时间后取出，称其质量变为12.1g，求生成的铁是多少克？剩余锌多少克？解法：利用差量法可以使问题简化。剩余锌13－6.5＝6.5g，生成铁5.6g。解法：利用差量法可以使问题简化。剩余锌13－6.5＝6.5g，生成铁5.6g。练习、把20gCO和CO2的混合气体通过灼热瓣过量的氧化铜，完全反应后气体质量变为28g，则原混合气体中CO2的质量为____g解析：解此题一定要明确以下三点：（1）混合气体通过灼热的氧化铜时，只有CO发生反应：x=8g×28/16g=6g原混合气体中CO2质量=20g-14g=6g44-28=161.用氢气还原10克CuO，加热片刻后，冷却称得剩余固体物质量为8.4克，则参加反应CuO的质量是多少克？2.将CO和CO2的混合气体2.4克，通过足量的灼热的CuO后，得到CO2的质量为3.2克，求原混合气体中CO和CO2的质量比？3.称取40g磁铁矿样品置于玻璃管中，称得样品和玻璃管的总质量为70g，通入足量CO后加热使样品充分反应（杂质不参与反应），冷却后称得玻璃管和剩余固体的总质量为63.6g．试计算样品中Fe3O4的质量分数．小结：差量计算的依据还是质量守恒定律。解题的关键是要寻得造成反应前后质量改变的量的关系，列出关系量，简化计算过程，也简化了计算过程中的数据处理，从而提高解题的准确率和解题速度。