初中化学有关计算公式及解题技巧

1初中化学有关计算公式及解题技巧一、有关元素的计算：1、相对分子质量＝（相对原子质量×原子个数）之和例如：求Na2CO3·10H2O的相对分子质量解Na2CO3·10H2O的相对分子质量＝23×2＋12×1＋16×3＋10×(1×2＋16×1)＝286再如：计算2CuSO4·5H2O的总相对分子质量2CuSO4·5H2O的总相对分子质量=2×[64+32+16×4+5×（1×2+16）]=2×250=5002、组成元素的质量比＝（相对原子质量×原子个数）之比注意：在计算时要注意标清元素的顺序。【例】求葡萄糖(C6H12O6)中各元素的质量比解C:H:O＝12×6:1×12:16×6＝6:1:83、原子个数之比＝（元素质量÷相对原子质量）之比4、化合物中某元素的质量分数＝%100量该化合物的相对分子质原子个数该元素的相对原子质量【例】求硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数解氮元素的质量分数＝的相对分子质量氮的相对原子质量342NONH×100%＝8028×100%＝35%.5、某元素的质量＝某化合物的质量×某元素质量分数＝%100量该化合物的相对分子质原子个数该元素的相对原子质量某化合物的质量【例】多少吨的氧化亚铁（FeO）中所含铁元素质量和100t中氧化铁所含铁元素的质量相同？解：设需氧化铁的质量为x。t90%10016042t100%1007256%100316256256t100%100165656xxx答：需氧化亚铁的质量为90t。【注意】列方程时所设未知数不能带有单位。6、某元素的质量＝某混合物的质量×纯度×某元素质量分数7、%100不纯物质的总质量纯物质的质量纯度8、某元素的质量＝%100量该化合物的相对分子质原子个数该元素的相对原子质量纯度某混合物的质量【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【解法1】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：800t80%1000t设生成的铁的质量为x。2x800t1121603CO2Fe高温OFe3CO232t560160t800112t800112160xx折合为含铁96%的生铁的质量为t583%96560t答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。【解法2】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：800t80%1000t%9680%1000t1121603CO2Fe3COOFe232x高温t583%96160t800112%96t800112160xx答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。二、利用化学方程式的简单计算例题1：加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？解：设生成的O2的质量为x。x6g32316OMnOMnOKΔ2KMnO22424g6.0316g632g632316xx答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。【注意】如果没有完全反应，反应物和生成物的质量不能代入计算。只有通过相关数据得知反应完全进行（遇到“充分反应”、“恰好完全反应”、“适量”等话语），这些质量才可能有效。遇到“足量”、“过量”、“一段时间”、“少量”等词语，说明可能不是恰好完全反应。例题2（利用质量守恒定律计算）：将氯酸钾和二氧化锰的混合固体30g加热一段时间，发现剩余固体的质量是20.4g，求参加反应的氯酸钾的质量。解：设参加反应的KClO3的质量为x。39.6g20.4g-30g962453O2KClΔMnO2KClO223xg5.24969.6g245g6.996245xx答：参加反应的KClO3的质量为24.5g。【注意】当反应前物质的总质量不等于反应后物质的质量时，说明有气体逸出。例题3：在做“氢气还原氧化铜”的实验中，将8g氧化铜放入试管中，通入足量的氢气并加热一段时间。再次称量固体时，发现剩余固体的质量为7.2g。问生成铜的质量为多少？解：设生成Cu的质量为x。参加反应的CuO的质量为g4%1008016g8.0x4g6480OHCuΔCuOH22g2.3804g64g46480xx【注意】对于这种题，先要注意（8g－7.2g）并不是生成水的质量，而是参加反应的氧元素的质量。特别提醒——计算时的常见错误：（1）未知数带有单位。（2）所设物质的质量包含杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。（3）已知物质的质量没有单位。（4）化学方程式书写错误或者没有配平（这个错误会使计算题的得分降为1，甚至为0）。（5）关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。三、带杂质的有关计算公式主要是利用纯度及其转换：%100不纯物质的总质量纯物质的质量纯度【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【解法1】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：800t80%1000t设生成的铁的质量为x。x800t1121603CO2Fe高温OFe3CO2324t560160t800112t800112160xx折合为含铁96%的生铁的质量为t583%96560t答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。【解法2】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：800t80%1000t%9680%1000t1121603CO2Fe3COOFe232x高温t583%96160t800112%96t800112160xx答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。【例】现在有一种化肥，主要成分是硝酸铵，测得其含氮量为34.3%（杂质不含氮），求这种化肥的纯度。解：设该化肥的质量为100g，该化肥的纯度为a%。%98%%3.34g1008028%g100%3.34g100%10031621441214%g100aaa答：这种化肥的纯度为98%。四、有关溶液的计算：1、溶液中溶质的质量分数的计算公式：%100%100溶剂质量溶质质量溶质质量溶液质量溶质质量溶质的质量分数【例题】把2.8g铁片放入20g稀盐酸中，恰好完全反应，求：①原盐酸溶液中溶质的质量分数。②反应后所得溶液中溶质的质量分数。解：设参加反应的HCl的质量为x，生成的FeCl2的质量为y，生成H2的质量为z。zyx2.8g21277356HFeCl2HClFe22g1.0562g8.2g35.656127g8.2g65.35673g8.2212773g8.256zyxzyx，，5①盐酸溶液中溶质的质量分数为%25.18%100g20g65.3②反应后所得溶液中溶质的质量分数为%97.27%1000.1g-g20g8.2g65.3答：原盐酸溶液中溶质的质量分数为18.5%，反应后所得溶液中溶质的质量分数为27.97%2、饱和溶液中溶质的质量分数的计算公式：%100g100ss分数饱和溶液中溶质的质量3、有关溶液的稀释计算：（依据：稀释前后溶液中的溶质的质量不变。）①加水稀释：浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%＝稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%＝（溶液质量＋加入水的质量）×稀释后溶液质量分数%②加入低浓度溶液稀释：浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%＝（浓溶液质量＋稀溶液质量）×混合后所得溶液溶质的质量分数4、溶液的混合计算（依据：混合前各溶液溶质的质量之和，等于混合后溶液中溶质的总质量。）解化学计算的几种技巧一、观察法例1.已知由CuS、CuSO3、CuSO4组成的混合物中，硫元素的质量分数为x，则混合物中氧元素的质量分数为（）A.1-3xB.1-2xC.1-xD.无法计算分析：通过对混合物中各成分化学式的观察可以看出，三种化合物中Cu、S的原子个数比固定为1：1，质量比固定为2：1（铜的相对原子质量是硫的两倍）。由于混合物中硫元素的质量分数为x，因此，铜元素的质量分数为2x，氧元素的质量分数为1-x-2x=1-3x。符合题意的选项为A。二、整体法例2.已知在NaHS、MgSO4和NaHSO3组成的混合物中含硫a%，则氧元素的质量分数为。分析：由于Na和H的相对原子质量和等于Mg的相对原子质量，所以可以从质量角度将“NaH”视为一个与Mg等效的整体。根据Mg、S质量比为24：32以及硫的质量分数为a%，可得出混合物中Mg（Na、H）的质量分数为3a/4%，氧的质量分数为1-a%-3a/4%=1-1.75a%。三、转化法例3.已知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中，铁与氧的质量比为21：8，则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可能是（）A.9：20：5B.9：20：33C.2：5：3D.5：6：3分析本题已知的是混合物中铁、氧两种元素的质量比，要求的是混合物中三种物质的质量比，然而单纯从质量关系的角度出发，却很难找到一条顺畅的答题思路。如果能抓住已知条件，将质量比转化为原子个数比，问题的解答就会由“疑无路”进入“又一村”的境界：由铁与氧的质量比为21：8，可得出混合物中铁与氧的原子个数比为21/56：8/16=3：4。由于混合物的成分之一Fe3O4中的铁氧原子数比与这一比值一致，因此，混合物中Fe3O4的质量无论多少，都不会影响混合物中铁原子与氧原子的个数比为3：4。通过对FeO、Fe2O3组成特点的分析又可得出，FeO、Fe2O3必须按分子数1：1的比例混合，才能保证混合物中铁原子与氧原子的个数比为3：4。从而得到混合物中三种氧化物的分子个6数比为1：1：任意数，三种物质的质量比为：（56+16）：（56×2+16×3）：任意值=9：20：任意值，符合题意的选项为A、B。四、变式法例4.CH3OH、C2H5OH、C4H10O组成的混合物中，氧元素的质量分数为y，则碳的质量分数为多少？分析：本题的隐含条件必须通过对化学式进行变式的方法，才能挖掘出来。混合物中三种成分化学式的变式结果分别是：CH2·H2O、（CH2）2·H2O、（CH2）4·H2O，由混合物中氧元素的质量分数为y，可得出混合物中“H2O”的质量分数为9y/8，“CH2”的质量分数为（1-9y/8），将（1-9y/8）乘以C在“CH2”中的质量分数，便可得到混合物中碳的质量分数（1-9y/8）×12/14。五、化合价法则法例5.Na2S、NaBr的混合物中，钠的质量分数为37%，求Br的质量分数？分析：该题的解答用上述几种方法均难奏效，将混合物中各元素的化合价利用起来，然后用正负化合价代数和等于零的规律（化合价法则）去列式求解不失为一种巧妙方法。首先，设混合物的相对质量为100，Br的相对质量为x，则混合物中Na的相对质量为37，硫的相对质量为（100–x-37），从而得出Na、S、Br三种原子的原子个数分别为：37/23、（100-x-37）/32、x/80；接着，利用化合价法则列出方程----37×1/23+（100-x-37）×（-2）/32+x（-1）×/80=0；最后，解此方程求出x的值为46.6克，得出混合物中Br的质量分数为46.6%。