第五课 有关化学式、方程式的基本计算
[课程目标]
1． 掌握计算化学式量、化合物中某元素的质量或质量分数、元素质量比；能根据元素的质
量求化合物的质量。
2． 能根据元素质量比、式量等确定物质的组成及化学式。 3． 掌握根据质量守恒定律的计算
4． 掌握根据化学反应方程式的简单计算
[要点精析]
一、 有关化学式的计算
例1：计算明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的化学式量。
解析：化学式量=39+27+（32+16×4）×2+12×（1×2+16）=474
例2：今测得某硝酸铵化肥中含氮量为38.5%，则该化肥中可能混有（ ） Ａ．NH4HCO3 Ｂ．(NH4)2SO4 Ｃ．NH4Cl Ｄ．CO(NH2)2
解析：NH4NO3中氮元素的质量分数=
2N2?14?100%=?100%=35%，按照同样
NH4NO380的方法计算各物质中氮元素的质量分数，只有尿素中氮元素的质量分数高于35%，所以选D。
答案：D。
例3：血红蛋白的相对分子质量约为68000，已知其中铁元素的质量分数为0.33%，这每个血红蛋白分子中，铁原子的个数是（ ）
Ａ．4 Ｂ．33 Ｃ．244 Ｄ．68
解析：答案选A。铁原子个数=
68000?0.33%=4
56例4：多少克NH4HCO3与100g含尿素90%的尿素化肥肥分相当？ 解析：设Xg NH4HCO3与100g含尿素90%的尿素化肥肥分相当，则：
X×
N2N=100×90%×
NH4HCO3CO(NH2)2X×
1428=100×90%× 7960X=237 答：略
例5：N、O两种元素形成的化合物中N、O两种元素的质量比为7 ：12，试写出其化学式。
解析：设其化学式为NxOy，则：mN ：mO=14x ：16y=7 ：12 所以，x ：y=2 ：3 化合物的化学式为：N2O3 二、根据质量守恒定律的计算
参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。因为化学反应的实质是反应物的分子被破坏成原子，原子再重新组合成新的物质的分子。反应前后，元素的种类没有改变，原子的个数没有增减。
例6：已知A、B反应生成C：A＋B→C。用7g A和2g B或4g A和5g B充分反应后都可以得到6g C。现取A、B固体混合物共9g，充分反应后得到7.5g C。此混合物中A和B
的质量分别是＿＿＿＿＿＿＿。
解析：两种情况中均有物质过量，第一种情况A有7克，产物C只有6克，很显然是A过量，即参加反应的A只有4克，A和B按2：1反应；混合物中A的质量可能为
22?7.5?1.5?6.5克，B为2.5克；或者A为?7.5?5克，B为4克。 33答案：质量分别是6.5克、2.5克或5克、4克。 三、根据化学反应方程式计算
1、根据方程式进行的简单计算。
比如：含锌80%的锌块100g 完全反应，消耗2mol/L的盐酸多少毫升，生成多少摩尔ZnCl2，多少升H2（S.T.P）？
Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2↑
65g 2mol 1mol 22.4L(S.T.P)
-3
100×80%g 2mol/L×V1×10L nmol V2L
注意：①将纯净量带入方程计算，不纯的要进行折算。
②表示同一种物质的物理量一定要相同。“上下单位要相同，左右关系要相当”。
比如都是质量或都是物质的量，对于气体也可以都是相同条件下的体积；表示不同物质的物理量可以不同，但比例关系必须是合乎逻辑的。 2、关于多步反应得计算。
可以发生反应得化学方程式找出相关物质之间的关系一步计算。如：煅烧硫铁矿制硫酸有三步反应：
?2Fe2O3+8SO2，2SO2+O2????2SO3，SO3+H2O=H2SO4 4FeS2+11O2???高温催化剂??2H2SO4一步计算。 能找出关系式FeS2???2H2SO4 也可以根据元素守恒法直接求出关系式S ～H2SO4 或者 FeS2?如果题目同时给出两种或两种以上的有关物质多少的物理量，计算时先要检验是否有物
质过量，应根据不过量的物质计算。
例7：稀硫酸和稀盐酸的混合液100mL加入0.3mol/L的氢氧化钡溶液100mL，充分反应
-后，经过滤得沉淀2.33g，又测得所得滤液中OH浓度为0.1mol/L。分别求出原混合液中两种酸的物质的量浓度（设不考虑溶液体积的变化）。
解析：设硫酸的物质的量为x H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 1mol 233g
X 2.33g
1mol233g? x=0.01mol x2.33g滤液中nOH-=0.1mol/L×0.2L=0.02mol
∴反应消耗的nOH-=0.3mol/L×2×0.1L-0.02mol=0.04mol
0.1mol硫酸消耗0.02molOH，所以，盐酸消耗0.02molOH，nHCl=0.02mol 原混合液中CH2SO4=
--
0.01mol0.02mol?0.1mol/L CHCl=?0.2mol/L
0.1L0.1L 答：略
例8：工业上常用漂白粉跟酸反应放出的氯气质量对漂白粉的质量的质量分数x%来表示漂白粉的优劣，漂白粉预算的反应为：Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
现为测定一瓶漂白粉的x%，进行如下试验：称取漂白粉样品2.00g，加水研磨后转入250ml容量瓶内，用水稀释至刻度，摇匀后取出25mL，加入过量的KI溶液和过量的稀硫酸，静置，待漂白粉放出的氯气与KI完全反应后加入0.100mol/L的Na2S2O3溶液20mL，恰好与生成的碘完全反应：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI 试由上述数据计算该漂白粉的x%。
解析：设2.00g漂白粉放出氯气质量为y，由下列方程式
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O Cl2+2KI=I2+2KCl 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
得到关系式：Cl2??? 2Na2S2O3 ??I2?71g 2mol Y 0.02L?250ml?0.100mol/L 25ml71g?y2mol y=0.71g
250ml0.02L??0.100mol/L25mlx%=
mcl20.71g?100%??100%?35.5% 答：略 m样品2.00g例9：5.1gCaCO3与10mL6.03mol/L的盐酸充分反应后可制得标况下的CO2多少升？
解析：先检验哪种物质过量，设5.1gCaCO3可与XmL6.03mol/L的盐酸完全反应
CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + H2O + CO2↑ 100g 2mol
-3
5.1g 6.03mol/L×X×10L
X=
5.1g?2mol?16.9>10 ?3100g?6.03mol/L?10L 所以CaCO3过量，根据盐酸的量计算CO2的体积。设可制得标况下的CO2体积为Y。
CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + H2O + CO2↑
2mol 22.4L
-3
6.03mol/L×10×10L Y
6.03mol/L?10?10?3?22.4L?0.675L 答：略 Y=
2mol四、巧解化学计算型选择题的几种基本方法 1、巧妙变形法
例10：在氧化亚铁（FeO）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）这三种铁的氧化物中，铁的质量分数由大到小的顺序是（ ）
A．Fe3O4、Fe2O3、FeO B．FeO、Fe3O4、Fe2O3 C．FeO、Fe2O3、Fe3O4 D．Fe2O3、Fe3O4、FeO 解析：要比较铁的质量分数根本不必去逐一计算各种物质中铁的质量分数，只要将它们的化学式作简单变形：将各种物质的化学式中氧原子数变为1，铁原子数作相应调整：Fe3/4O、Fe2/3O、FeO。再比较铁原子数，铁原子数越多，铁的质量分数越高。
答案：B。 例11：5.85 g NaCl样品（其中含少量下列一种盐），测知氯元素的质量为3.59g，则可能混入的盐是（ ）
A．KCl B．FeCl2 C．MgCl2·6H2O D．AlCl3
解析： 5.85 g NaCl样品若为纯净的NaCl，氯元素的质量应为3.55克，实际上样品中氯元素的质量为3.59g，说明杂质中的氯元素的含量高于NaCl，将答案中的各化合物的化学式变形为氯原子数为1，其他原子数作相应调整：KCl、Fe1/2Cl、Mg1/2Cl·3H2O、Al1/3Cl。再将变形处理后的化学式中除氯原子外的其它部分的式量总合与Na原子式量相比较，若小于Na原子式量，则该化合物含氯量高于NaCl，否则低于NaCl。
答案：D。 2、拆分转化法
例12：已知由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质组成的混合物中，钠元素的质量分数为46%，则氧元素的质量分数为（ ）
A．46% B．22% C．32% D．64%
解析：混合物中三种成分可拆分成Na2S和O两部分，即混合物可看作是由Na2S和O两部分组成，作如下推理：
2Na4646%?? Na2S%=78% Na2S78Na2S%∴O%=1-78%=22% 答案：B。 3、平均法
例13：某两种金属的混合物30g，投入足量的盐酸中产生11.2LH2（标况），下列组合中不可能的是（ ）
A．Fe和Zn B．Mg和Al C．Al和Zn D．Mg和Cu
解析：产生11.2LH2（标况）分别需要Fe28g、Zn32.5g、Mg12g、Al9g，Cu不产生氢气，可转换思维为Cu需要无穷多克。依题意，要求两种金属放出1molH2的平均质量为30g，因此，不可能的组合为B。
答案：B。 4、守恒法
例14：在1.00L1.00mol/LNaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2，计算所得溶液中含有的NaHCO3、Na2CO3的物质的量（2000年广东高考28题）。
解析：因为产物是NaHCO3、Na2CO3，所以NaOH、CO2全部参加反应，产物中的Na、C的物质的量应等于NaOH、CO2中Na、C的物质的量。设溶液中NaHCO3、Na2CO3的物质的量分别为x、y，则有：x+2y=1（Na原子守恒）；x+y=16.8L÷22.4L/mol。x=0.5mol；y=0.25mol
答：NaHCO3、Na2CO3的物质的量分别为0.5mol、0.25mol。 5、设1法
例15：有一充满干燥氯化氢（S.T.P.）的烧瓶作喷泉实验，当水充满整个烧瓶后，这所得溶液物质的量浓度是多少？
解析：设烧瓶容积为1L，即HCl的体积为1L，最后得到盐酸溶液体积亦为1L，故：
CHCl1L/22.4L?mol-1??0.045mol/L
1L例16：加热含有NH4HCO3杂质的小苏打试样，当剩余固体的质量为原试样的质量一半时，不再产生气体，则该小苏打试样的纯度为（ ）
A．50.00% B．57.35% C．63.10% D．79.25% 解析：设原试样含NaHCO31mol，NH4HCO3若干，则有如下关系：
NaHCO31mol NH4HCO3若干 Na2CO31mol（固体） 2
NH3+CO2+H2O（气体若干） 加热后得到固体53g，所以原混合物为106g，小苏打的纯度为
答案：D。
84g?100%?79.25% 106g[强化训练]
一、选择题（以下各题只有1个正确答案）
1．跟16g氧化铁含铁量相同的是（ ）
A．1/15molFe3O4 B．300mL1mol/L的氯化铁溶液
2+
C．16gFe2(SO4)3 D．0.1mol[Fe(SCN)]
2．同温同压下，与14gCO体积相同的H2的质量为（ ）
A．1g B．2g C．3g D．4g
3．某学生用高锰酸钾制取氧气，收集到他所需要的氧气后停止加热，高锰酸钾未完全分解，剩余的固体混合物中锰元素与氧元素的质量比不可能是( ）
A．55：54 B．55：58 C．55：62 D．55：64
4．某氮的氧化物中氮氧的质量比为7：12，该氮的氧化物中氮元素的化合价是（ ） A．+2 B．+3 C．+4 D．+5 5．标况下，a升某气体的质量为bg，则该气体的式量为（ ）
A．22.4a/b B．22.4b/a C．b/22.4a D．a/22.4b
6．某元素氯化物的式量为m，相同价态的磷酸盐式量为n，那么元素的化合价为（ ） A．
n?mn?m3(m?n)n?3m B． C． D． m?n11.511.511.57．R与X两种元素间可以形成多种化合物，已知其中一种化合物RX中，R元素的质量分数为46.7%，则下列化合物中R元素的质量大于46.7%的是（ ）
A．RX2 B．R2X3 C．R2X D．R2X5 8．由X、Y两种元素组成的化合物中，X与Y的元素质量比为2∶3，若X与Y的相对原子质量之比为2∶1，则这种化合物的化学式可能是（ ）
A．XY B．XY2 C．XY3 D．X2Y3
9．一包氯化铵化肥中，混入了少量某种其它化肥，此包氯化铵化肥中的含氮量为27.5%，则混入的化肥可能是 （ ）
A．CO(NH2)2 B．(NH4)2SO4 C．NH4HCO3 D．KNO3
10．质量分数为5%的硫酸镁溶液240g，若蒸发掉215.4g水后，剩下的水刚好形成硫酸镁晶体(MgSO4·xH2O)，则晶体中x的值是（ ）
A．3 B．5 C．6 D．7
11．将 A 克某 3 价金属放入足量的盐酸中，充分反应后生成氢气 B L(S.T.P)，则该金属相对原子质量是（ ）
A．A/B B．3A/2B C．33.6A/B D．22.4A/B
第5课有关化学式方程式的基本计算
