第21讲化学反应方程式的计算

第十九讲化学反应方程式的计算

【知识要点】

一、理论依据及常见题型

化学方程式是利用质量守恒定律用化学式来表示化学反应的式子，这样，化学方程式不仅表达了物质在质的方面变化关系，即什么是反应物和什么是生成物，而且还表达物质在量的方面的变化关系，即反应物和生成物之间的质量关系，同时包括反应物和生成物之间的微粒个数关系，这是有关化学方程式计算的理论依据。

利用化学方程式的计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量生成物最少需要多少反应物。无论哪一种类型的计算都是根据化学方程式以质量守恒定律为依据进行的。根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的。已知反应物的质量可以算出生成物的质量，反之，已知生成物的质量也可以算出所需反应物的质量。化学方程式是化学计算的依据，如果化学方程式写错了或者没有配平，化学计算必然会得出错误结果。

二、根据化学方程式计算的步骤

1．设：根据题意设未知数；

2．写：书写正确的化学方程式；

3．找：写出有关物质的相对分子质量（或相对分子质量总和），找出已知量和未知量之间的质量关系；

4．列：列出比例式并求解；

5．答：检查结果，简明作答。

三、根据化学方程式计算应该注意的事项

1．解题格式要规范，运算要准确

（1）设未知量（如：设***的质量为x）

（2）根据题意写出并配平化学方程式

（3）求出相关的物质的质量比；将已知量、未知量对准相关物质的化学式。

列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；

（4）列出比例式，求解（5）简明地写出答案

严格要求化学方程式计算的书写格式，目的是培养按照化学特点进行思维的良好习惯。2．正确处理含杂质的反应物或生成物的计算

由于化学方程式反映的是纯净物间的质量比，所以一定要将含杂质的反应物或生成

物的质量换算成纯净物的质量再代入化学方程式进行计算，若反应物或生成物为溶液，则应计算出溶质的质量再代入化学方程式进行计算。

四、根据化学方程式计算的类型

1．有关反应物和生成物的计算

这是化学方程式计算中最基础的题型，要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物和生成物在微观上和质量上的关系。例如：将一氧化碳在空气中点燃后生成二氧化碳的化学反应中，它们的关系：

2CO+O22CO2

微粒个数比：2 ∶1∶ 2

质量比：2×28 ∶32∶88 （即7∶4∶11）

体积比： 2 ∶ 1 ∶ 2 （同温、同压）

质量守恒：56+32=88

可以看出，化学方程式能表达出多种量的关系，这些关系都是解答有关化学方程式中的已知和未知的隐含的已知条件，这些条件都是应用计算时的“桥梁”，是整个计算题的基础和依据。

2．不纯物的计算

化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式，按质量比进行计算。计算关系为：

纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数

比如：煅烧含碳酸钙80%的石灰石100 t，生成二氧化碳多少吨？我们在计算过程中参加反应的物质应该是石灰石的主要成分CaCO3，因此它的质量应该为100 t×80%，而不是100 t。

3．过量计算

化学方程式计算的理论依据就是质量守恒定律。在质量守恒定律中，“参加反应的各物质的质量总和，等于反应生成的各物质的质量总和”。要着重理解“参加”两个字的含义，即没有“参加”反应的物质，就不应计算在内。在有些计算题中，给出了两种反应物的质量，求生成物，这时就必须考虑，给出的两种物质的质量是否都恰好参加了反应。这时思考的范围就应大一些。

比如：氢气与氧气的混合气体共20 g，在密闭的容器中点燃，生成水18 g，问参加反应的氢气的质量为多少？显然生成18 g水时消耗2 g氢气和16 g氧气，而原来氢气和氧气的混合物的质量为20 g，因此必然有2 g物质没有参加反应，即有物质过量。所以如

果氢气过量，则氢气的质量为4 g，如果氧气过量，则氢气的质量为2 g。

4．多步反应的计算

从一个化学反应中已知的质量，再进行另一个化学反应或几个化学反应的连续计算，求最后一个化学反应的量，一般称之为多步反应的计算。

例如：计算用多少克的锌跟足量稀硫酸反应生成的氢气，能跟12.25克的氯酸钾完全分解后生成的氧气恰好完全反应生成水。本题涉及三个化学反应：

Zn+H2SO4(稀)＝ZnSO4+H2↑ ，2KClO3 2KCl+3O2↑，2H2+O22H2O，可以用三个化学方程式中的微粒关系，找出关系式：2KClO3～3O2～6H2～6Zn，即KClO3～3Zn，然后我们可以之间利用氯酸钾的质量来计算出所需锌的质量。

说明：在有些省市的中考的考试要求中，此种类型已经不作要求了，希望同学们注意看《中考说明》！

5．综合计算

比如将质量守恒定律和化学方程式的计算进行简单的综合。

【经典例题】

1．利用质量守恒定律的相关信息，如何求反应物的质量及相互质量比？

例1 已知在反应3A+2B=2C+D中，反应物A、B的质量比为3：4。当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为_________g。

例2 在化学反应3X+4Y=2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为_____。

2．已知反应物（或生成物）的质量（或密度、体积），如何求另一反应物（或生成物）的质量（或体积）？

例3 中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13：40成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。求：

（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g/L）

（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？（3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。

3．已知混合物中的一反应物（或生成物）的质量，如何求混合物中另一反应物（或生成物）的质量？

例4 煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t，生成二氧化碳多少吨？若石灰石中的杂质全部进入生石灰中，可以得到这样的生石灰多少吨？