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化学方程式计算是初中化学计算的“重头戏”,也是化学中考中常见的压轴
题。对于这部分内容,我们在掌握基本思路及格式的同时,还应掌握以下两点策略。
一、假设策略。化学方程式计算中未知数的假设通常采用直接假设法,即问什么,设什么。然而,对于有些化学方程式的计算而言,变直接假设为间接假设,则会给未知、已知关系的寻找带来便利。
例1.将55克含有铜的干燥的氧化铜样品放入试管中,先通一会儿氢气再加热,待反应完全后冷却,称得残余物45克,求生成铜的质量。分析原混合物中的铜在化学反应前后质量没有发生改变,类似于混在反应物中没有参与反应的杂质。
设原混合物中铜的质量为x,则氧化铜的质量为(55克-x),生成铜的质量为(45克-x),
借助化学方程式中氧化铜与铜之间的质量关系,x的数值便会很快求出。
解 设原混合物中单质Cu的质量为x
CuO+H2=Cu+H2O
80 64
55克-x 45克-x
80:64=(55克-x):(45克-x)
x=5克,
生成铜的质量为40克答:生成铜的质量为40克。
二、转化策略有些计算题,直接运用化学方程式计算会显得较为繁琐甚至出错,如果针对具体情况,将其转化为其它类型的计算,往往会达到思路简捷、答题迅速的目的。 1.变化学方程式计算为定性分析
。例2.在天平两托盘上各放置一只大小质量相同的烧杯,调平后分别注入等质量、等质量分数的稀盐酸,再向左烧杯中加入m克锌,向右烧杯中加入m克铁。当反应停止后,天平的指针的指向可能是( )
A.偏向左 B.偏向右 C.仍指向“0”处 D.以上情况都有可能分析由于题目中没有交代Zn、Fe完全参与反应,因此,与其运用定量计算的方法去分析,不如运用定性分析的方法去思考:本题中Zn、Fe与稀盐酸的反应结果有四种可能:一是两种金属过量,盐酸全部参加反应,两盘所放出的氢气相等,天平指针指向“0”处;二是锌恰好与稀盐酸反应,铁有剩余,其结果与第一种情况相同;三是稀盐酸过量,两种金属完全反应,m克铁比m克锌与盐酸反应放出的氢气多,天平指针偏向左盘;四是Fe与稀盐酸恰好完全反应,Zn未能将稀盐酸反应掉,其结果与第三种可能一样。符合题意的选项为A、C。 2.变化学方程式计算为化学式计算例3.向4.8克CuO、Fe2O3的混合物中通入一会儿氢气后加热,反应结束后得固体残余物3.68克,求混合物中Fe2O3的质量。分析此题涉及到CuO与H2、Fe2O3与H2两个化学反应,用化学方程式计算显然较为繁琐。抓住反应前后固体质量差值(4.8克-3.86克)是反应过程中失去的氧元素的质量这条线索,通过化学式计算去求算结果,可避繁就简、化难为易。解 设混合物中Fe2O3的质量为x,则CuO的质量为(4.8克-x) x×16×3/160+(4.8克-x)×16/80=4.8克-3.86克,x=1.6克答:混合物中氧化铁的质量为1.6克。 3.变化学方程式计算为关系式计算。例4.相同质量、相同质量分数的稀硫酸分别与足量的铝、铁、锌完全反应,求参加反应的三种金属的原子个数比。简析:由于该题中稀硫酸全部参加了反应,三个反应中放出的氢气的质量相等,因此用金属与氢气之间的关系式解答此题,不失为一种简便方法。值得注意的是,铁、锌与稀硫酸反应时显+2价,它们与氢气间的关系式分别为Fe —H2 、Zn —H2 。而铝与稀硫酸反应显+3价(2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑),它与氢气间的关系式应是2Al—3H2(2/3Al—H2)。搞清了上述关系后,便会很快得出铝、铁、锌三种金属的原子个数比为2:3:3
题。对于这部分内容,我们在掌握基本思路及格式的同时,还应掌握以下两点策略。
一、假设策略。化学方程式计算中未知数的假设通常采用直接假设法,即问什么,设什么。然而,对于有些化学方程式的计算而言,变直接假设为间接假设,则会给未知、已知关系的寻找带来便利。
例1.将55克含有铜的干燥的氧化铜样品放入试管中,先通一会儿氢气再加热,待反应完全后冷却,称得残余物45克,求生成铜的质量。分析原混合物中的铜在化学反应前后质量没有发生改变,类似于混在反应物中没有参与反应的杂质。
设原混合物中铜的质量为x,则氧化铜的质量为(55克-x),生成铜的质量为(45克-x),
借助化学方程式中氧化铜与铜之间的质量关系,x的数值便会很快求出。
解 设原混合物中单质Cu的质量为x
CuO+H2=Cu+H2O
80 64
55克-x 45克-x
80:64=(55克-x):(45克-x)
x=5克,
生成铜的质量为40克答:生成铜的质量为40克。
二、转化策略有些计算题,直接运用化学方程式计算会显得较为繁琐甚至出错,如果针对具体情况,将其转化为其它类型的计算,往往会达到思路简捷、答题迅速的目的。 1.变化学方程式计算为定性分析
。例2.在天平两托盘上各放置一只大小质量相同的烧杯,调平后分别注入等质量、等质量分数的稀盐酸,再向左烧杯中加入m克锌,向右烧杯中加入m克铁。当反应停止后,天平的指针的指向可能是( )
A.偏向左 B.偏向右 C.仍指向“0”处 D.以上情况都有可能分析由于题目中没有交代Zn、Fe完全参与反应,因此,与其运用定量计算的方法去分析,不如运用定性分析的方法去思考:本题中Zn、Fe与稀盐酸的反应结果有四种可能:一是两种金属过量,盐酸全部参加反应,两盘所放出的氢气相等,天平指针指向“0”处;二是锌恰好与稀盐酸反应,铁有剩余,其结果与第一种情况相同;三是稀盐酸过量,两种金属完全反应,m克铁比m克锌与盐酸反应放出的氢气多,天平指针偏向左盘;四是Fe与稀盐酸恰好完全反应,Zn未能将稀盐酸反应掉,其结果与第三种可能一样。符合题意的选项为A、C。 2.变化学方程式计算为化学式计算例3.向4.8克CuO、Fe2O3的混合物中通入一会儿氢气后加热,反应结束后得固体残余物3.68克,求混合物中Fe2O3的质量。分析此题涉及到CuO与H2、Fe2O3与H2两个化学反应,用化学方程式计算显然较为繁琐。抓住反应前后固体质量差值(4.8克-3.86克)是反应过程中失去的氧元素的质量这条线索,通过化学式计算去求算结果,可避繁就简、化难为易。解 设混合物中Fe2O3的质量为x,则CuO的质量为(4.8克-x) x×16×3/160+(4.8克-x)×16/80=4.8克-3.86克,x=1.6克答:混合物中氧化铁的质量为1.6克。 3.变化学方程式计算为关系式计算。例4.相同质量、相同质量分数的稀硫酸分别与足量的铝、铁、锌完全反应,求参加反应的三种金属的原子个数比。简析:由于该题中稀硫酸全部参加了反应,三个反应中放出的氢气的质量相等,因此用金属与氢气之间的关系式解答此题,不失为一种简便方法。值得注意的是,铁、锌与稀硫酸反应时显+2价,它们与氢气间的关系式分别为Fe —H2 、Zn —H2 。而铝与稀硫酸反应显+3价(2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑),它与氢气间的关系式应是2Al—3H2(2/3Al—H2)。搞清了上述关系后,便会很快得出铝、铁、锌三种金属的原子个数比为2:3:3
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