化学家园

根据化学方程式的简单计算考题例析

                                      

山东淄博市淄川区蓼坞中学 王荣桥

1.分析数据，考理解 例1．3 g镁在3 g氧气中燃烧可生成氧化镁的质量为（   ） A.小于6 g   B.大于6 g      C.等于6 g     D.以上都可能 【解析】：根据化学方程式的计算只需知道一种反应物或生成物的质量即可，但本题却给出了镁和氧气两种物质的质量。   根据镁条燃烧的化学方程式：2Mg+O22MgO，可知每48份质量的镁与32份质量的氧气恰好完全反应，因此题中氧气是过量的，应按镁的质量进行计算。 解：设生成氧化镁的质量为x，根据反应的化学方程式可得      2Mg+O22MgO 48                         80 3 g                        x       48/80=3g/x     解得x=5 g，应选（ A ） 【评析】：运用化学方程式进行解题，只需用一种反应物或生成物的质量即可，当出现多个已知数据时，应根据化学方程式分析哪些已知量是过量的，计算时应按不足量进行计算。 2．一题多解，考技巧 例2．工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝的化学方程式为：   通电 2Al2O3===4Al+3O2↑。对“电解10 t氧化铝最多可生产多少吨铝？”一题，小丽和小明两位同学分别采用了两种不同的计算方法。 小丽同学的解法 小明同学的解法 解：设铝的质量为x 2Al2O3===4Al+3O2↑ 204                  108 10t       x 204/108=10t/x x=108×10 t/204=5.3 t 答：最多可生成5.3 t铝 解：氧化铝中铝元素的质量分数： Al的相对原子质量×2/ Al2O3的相对分子质量×100% =27×2/27×2+16×3×100%=53% 铝的质量为：10 t×53%=5.3 t 答：最多可生成5.3 t铝 请回答下列问题： （1）你认为他们的解题思路和方法都正确吗？         （2）对“34 g过氧化氢完全分解（化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑）产生氧气的质量为多少克？”一题，你认为也能用上述两种方法解答吗？试试看，请把能用的解法过程写出来。 【解析】：（1）小丽和小明两位同学分别采用根据化学方程式的计算和根据化学式的计算两种方法进行求解，他们的解法都是正确的；（2）过氧化氢完全分解后除生成的氧气中含有氧元素外，生成的水中也含有氧元素，因此不能用小明同学的解法来求产生氧气的质量，而只能用小丽所采用的根据化学方程式的计算来求解 解：（2）设生成氧气的质量为x，由化学方程式可知 2H2O22H2O+O2↑             68                          32 34 g                       x       68/32=34 g/x    x=16 g 因此答案为：（1）正确；（2）不能，生成氧气的质量为16 g   【评析】：很多化学计算考题，既可以根据化学方程式计算也可以根据化学式进行计算，平时训练时运用两种方法分别计算，对提高学生的解题能力和解题技巧很有帮助。 3．逆向思维，考能力 例3．化学课上，老师提供信息“10 g CuO用氢气还原一段时间后，程得残留固体质量为8.4 g”,要求学生编制成化学计算题并求解。现摘取部分学生自编自解题中所设未知量的求解表达式，请你参照示例（1）在相关表达式右边短线上用文字简述x表示什么？ （1）16/1.6 g=18/x                 x=18×1.6 g/16 示例：x表示反应后生成水的质量。 （2）x=1.6 g×80/16÷10 g×100% ____________________________ （3）x=10 g×2/80－2×1.6 g/16 ____________________________ 【解析】：（2）根据化学方程式：CuO+H2Cu+H2O    固体质量减少                                                         80                                16                                                         y                                  10 g－8.4 g=1.6 g 80/16=y/ 1.6 g        y=1.6 g×80/16   由此可知y为参加反应的CuO的质量， 【答案】：x=1.6 g×80/16÷10 g×100%则表示参加反应的CuO的质量分数。 （3）根据化学方程式：CuO+H2Cu+H2O 固体质量减少                                     2                     16                                     z          10g－8.4g=1.6g     2/16=z/1.6 g     z=2×1.6 g/16，因此z表示当残留固体质量为8.4 g时，参加反应的H2的质量，同理可得“10 g×2/80”表示完全还原10 g CuO所用氢气的质量。 【答案】：x=10g×2/80－2×1.6g/16表示使CuO全部还原还需参加反应的氢气的质量。 【评析】：通常情况下的化学计算是考生设出未知数，然后进行求解。本题打破常规解题方法，给出解题过程，然学生寻求未知数的含义，对考查学生的理解能力很有帮助。 4．隐含数据，考过程 例2．某同学把足量的铁粉放入100 g稀硫酸中，并想通过硫酸的多少来计算生成氢气的质量，但发现少一个数据。这个数据是什么?若想通过一定的方法测出生成氢气的质量，请设计一个实验方案（简述实验操作）（友情提示：涉及到的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑） 【解析】：运用化学方程式解题时，必须将纯物质的质量带入化学方程式进行计算。本题涉及到的化学反应为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,现只知道硫酸溶液的质量，要想求得制取氢气的质量，必须知道纯硫酸的质量，因此所缺数据为硫酸溶液中溶硫酸的质量分数；若从另一角度思考：用铁的质量进行计算也可以，具体操作如下： 在反应前称取加入铁的质量，反应后称取剩余铁的质量，两者质量之差便是参加反应的铁的质量，根据化学方程式，利用参加反应的铁的质量也可计算出生成氢气的质量。 【评析】：此题让学生通过对所缺计算数据进行思考，进一步加强了学生对所需计算数据的来由和应用能力，从而提高考生对无数据计算考题和多余数据计算考题的数据处理能力，再次利用另一反应物的质量进行求解，开拓的学生的思维空间、提高了学生解题的灵活性。 5．注重评价、求反思 例5．小意和小思同学对化学计算很有心得。以下是它们解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题。（计算结果精确到0.01） 〖题目〗：已知： 2KClO32KCl+3O2↑,将10 g氯酸钾和2 g二氧化锰混合后放入大试管中加热，收集所需氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为7.2 g,求生成氯化钾的质量。 （1）小意很快得到（10 g+2 g－7.2 g）是_________（填化学式）的质量，进而求出KCl的质量是________。 （2）小思依据上述计算的结果发现题目数据有问题。请你通过简单的计算，论证他的发现。 （3）如何才能更正该题呢？小意和小思认为有许多方法，如将题目中“10 g氯酸钾”改为“a g氯酸钾”,其它物质的质量不变，则a的取值范围是________. 【解析】：（1）根据质量守恒定律反应前氯酸钾和二氧化锰的质量和等于反应后生成氧气和试管内剩余物的质量和，因此小意的算式：10 g+2 g－7.2 g=4.8 g所求的是氧气（O2）的质量；根据氧气的质量，利用化学方程式可求出KCl的质量为7.45 g。 （2）试管内剩余固体的质量为氯化钾和二氧化锰质量之和，根据题中已知数据也可求出KCl的质量为：7.2 g－2 g=5.2 g，这与计算得到的KCl的质量是7.45 g相矛盾；（或：剩余固体的质量为：7.45 g+2 g=9.45 g＞7.2 g；或根据氯酸钾的质量等于反应生成的氧气的质量与氯化钾的质量之和，即7.45 g+4.8 g=12.25 g，12.25 g＞10 g，再次证明题目中数据有误） （3）若如将题目中“10 g氯酸钾”改为“a g氯酸钾”,则a的取值范围是决定于试管内剩余固体的的成分：①没有加热时，试管内7.2 g固体为氯酸钾和二氧化锰的混合物，此时氯酸钾的质量为： 7.2 g－2 g=5.2 g；②加热至氯酸钾完全分解时，试管内7.2 g固体为氯化钾和二氧化锰的混合物，此时氯化钾的质量为：7.2 g－2 g=5.2 g；根据氯酸钾分解的化学方程式，利用氯化钾的质量便可计算出氯酸钾的质量为8.55 g，综上所述a的取值范围是5.2 g＜a≤8.55 g 【评析】：本题通过对计算数据及计算方法的考查，考查学生解题的灵活性和思维的发散性，进一步提醒学生：化学命题应具有科学性和严密性 6．利用“信息”，考拓展 例6．（2005广东课改考题）过氧化钙（化学式为CaO2）能杀菌消毒，且能与水反应产氧气，其化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑.某同学把1.8 g不纯的过氧化钙样品（杂质不与水反应）加入到盛有足量水的烧杯中，完全反应后，生成了0.224 L氧气（氧气的密度为1.43 g/L）.请计算： （1）生成氧气的质量（计算结果精确到0.01 g） （2）样品中过氧化钙的质量分数 【解析】：（1）生成氧气的质量为：0.224 L×1.43 g/L=0.32 g； （2）设样品中过氧化钙的质量为x，2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑                                                                144                               32                                                                   x                  0.32 g 144/32=x/0.32 g                   x=1.44g 样品中过氧化钙的质量分数：1.44 g/1.8 g×100%=80% 答：生成氧气的质量为0.32 g，样品中过氧化钙的质量分数80% 【评析】：学生对过氧化钙与水的反应比较陌生，把学生置于陌生的化学计算环境中，利用所给信息让学生进行计算，考查学生的自学能力和对新知识的应用能力，该题与化学式的计算相结合，突出了计算考题的综合性

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2008年02月5日 星期二 16:33】【注册】【打印】