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亿库教育网第四章化学计算化学计算是中学化学基础知识和基本技能的重要组成部分，是从物质量的变化的角度来研究物质及其变化规律的。物质之间的数量关系是计算的依据，数学方法则是工具。初中阶段涉及的化学计算，主要包括三个方面：1．有关化学量的计算。2．有关溶液的计算。3．有关化学反应的计算。复习这部分内容要重视正确理解化学基本概念、基础理论；熟悉元素化合物性质，并能从中找出有关的数量关系；认真审题，寻找思路，掌握解题的方法、步骤和书写格式。第一节化学量的计算考点说明1．在了解相对原子质量与相对分子质量关系的基础上，掌握物质相对分子质量的计算；2．能在理解化学式涵义的基础上，计算化合物中各元素的质量比、某元素的质量分数；3．能进行一些简单的化学式的逆运算，能运用化学式进行一些巧算。知识整理1．根据化学式计算（1）相对分子质量（2）组成物质的元素质量比（3）组成物质的元素质量分数常用的计算关系式有（以化合物AmBn）：物质的相对分子质量＝A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×nA、B元素的质量比＝A元素的相对原子质量×m/B元素的相对原子质量×nA元素质量分数＝A元素的相对原子质量×m/AmBn的相对分子质量×100％计算时的注意点：（1）正确书写化合物的化学式；（2）正确计算有关量，如相对分子质量、某元素的质量分数等；（3）计算格式应规范。2.有关纯度的计算物质（或元素）的纯度＝纯物质（或元素）的质量/不纯物质的质量×100％计算时的注意点：（1）物质（或元素）的质量不能遗漏或增添；(2)真正弄清纯与不纯的关系，正确求解物质（或元素）的纯度。经典例题例1.明矾是日常生活中一种常见的盐，可作净水剂，其化学式为KAl(SO4)2·12H20。求：（1）明矾的相对分子质量；（2）明矾中所含各元素的质量比；（3）氧元素的质量分数；亿库教育网（4）含结晶水的质量分数。【答案】（1）明矾的相对分子质量＝39＋27＋（32＋16＋4）×2＋12×（1×2＋16）＝39＋27＋192＋216＝474（2）各元素的质量比为mk:mAl:ms:mo:mH=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12=39:27:64:320:24Ar(O)×(4×2＋12)16×20（3）氧元素的质量分数＝×100%=×100%=67.5%Mr[KAl(SO4)2·12H20]47412×Mr(H20)12×18(4)含结晶水的质量分数=×100%=×100%=45.57%Mr[KAl(SO4)2·12H20]474例2.某甲醛溶液中氢元素的质量分数为10％，则碳元素的质量分数为多少？（甲醛的化学式为HCHO）【分析】本题常规解法是：先根据溶液中氢元素的质量分数求出甲醛的质量分数，再利用甲醛化学式求出溶液中碳元素的质量分数。这种解法运算太多，容易出错。分析甲醛化学式HCHO，我们会发现其中H、O原子个数比为2：1，即可将甲醛的化学式写作C(H2O)n。则此题可以巧解。HCHO可写作C(H2O)，可虚拟由HCHO和H2O构成的溶液的化学式为Cm(H2O)nH%=10%则H2O%=H%×18/2=90%所以C%=1-H2O%=1-90%=10%【答案】碳的质量分数为10％。例3.原计划用90kg尿素[CO(NH2)2]，现因缺货改用硝酸铵(NH4NO3)。计算要用多少千克的硝酸铵才能与90kg尿素的含氮量相等？【分析】此题是求两种不同的物质中同一种元素的质量相等时，两种不同物质的质量关系。解答此题的方法有多种，最简单的方法是关系式法。关系式法首先要确定两种物资的分子个数比。根据元素质量相等时（同种元素），其中所含原子个数相同，可知当NH4NO3和CO(NH2)2中氮元素质量相等时，NH4NO3和CO(NH2)2的分子个数比是1：1，因为它们每一个分子中都含有两个氮原子。设xkgNH4NO3中含氮量与90kgCO(NH2)2的含氮量相等。据关系式NH4NO3～CO(NH2)28060xkg90kg80:60=x:90kgx=120kg【答案】需用120kg的NH4NO3。自主检测亿库教育网一、选择题（每小题只有1个正确答案）1.下列铜的化合物中，铜元素的质量分数最大的是（）A.CuOB.CuSO4C.Cu(OH)2D.Cu2O2.质量相等的SO2和SO3，两者氧元素的质量比是()A.2:3B.5:6C.2:5D.3:23.下列含碳物质中，碳元素质量分数最小的是（）A.干冰B.甲烷C.生铁D.二氧化碳4.某石灰石样品，经分析含CaCO3为90％。则样品中钙元素的质量分数为（）A.36%B.40%C.64%D.80%5.含有杂质的某硝酸铵样品，经测定其含氮元素的质量分数仍为35％，则其所含有的杂质一定有（）A.CO(NH2)2B.NH4HCO3C.NH4ClD.(NH4)2SO46.要使SO2与SO3含有相同质量的氧元素，则SO2与SO3的分子个数比为（）A.1：1B.3：2C.1：4D.6：57.4.6g某物质在氧气中完全燃烧生成4.4gCO2和3.6gH2O，则该物质的组成为（）A.只含碳、氢两元素B.一定含碳、氢、氧三种元素C.一定含碳、氢两种元素，可能含氧元素D.无法确定8.由氧化镁和另一金属氧化物组成的混合物4g，其中含有氧元素1.8g,则另一种金属氧化是()A.CuOB.Fe2O3C.Al2O3D.CaO9.在由CO2和O2组成的混合气体中，测知碳元素的碳元素的质量分数为20％，则混合气体中CO2和O2的质量比为（）A.2:1B.1:2C.11:4D.11:710.常温下，某气体可能是由SO2、CO、N2中的一种或几种组成，测得该气体中氧元素的质量分数为50％，则该气体可能为下列组成中的（）①SO2②SO2、CO③SO2、N2④CO、N2⑤SO2、CO、N2A.①②③B.②③⑤C.①②⑤D①④⑤11.由碳和氧两种元素组成的气体，经测定碳与氧两种元素的质量比为3：5，该气体是（）A.混合物B.纯净物C.化合物D.有机物12.有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素质量分数为50％。取该混合物16g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量水中，固体全部溶解生成Ca(OH)2,则生成的Ca(OH)2质量为（）A.3.7gB.7.4gC.14.8gD.22.2g二、填空题13.康泰克等以前治疗感冒的常用药，因含PPA（苯丙醇胺）对人体有较大的副作用而被禁用，的化学式为C9H13ON，它由种元素组成，每个PPA分子中共含有个原子，其相对分子质量为。亿库教育网相同质量的NH4NO3与混有(NH4)2SO4的CO(NH2)2样品中含氮量相同，则混合物中(NH4)2SO4的CO(NH2)2两物质的质量比为。三、计算题15.某元素R可形成化学式为RO的氧化物，且其中R的质量分数为46.7％。（1）求R元素的相对原子质量；（2）R元素还可形成化学式为RO2的氧化物，若RO与RO2含有相同质量的R元素，求RO和RO2的质量比。16.在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数为64％，将此混合气体10g通入足量的石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量是多少？第一节1.D2.B3.C4.A5.A6.D7.B8.C9.C10.D11.A12.C13.四2415114.11：315.（1）14（2）15：2316.10g亿库教育网第二节溶液的有关计算考点说明1．掌握溶液质量、体积、密度、溶质质量分数之间的计算；2．掌握溶液的稀释与浓缩，相同溶质的不同溶液相混合等过程中的计算。知识整理1．溶质的质量分数表示溶质在溶液里的相对含量。当溶液的质量一定时，溶质的质量越大，溶质的质量分数也越大；当溶质的质量一定时，溶液的质量越大，溶质的质量分数就越小。计算时的注意点：（1）溶质的质量分数是质量比而不是体积比，若是体积，必须先用物理公式ρ＝m/v进行换算，然后计算；（2）在运算过程中，质量的单位要统一；（3）因为通常溶液均为水溶液，所以溶质应为无水的物质；能与水反应的物质，其溶质应是反应后的生成物，而不是原来加入的物质，因此计算时应先算出反应后的生成物的质量。2．溶液的稀释与浓缩的计算溶液中溶质质量分数增大的方法有两种：一是加溶质，另一种是蒸发溶剂（即浓缩）。溶液稀释的方法是加溶剂。经典例题例1.将100mL98％的浓硫酸（密度为1.84g/mL）缓缓倒入100mL水中，搅拌均匀，计算所得溶液中溶质的质量分数。【分析】该题是将浓溶液稀释成稀溶液，可根据稀释前后溶质质量不变的原则进行计算。应注意先将溶液体积换算成溶液的质量。浓硫酸的质量＝100mL×1.84g/mL=184g浓硫酸中溶质的质量＝184g×98%=180.32g稀硫酸的质量是浓硫酸质量加上水的质量184g+100mL×1g/mL=284gω(H2SO4)=(180.32g/284g)×100%=63.5%【答案】稀释后浓硫酸溶液中硫酸的质量分数为63.5%。计算类型依据内容计算式1.基本计算溶质的质量分数的概念m水、m质、m液及ω互换ω＝（m质/m液）×100％＝[m质/(m质+m水)]×100％2.与溶液密度有关的溶质的质量分数的计算溶液密度与溶质的质量分数概念ρ、m质、m液及ω计算ω＝m质/（ρ·V液）×100%3.稀释计算稀释前后溶质的质量相等溶液加水稀释计算m1×ω＝[m1+m水]×ω2亿库教育网例2.常温下将10g下列固体与90g水充分混合，所得溶液的溶质质量分数最小的是A.胆矾B.氧化钙C.氧化钠D.硝酸钾（）【分析】计算溶液中溶质的质量分数关键在于判断溶液中溶质是什么，同时求出溶质和溶液的质量各是多少。物质溶解在水中有下列几种情况需要考虑：①物质在溶解时没有生成新物质且该不含有结晶水，溶质为物质本身，如KNO3,其质量分数等于[10g/(10g+90g)]×100%=10%；②结晶水合物溶于水，溶质应为无水物，结晶水成为溶剂的一部分，如CuSO4·5H2O,这种情况溶质的质量减少了，故溶质质量分数小于10％；③物质溶解时发生化学变化，生成了新物质，溶质为生成物，如Na2O溶于水，溶质质量为NaOH，溶质的质量分数10％；④溶质质量分数还受溶解度的影响，如常温下将10g氧化钙溶于90g水充分混合，虽然CaO与水混合后溶液中溶质为Ca(OH)2,但其质量分数却比胆矾溶液水所得溶液得溶质质量分数小，这是因为CaO溶于水生成的Ca(OH)2微溶于水，只有极少量的Ca(OH)2溶解于水。【答案】B例3.一定量溶质质量分数为8％的食盐水蒸发掉50g水后，溶质质量分数增大一倍，则原溶液中溶质的质量为（）A.8gB.6.4gC.3.2gD.4g【分析】欲使某溶液中溶质质量分数增大一倍，在恒温下蒸发掉的溶剂质量应等于原溶液质量的一半，故本题蒸发50g水以前溶液的质量为100g，故溶质质量为100g×8％＝8g。【答案】A自主检测一、选择题（每小题均只有1个正确答案）1.从100g10%NaCl的溶液中倒出10g，则剩下的90gNaCl溶液中溶质的质量分数为A.1%B.90%C.10%D.11.1%（）2.将100mL水（密度为1g/cm3）与100mL酒精（密度为0.81g/cm3）混合均匀，所得溶液这溶质的质量分数为()A.40%B.50%C.44.4%D.无法判断3.将400g溶质质量分数20%的NaCl溶液稀释成溶质质量分数为16%的NaCl溶液，需加入水()A.100gB.200gC.400gD.800g4.向溶质质量分数为24%的KCl溶液中