第一步:设未知数;

第二步:写出化学方程式;

第三步:写出相关物质的质量关系,写出已知量和未知量;

第四步:列比例式,求解;

第五步:写出简明的答案。

师生互动

根据化学方程式计算需注意的问题

探究:要正确地进行化学方程式的计算需注意以下几点:

(1)化学方程式是化学计算的依据,因此必须书写正确,并且一定要配平,未配平的化学方程式计算出来的量是不正确的。

(2)根据化学反应方程式求出的质量比是纯物质间的质量比,所以代入化学方程式计算的必须是纯物质的质量。

(3)当题目给出量的单位不统一时,一定要换算成统一单位。

(4)关于计算的精确值,若题目中没有要求,一般应保留一位小数。

(5)解题过程要完整规范。关于化学方程式的计算,要认真审题分清题意,找出哪些是已知量,哪些是已知关系,哪些是未知量,已知量和未知量之间有什么关系,也就是发生了什么反应,属于哪种类型的计算,需进行哪些换算,该题的突破口在哪里。通过分析整理出清晰的解题思路,并根据思路完整规范地解题。

[例题]某同学发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料,查到过氧化钠与水反应的原理:2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,且CaO2与Na2O2的化学性质非常相似。

(1)写出CaO2与H2O反应的化学方程式_________________________________________。

(2)该同学为测定这种固体中CaO2的质量分数,称取20 g样品加入到足量的水中,结果生成3.2 g O2(假设样品中其他成分与水不反应)。请你帮助计算该样品中CaO2的质量分数。

解析:要求CaO2的质量分数,应先求出CaO2在样品中的质量,这一质量可借助化学方程式中生成氧气的质量求得。

设20 g样品中CaO2的质量为x,

2CaO2+2H2O====2Ca(OH)2+O2

144                32

x                3.2g

144∶32=x∶3.2 g

x=14.4 g

该样品中CaO2的质量分数为×100%=72%。

答案:(1)2CaO2+2H2O====2Ca(OH)2+ O2↑ (2)72%

绿色通道:本题以实际生活中的信息为蓝本,综合考查了化学方程式的书写和化学方程式的有关计算。在解题时应注意代入化学方程式中计算的数据必须是参加反应的纯净物,在本题中应是生成氧气的质量,同时还应注意解题格式的规范和计算结果的准确性。

针对训练:

石灰石是我市主要矿产之一,小江同学为了寻找纯度超过85%的石灰石,对一样品进行了如下定量实验。

实验步骤
①称取烧杯的质量
②将适量盐酸加入烧杯中并称重
③称取少量石灰石样品,加入烧杯中,使之与过量稀盐酸反应
④待反应完全后,称重
实验图示

实验数据
烧杯的质量为50.0 g
烧杯和盐酸的质量为100.0 g
石灰石样品的质量为12.0 g
烧杯和其中混合物的质量为107.6 g

试通过分析计算:

(1)该实验中生成的二氧化碳的质量是多少克?

(2)该石灰石样品的纯度是否符合要求?(假设石灰石样品中的杂质不与盐酸反应,也不溶于水)

解析:本题是质量守恒定律与化学方程式相结合的计算。解题时一定注意,代入化学方程式中计算的数据必须是参加反应的纯净物,要结合质量守恒定律求出二氧化碳的质量,从而根据化学方程式求出碳酸钙的质量。

(1)根据质量守恒定律得:m(CO2)=(100.0 g+12.0 g)-107.6 g=4.4 g。

(2)设12.0 g石灰石样品中含CaCO3质量为x,

CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O

100                     44

x                      4.4 g

x==10.0 g

该石灰石样品的纯度为×100%=83.3%(或83%)

因83.3%<85%,所以该石灰石样品的纯度不符合要求。

答案:(1)4.4 g (2)不符合要求

探究:确定实验的发生装置主要依据反应物的状态和反应条件。①利用固体物质加热制取气体(可简记为“固固加热型”)时可采用如下图中左图所示的发生装置;②如果反应物是液体和固体而且不需加热制取气体(可简记为“固液不加热型”)时,发生装置可采用如下图中右图所示装置。

[例题2]下列是中学化学常见的实验装置。

(1)请写出有标号仪器的名称:①________________;②________________。

(2)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,应选用的发生装置是________________;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用________________装置进行收集,以便将尾气吸收处理,避免造成大气污染。

解析:(2)根据题目所给信息,制取二氧化硫所需药品为固体和液体,且反应不需要加热,故可采用“固液不加热型”装置(即B装置);因二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,其密度比空气大,应用向上排空气法收集,但又不能泄漏污染大气,故应用E装置。

答案:(1)①酒精灯 ②长颈漏斗 (2)B E

绿色通道:选择制取气体的发生装置时,要注意考虑药品的状态以及反应的条件;选择收集气体的装置时,要注意气体的水溶性和密度。

针对训练:

2.根据下图回答问题。

(1)写出标有序号的仪器名称:①________________,②________________。

(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气应选用的发生装置为________________(填序号,下同),收集装置为________________。

(3)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为____________,应选用的发生装置为___________。

解析:实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气是固体与液体反应,且反应不需要加热,故应选B装置。氧气密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集。用高锰酸钾制氧气是固体加热制气体,应选A装置。

答案:(1)锥形瓶 集气瓶

(2)B C或E

(3) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 A

探究:催化剂的概念包含知识点较多,理解起来有一定难度。建议同学们学习时注意观察实验现象,以帮助我们理解此概念。根据催化剂的概念可知它具有“两变”和“两不变”的特点。

(1)“两变”:①改变其他物质的化学反应速率;②随着化学反应的不同,所用催化剂也要改变,即催化剂有“专一性”。

(2)“两不变”:①在化学反应前后,催化剂本身的质量不发生变化;②在化学反应前后,催化剂的化学性质不发生变化。

学习时,还要把握以下几点:①改变化学反应速率,包括加快和减慢;②催化剂不会改变生成物的质量;③对于不同的化学反应,有的反应如果没有催化剂就不能进行,但有的反应没有催化剂也能进行,只是速率发生了改变。

[例题1]下列关于催化剂的叙述正确的是(   )

A.能加快物质的化学反应速率的是催化剂,减慢化学反应速率的不是催化剂

B.加入二氧化锰可以使过氧化氢产生更多的氧气

C.催化剂在催化过程中所有的性质不变

D.同一个反应可以选用不同的催化剂

解析:根据催化剂的定义可知:“改变其他物质的化学反应速率”,“改变”既包括“加快”,也包括“减慢”之意,A错误;在化学反应中,催化剂只能“改变其他物质的化学反应速率”,而对生成物的质量多少没有关系,B错误;“两不变”是指催化剂在化学反应的过程中,质量和化学性质不变,而不是“性质”不变,因为物理性质可能改变,C错误;同一个反应可以选用不同的催化剂,例如分解过氧化氢时还可以选用氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂,D正确。

答案:D

黑色陷阱:

对催化剂概念的理解是出错率较高的题目,很多同学往往把握不住催化剂概念的实质。催化剂可以加快化学反应速率,也可以减慢化学反应速率;在化学反应中,催化剂只能“改变其他物质的化学反应速率”,而对生成物的质量多少没有关系;同一个反应可以选用不同的催化剂。

针对训练:

1.下列有关催化剂的叙述正确的是(   )

A.在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率,而本身质量和性质在反应前后都没改变的物质叫催化剂

B.二氧化锰是一切化学反应的催化剂

C.在过氧化氢的分解反应前后,二氧化锰的质量和化学性质都没有发生改变

D.要使过氧化氢分解放出氧气,必须要加入二氧化锰,否则就不能发生反应

答案:C 解析:根据催化剂的概念可知,其在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变,故C正确。

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