摘要：计算物质的式量 式量就是化学式中各原子的原子量的总和.计算物质式量的步骤是:(1)写出物质正确的化学式,(2)用各元素的原子量分别乘以化学式中所含的该原子个数.得出各元素的原子量之和,(3)把各元素原子的原子量之和相加.就可算出该物质的式量. [例]计算明矾晶体的式量. [分析]明矾晶体的化学式是KAl(SO4)2·12H2O.计算结晶水合物(A·nH2O)的式量.先要算出A的式量.再用水的式量乘以所含结晶水个数n.算出含有的结晶水的式量.把无水盐A的式量与结晶水nH2O的式量相加.便可得到结晶水合物(A·nH2O)的式量.在结晶水合物A·nH2O的化学式中.A与nH2O之间的小圆点“· .在计算时是表示相加的符号. [解]明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O.其中无水盐KAl(SO4)2的式量为: 39×1+27×1+×2=258 明矾KAl(SO4)2·12H2O中含有结晶水的式量为: ×12=216 明矾晶体的式量为: 258+216=474 答:明矾晶体的式量是474. 计算化合物中各元素的质量比 化合物中各元素的质量比.就是在该化合物的一个分子中各元素原子的原子量之和的比值.计算化合物中各元素的质量比.要依据化合物的化学式分别算出各元素的原子量之和.再进而求出各元素的原子量之和的比值. [例]计算四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比是多少? [分析]四氧化三铁的化学式是Fe3O4.在Fe3O4的一个分子中.含有3个铁原子和4个氧原子.3个铁原子的原子量之和是: 3×56=168 4个氧原子的原子量之和是: 4×16=64 铁元素与氧元素的质量比是168:64.可简化为21:8. [解]在Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比是: 3×56∶4×16=21∶8 答:在Fe3O4中Fe与O的质量比是21比8. 计算化合物中各元素的百分含量 计算化合物中各元素的百分含量.先要写出该化合物的化学式并计算出式量.再用化学式中各元素原子的原子量之和.分别除以化合物的式量.乘以百分之百.便可算出化合物中各元素的百分含量. [例]计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素.氢元素.氧元素的百分含量. [分析]计算化合物中某元素的百分含量可以应用下面的公式: 在NH4NO3中氮元素的百分含量为: 氢元素的百分含量为: 氧元素的百分含量为: [解]氢的原子量是1.氮的原子量是14.氧的原子量是16.NH4NO3的式量是80.在NH4NO3中氮元素的百分含量是: 氢元素的百分含量是: 氧元素的百分含量是: 答:在NH4NO3.中含N35%.含H5%.含O60%. 溶解度的计算 在一定温度下的饱和溶液里.溶质的质量.溶剂的质量与该物质的溶解度存在以下关系: 将上式移项处理后可得: 只要知道饱和溶液里溶质的质量和溶剂的质量.便可以计算出该物质在该温度下的溶解度. [例]在20℃时.把25克蓝矾(CuSO4·5H2O)溶解在71克水中.恰好形成饱和硫酸铜溶液.计算20℃时CuSO4的溶解度. [分析]蓝矾溶于水中形成硫酸铜饱和溶液.在该饱和溶液中.溶质是CuSO4.溶剂是H2O.蓝矾是带有5个结晶水的硫酸铜.在本题中计算溶质CuSO4的质量时.要把含水晶体CuSO4·5H2O的质量换算为无水CuSO4的质量,在计算溶剂的质量时.又要加上25克CuSO4·5H2O中含有的结晶水的质量. [解]在该饱和硫酸铜溶液中溶质CuSO4的质量是: 溶剂的质量是: 在20℃时CuSO4的溶解度是: 答:20℃时CuSO4的溶解度是20克. 质量百分比浓度的计算 依据质量百分比浓度的定义.计算溶液的质量百分比浓度.可以应用下列换算式: 计算质量百分比浓度还要应用下面的公式: 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量 当已知溶液的密度d和体积V.计算溶液.溶质的质量.还可以应用下面的公式: 溶液的质量(克)=溶液密度d(克/厘米3)×V(厘米3) 溶质的质量(克)=d(克/厘米3)×V(厘米3)×质量百分比浓度 关于溶液质量百分比浓度的计算.主要有以下三种基本类型: ①已知溶质和溶剂的质量.计算溶液的质量百分比浓度 [例]把2克固体NaOH溶解在18克水中.计算所得溶液的质量百分比浓度. [分析]在该NaOH溶液中.溶质的质量是2克.溶剂的质量是18克.溶液的质量是: 2克+18克=20克 氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为: [解] 答:该NaOH溶液质量百分比浓度是10%. ②已知溶液的质量百分比浓度.计算溶质和溶剂的质量 [例]欲配制质量百分比浓度为2%AgNO3溶液500克.应称取AgNO3多少克?加入水多少毫升? [分析]用AgNO3溶液的质量乘以质量百分比浓度.便可得到溶质AgNO3的质量,用AgNO3溶液的质量减去AgNO3溶质的质量.便可得到应加入水的质量,用水的质量除以水的密度.便可计算出加入水的体积. [解]应当称取AgNO3的质量为: 500克×2%=10克 应当加入水的质量为: 500克-10克=490克 加入水的体积为: 490克÷1克/毫升=490毫升 答:配制2%AgNO3溶液500克应称取AgNO310克.加入水490毫升. ③关于溶液稀释的计算 [例]配制质量百分比浓度为20%.溶液密度为1.14克/厘米3.体积为500毫升的稀硫酸.需要量取质量百分比浓度为98%.密度为1.84克/厘米3的浓硫酸多少毫升? [分析]溶液在稀释过程中.溶液的体积和浓度都会发生变化.溶液中所含溶质的质量却始终保持不变.即 原溶液中所含溶质的质量=稀释后溶液中所含溶质的质量 运用这一规律.各种类型的溶液稀释计算.均可正确求解. [解]设量取V毫升的浓硫酸.则浓硫酸中所含溶质的质量为: V×1.84×98% 稀硫酸溶液中所含溶质的质量为: 500×1.14×20% 按照溶液稀释过程中溶质质量保持不变.可以列出下列等式: V×1.84×98%=500×1.14×20% V=63.22 所需水的质量为: 500-63.22×1.84=383.67(克) 所需水的体积为: ［注意］进行溶液稀释计算时.溶液与溶剂的质量可以相加.其体积不能相加. 答:需要量取浓硫酸63.22毫升.量取水383.67毫升. 溶解度与质量百分比浓度的换算 溶解度是表示一定温度下的饱和溶液里溶剂质量与溶质质量的关系,质量百分比浓度是表示任何溶液里溶液质量与溶质质量的关系.溶解度与质量百分比浓度的换算.是对一定温度下的饱和溶液而言.溶解度的分母是溶剂质量.质量百分比浓度的分母是溶液质量. ①已知溶解度计算质量百分比浓度 [例]在30℃时.CuSO4的溶解度是25克.计算该温度下硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是多少? [分析]30℃时CuSO4的溶解度是25克.说明在100克水中溶解25克CuSO4时.可以形成该温度下硫酸铜饱和溶液.根据溶质CuSO4的质量是25克.溶液质量是125克.便可计算出硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度. [解] 答:30℃时CuSO4饱和溶液的质量百分比浓度是20%. ②已知饱和溶液的质量百分比浓度计算该温度下溶质的溶解度 [例]在30℃时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%.计算该温度下CuSO4的溶解度是多少克? ［分析］从30℃时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%.可知当溶液质量为100克时.溶质质量为20克.则溶剂的质量为: 溶剂质量=溶液质量-溶质质量 =100克-20克=80克 知道了饱和溶液里溶质的质量和溶剂的质量.便可计算出30℃时CuSO4的溶解度. [解]30℃时CuSO4的溶解度为: 答:30℃时CuSO4的溶解度是25克. 溶液析晶计算 正确运用溶解度和浓度概念.算出原溶液里溶质和溶剂的质量,依据题给条件.找出析出晶体后溶液里的溶质与溶剂的质量关系,把握住析晶后的溶液肯定是该物质在该温度下的饱和溶液.抓好以上三点.对于各种条件下的溶液析晶计算.都可以用简单方法求出析出晶体的质量. ①饱和溶液降温析出晶体的计算 [例]已知72℃时KNO3的溶解度为140克.18℃时KNO3的溶解度为30克.现有72℃饱和KNO3溶液48克.当冷却至18℃时析出晶体多少克? [分析]从72℃KNO3的溶解度是140克.可知在100克水中能溶解KNO3140克.按照溶剂质量与溶质质量之和等于溶液质量.可知在240克硝酸钾饱和溶液中含有KNO3140克.当冷却至18℃时.可以析出KNO3克.运用正比例关系.就可计算出72℃时48克KNO3饱和溶液冷却至18℃时析出晶体的质量. [解]设72℃时48克KNO3饱和溶液冷却至18℃时析出晶体的质量为x克. x=22克 答:冷却至18℃析出晶体22克. ②蒸发饱和溶液中水分析出晶体的计算 [例]已知70℃时NH4Cl的溶解度是60克.若将320克70℃的NH4Cl饱和溶液.加热蒸发40克水之后.再冷却至70℃时.有多少克NH4Cl晶体析出? [分析]在一定温度下.饱和溶液蒸发溶剂析出的晶体质量.就是被蒸发的溶剂质量所能溶解溶质达于饱和时的质量.这样.只需运用溶剂质量与溶质质量的关系.便可计算出蒸发水分析出的晶体的质量. [解]设蒸发40克水析出NH4Cl晶体为x克 x=24克 答:蒸发40克水可析出24克NH4Cl晶体. ③不饱和溶液蒸发水分和降低温度的析晶计算 [例]今有40℃时250克20%KNO3溶液.蒸发150克水.仍保持40℃时可析出KNO3多少克?若降温至10℃时.又能析出KNO3多少克? [分析]在250克20%的KNO3溶液中.含有溶质KNO3的质量为: 250克×20%=50克 含有溶剂的质量为: 250克-50克=200克 从溶解度曲线查出40℃KNO3溶解度是64克.10℃KNO3溶解度是20克.由此可知40℃时20%的KNO3溶液是不饱和溶液.对于不饱和溶液蒸发水分的析晶计算.要用原溶液里含有的溶质质量减去剩余水中溶解的溶质质量. ［解］在250克20%的KNO3溶液中.含有溶质KNO3 50克.溶剂200克.蒸发150克水后.溶液里剩余水的质量为: 200克-150克=50克 50克水在40℃时可溶解KNO3为x克 x=32克 在40℃时可析出KNO3的质量为: 50克-32克=18克 设继续降温至10℃时.析出KNO3的质量为y克. y=22克 共析出KNO3的质量为: 18克+22克=40克 答:250克20%KNO3溶液蒸发150克水并冷却至40℃析出KNO318克.继续降温至10℃时又析出KNO322克.共析出KNO340克. ④析出含水晶体的计算 [例]浓度为15%的硫酸铜溶液500克.在加热蒸发300克并冷却至20℃时.可析出蓝矾晶体(CuSO4·5H2O)多少克?(在20℃时CuSO4的溶解度是20克) [分析]本题硫酸铜溶液中的溶质是CuSO4.析出的晶体是CuSO4·5H2O.计算析晶后溶液里含有的溶质质量时.要先把析出的含水晶体CuSO4·5H2O的质量.换算为无水晶体CuSO4的质量.再用原溶液里总溶质质量减去换算为无水晶体CuSO4的质量,在计算析晶后溶液里含有的水的质量时.又要减去析出含水晶体CuSO4·5H2O带走的结晶水的质量. [解]原硫酸铜溶液里含有的溶质CuSO4的质量是: 500克×15%=75克 含有的溶剂H2O的质量是: 500克-75克=425克 当蒸发300克水并冷却至20℃析出CuSO4·5H2O的质量为x克时.析晶后溶液中的溶质CuSO4的质量是: 析出x克CuSO4·5H2O后溶液中水的质量是: 依据析出x克CuSO4·5H2O后的溶液是该温度下的饱和溶液.可列出如下比例关系 x＝88克 答:可析出CuSO4·5H2O 88克. 根据化学方程式计算有关反应物或生成物的质量 化学方程式可以表示在该化学反应中.各反应物与生成物间的质量关系.是进行化学计算的依据.根据化学方程式的计算.一般按以下三步进行: 第一步 认真审题.依据题意写出正确的化学方程式. 第二步 深入析题.充分认清已知条件和未知求问.找出已知条件和未知求问间的联系.并写在化学方程式有关物质化学式的下方. 第三步 根据化学方程式各物质的质量关系.列出比例式.具体完成该题的计算.应该做到解题要有根据.解法要规范.书写要工整.答案要确切. ①计算反应物或生成物的质量 [例]由红磷燃烧制取五氧化二磷.现有红磷0.62克.若充分反应可制取五氧化二磷多少克?需耗用标准状况下的氧气体积为多少升?(标准状况下氧气的密度是1.429克/升) [分析]化学方程式所表示的是各物质的质量关系 4P+5O2 2P2O5 4×31克5×32克 2×142克 依据红磷完全燃烧的化学方程式.可知124克红磷完全燃烧需耗用氧气160克.生成五氧化二磷284克.题目给出红磷质量是0.62克.用正比例关系.可以计算出生成五氧化二磷的质量和耗用氧气的质量. [解]设0.62克红磷完全燃烧生成x克五氧化二磷.耗用y克氧气. 4P+5O2 2P2O5 x=1.42克 y=0.80克0.80克氧气在标准状况下占有的体积为: 答:0.62克红磷完全燃烧需耗用标准状况下氧气0.56升.生成五氧化二磷1.42克. ②计算物质的纯度 [例]含有铁锈(主要成分是Fe2O3)的铁粉质量为7.0克.跟足量稀盐酸充分反应后.生成氢气0.2克.计算该铁粉的纯度. [分析]铁粉跟稀盐酸发生置换反应.生成氯化亚铁和氢气 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 根据生成H2的质量可以计算出Fe的质量.再用Fe的质量除以不纯铁粉的质量.乘以100%.便可得出该铁粉的纯度. [解]设该铁粉中含Fe为x克 Fe+2HCl=H2↑+FeCl2 x=5.6克 该铁粉的纯度为: 答:该铁粉的纯度为80%. 根据化学方程式计算反应物或生成物的质量百分比浓度 这种计算的特点是把质量百分比浓度与化学方程式的计算结合起来.进行这种类型的计算.先要依据化学方程式.计算出反应物或生成物的质量,再分别除以各自溶液的质量.就可以计算出反应物或生成物的质量百分比浓度. [例]含有Al2O3的Al粉3克.已知Al的百分含量为90%.该铝粉跟质量为100克的稀硫酸恰好反应完全.计算稀硫酸的质量百分比浓度是多少?所得Al2(SO4)3溶液的质量百分比浓度是多少? ［分析]把含有Al2O3的Al粉放入稀硫酸中.发生的化学反应是: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 在3克铝粉(内含Al2O3)中含有铝(Al)的质量为: 3克×90%=2.7克 含有三氧化二铝(Al2O3)的质量为: 3克×=0.3克 跟2.7克Al反应的H2SO4与跟0.3克Al2O3反应的H2SO4的质量之和.是稀H2SO4中的溶质质量.据此可以计算出稀硫酸的质量百分比浓度.

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