化學(xué)方程式計算的幾種常用方法

化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，少不了化學(xué)方程式，尤其是化學(xué)計算題，下面是小編整理的化學(xué)方程式計算的幾種常用方法，希望大家喜歡。

一、質(zhì)量守恒法

化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，各元素的質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的。抓住守恒這個中心，準(zhǔn)確建立已知量與待求量的等量關(guān)系，是用質(zhì)量守恒法解題的關(guān)鍵。此法在化學(xué)計算中應(yīng)用廣泛。

例1. 向5g銅粉和氧化銅的混合物中不斷通入氫氣，并加熱。充分反應(yīng)后停止加熱，冷卻后稱量殘留固體的質(zhì)量為4.2g。求原混合物中含氧化銅和銅粉各多少克?

分析：由題意可知，反應(yīng)前后銅元素的質(zhì)量在固體中是沒有變化的，根據(jù)銅元素質(zhì)量守恒，即可建立方程，求出混合物中氧化銅和銅粉的質(zhì)量。

解：設(shè)混合物中含CuO的質(zhì)量為x g，則含Cu的質(zhì)量為(5-x)g，由反應(yīng)前后銅元素的質(zhì)量相等，得：

x·Cu/CuO+(5-x)=4.2

即：x·64/80+(5-x)=4.2

x=4

原混合物中含Cu的質(zhì)量為5-4=1(g)

答：原混合物中含氧化銅4g;含銅1g。

二、差量法

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后某一狀態(tài)的物質(zhì)之間的質(zhì)量差與反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量成正比例的關(guān)系進(jìn)行計算的方法稱為差量法。在化學(xué)反應(yīng)中，雖然從整體上看存在著質(zhì)量守恒的關(guān)系，但某一狀態(tài)的物質(zhì)(例如固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì))的質(zhì)量在反應(yīng)前后會發(fā)生反應(yīng)(增加或減少)，這一差值稱為差量。差量與反應(yīng)物或生成物之間有著正比例關(guān)系，通過這種比例關(guān)系可以計算出與之相關(guān)的待求量。因此，尋找差量，正確建立差量與待求量的比例關(guān)系，是用差量法解題的關(guān)鍵。在有沉淀或氣體生成的化學(xué)反應(yīng)中，常用差量法進(jìn)行計算。

例2. 某學(xué)生將16g氧化銅裝入試管中，通入氫氣并加熱。反應(yīng)一段時間后，停止加熱，待試管冷卻后，稱得試管中剩余固體的質(zhì)量是14.4g。問有多少克氧化銅被還原?

分析：從化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)后固體減少的質(zhì)量就是參加反應(yīng)的氧化銅失去氧的質(zhì)量。抓住這一差量，找出差量與參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量之間的關(guān)系便可求解。

解：設(shè)被還原的氧化銅的質(zhì)量為x g，

CuO+H2=Cu+H2O，固體質(zhì)量減少

80 64 80-64=16

x 16-14.4=1.6

所以 80/16=x/1.6

所以 x=8

答：被還原的氧化銅有8克。

思考與練習(xí)：試一試用差量法計算(例1)。

三、關(guān)系式法

在涉及多步化學(xué)反應(yīng)的計算中，根據(jù)起始反應(yīng)物與最終生成物的關(guān)系式進(jìn)行計算的方法稱為關(guān)系式法。

化學(xué)反應(yīng)中，有時會涉及到多步反應(yīng)：第一個反應(yīng)的生成物是第二個反應(yīng)的反應(yīng)物，第二個反應(yīng)的生成物又是第三個反應(yīng)的反應(yīng)物。對多步反應(yīng)的計算題，用通常的方法從已知數(shù)據(jù)到求得最終結(jié)果要根據(jù)每個化學(xué)方程式一步一步地計算，相當(dāng)繁瑣。由化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量成正比例關(guān)系。只要找到已知量與待求量之間的這種關(guān)系，即可一步計算得出結(jié)果，從而化繁為簡，提高解題效率。

關(guān)系式法適用于多步反應(yīng)的計算，其解題的關(guān)鍵是：根據(jù)多步反應(yīng)的化學(xué)方程式，正確建立起始反應(yīng)物與最終生成物的比例關(guān)系。

例3. 加熱氯酸鉀和少量二氧化錳的混合物制取氧氣，將產(chǎn)生的氧氣用于紅磷的燃燒實驗。要制得五氧化二磷15g，所需氯酸鉀的質(zhì)量至少是多少克?

分析：從題意可知有兩步化學(xué)反應(yīng)，由第一步反應(yīng)制得的氧氣再與紅磷發(fā)生第二步反應(yīng)，生成五氧化二磷。根據(jù)氧氣與五氧化二磷(已知量)、氯酸鉀(待求量)的關(guān)系，建立五氧化二磷與氯酸鉀的關(guān)系式，即可列出比例式求解。

解：設(shè)需氯酸鉀的質(zhì)量為x g。

由2KClO3=2KCl+3O2↑ ①

4P+5O2=2P2O5 ②

將①×5，②×3，有關(guān)系式：

10KClO3~15O2 ③

15O2~6P2O5 ④

由③，④得：10KClO3~15O2~6P2O5

即5KClO3~3P2O5。

由以上推導(dǎo)可見，在建立起始反應(yīng)物(如KClO3)與最終生成物(如P2O5)的關(guān)系時，中間物質(zhì)(如O2)的化學(xué)計量數(shù)要相同(將①×5，②×3的目的是將③，④中的O2的化學(xué)計量數(shù)都為15)。

5KClO3 ~ 3P2O5

5×122.5 3×142

x 15

所以5×122.5/x=3×142/15

所以 x=21.6(g)

答：至少需要氯酸鉀21.6克。

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