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2012年九年级化学教学案十四
（化学计算专题）
【知识梳理】
（一）有关化学式的计算
1. 基本公式
（1）相对分子质量=（化学式中各原子的相对原子质量×化学式中该元素原子个数）之和
（2）化合物中某元素质量分数=
（3）元素质量=物质质量×该元素的质量分数
2. 一种物质间各量的计算
在同一个化学式内的计算题可总结出一个公式：元素质量比=相对原子质量之比×原子个数比
推广扩展：物质质量比=分子相对分子质量之比×分子个数比
3. 不同种物质间利用某一关系量进行计算
元素质量比原子个数比分子个数比物质质量比
两种物质关于一种元素或同种原子有关系，最好用关系式法解题
（二）有关溶液的计算
溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶液质量=溶液体积×密度
溶质的质量分数
稀释公式：浓溶液质量×稀释前浓度=稀溶液质量×稀释后浓度
浓溶液质量×大浓度+稀溶液质量×小浓度=混合溶液×中浓度
注意：溶液质量守恒而体积不守恒，当溶液稀释时，
（三）有关化学方程式的计算
由方程式可知反应物和生成物的分子个数比及质量比，而质量比=分子个数比（即方程式中各化学计量数之比）×相对分子质量之比。
原则：代入化学方程式的量必须为纯量，计算要符合质量守恒定律。
类型：（1）反应物一方过量的计算。
（2）反应物或生成物为不纯物的计算。
（3）涉及两个或两个以上化学反应的计算等。
注意：解题时要读懂题中隐含的条件，如：题目中出现关键词“恰好完全反应”表示两物质都无剩余，不涉及过量：“A在B中完全反应”表示A没有剩余，B可能有剩余：“A与B完全反应”表示反应物之一无剩余，而另一物质可能有剩余，那就要根据具体情况判断哪种物质过量：“加热到气体不再放出”、“加热到质量不再改变”表示反应物完全分解；“加热一段时间”、“加热一会儿”表示反应物未完全分解。只有读懂题目，才能正确运用有关量解题。
（四）有关化学方程式和溶液的综合计算
基本关系式：反应后所得溶液的质量=原溶液的质量＋新溶解的物质的质量－反应生成的气体或沉淀的质量。
【典型例题】
[例1] 化肥硝酸铵的化学式为(NH4NO3)。试求：
(1)硝酸铵中N、H、O三种元素的质量比 ；
(2)为了保证某一农作物获得2.8㎏氮元素，则需要 ㎏硝酸铵。
[例2] 由Na2S、Na2SO3和Na2SO4组成的混合物中，测得氧元素含量为22%，则其中含硫元素约为（ ）
A.32% B.46% C.78% D.无法确定
[例3] 要配制溶质质量分数为16％的氧化钠溶液50g，需要氯化钠的质量为 g，需要水 g。
[例4] 在某乙醇C2H5OH溶液中，乙醇分子里所含的氢原子总数与水分子里所含的氢原子总数相等，则此乙醇溶液中溶质的质量分数是（ ）
A. 5% B. 71% C. 46% D. 33%
[例5] 一定量铜粉和镁粉的混合物与足量稀硫酸完全反应，过滤，所得固体不溶物在加热条件下与足量氧气充分反应后，所得产物的质量是原混合物质量的一半，则原混合物中铜粉和镁粉的质量比为下列的（ ）
A. 1 ：1 B. 4 ：3 C. 2 ：3 D. 3 ：2
[例6] 为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成，某研究性学习小组称取该样品10g，向其中逐滴加入9．8％的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示。试计算：
(1)样品中铜的质量分数；
(2)反应所消耗的硫酸溶液质量；
(3)反应后所得溶液质量。
[例7] 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。
⑴写出CaO2与H2O反应的化学方式 ；
⑵该同学为测定这种固体中CaO2的质量分数，称取20g样品加入到足量的水中，结果生成3.2g O2（假设样品中其它成分与水不反应）。请你帮助计算该样品中CaO2的质量分数。
[例8]某班一次社会实践活动是到连云港碱厂参观，该厂主要产品之一是小苏打（碳酸氢钠）。参观结束，同学们带回一些化验室里废弃的小苏打样品，来测定其中碳酸氢钠的质量分数（假设该样品中只含有氯化钠一种杂质）。取样品9.3 g逐滴加入稀盐酸，生成CO2气体的质量与滴加稀盐酸的质量关系如右图所示，求：（计算结果用百分数表示，保留到小数点后一位数字）
（1）样品中碳酸氢钠的质量分数；
（2）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数。
【基础演练】
1.我国科学家发现，亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中硒元素（Se）为＋4价，氧元素为－2价，则亚硒酸钠的化学式为（ ）。
A．Na2SeO3 B．Na2SeO4 C．NaSeO3 D．Na2SeO2
2.已知锰元素的某氧化物中氧元素的质量分数为50.5%，则该氧化物的化学式为（ ）。
A．MnO B．Mn2O3 C．MnO2 D．Mn2O7
3.x、y两元素的相对原子质量比为7：8，由二者组成的某化合物中x、y两元素的质量比为7：20，则该化合物的化学式为（ ）。
A．x2y B．x2y3 C．x3y4 D．x2y5
4.每天补充适量的维生素C，有利于提高人体免疫力。某维生素C泡腾片，每片含1g维生素C，将1片该泡腾片投入适量水中，最终得到250g溶液，此溶液中维生素C的质量分数为（ ）。
A. 0.4% B. 1% C. 2.5% D. 4%
5.现有100mL20％的硫酸溶液，其密度为1.14g/mL，下列说法中正确的是（ ）。
A.该溶液含溶质20g B.该溶液中，溶质质量∶溶液质量=1∶6
C.该溶液中，溶质质量：溶剂质量=1∶5 D.该溶液中，溶液质量∶溶剂质量=5∶4
6.将50g20%氯化钾溶液稀释到200g，稀释后所得溶液中溶质的质量分数是（ ）。
A．1% B．5% C．10% D．20%
7.在化学反应A2 + BC = B + A2C中，反应物BC与生成物B的质量关系如右图所示。将2 g A2与80 g BC恰好完全反应，则生成A2C的质量是（ ）。
A．64 g B．18 g C．80 g D．9 g
8.在化学反应X+2Y＝R+2M中，当1.6gX和Y完全反应后，生成4.4gR，且生成R和M质量比为11：9，则反应中Y和M的质量比是（ ）。
A．23∶9 B．16∶9 C．32∶9 D．46∶9
9.根据碳在氧气中燃烧的化学方程式判断，下列说法符合质量守恒定律的是（ ）。
A.3gC和8gO2生成11gCO2 B.2gC和4gO2生成6gCO2
C.4gC和5gO2生成9gCO2 D.5gC和9gO2生成14gCO2
10.某锌样品6.5g与足量稀硫酸完全反应后产生氢气0.195g。则其所含杂质可能是（ ）。
A.Fe B.Mg C.Al D.Cu
11.锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物3.8g与一定质量溶质质量分数为25％的稀硫酸恰好完全反应，将反应后的混合物蒸发水份得固体（不含结晶水）11g，则反应中生成氢气的质量为（ ）。
A．0.15g B．0.20g C．0.30g D．0.45g
12.镁在空气中燃烧时，发生如下两个反应：3Mg+N2=Mg3N2 2Mg+O2=2MgO，则24g镁在空气中燃烧可得产物的质量为（ ）。
A.等于33.3g B.等于40g C.33.3g~40g D.小于33.3g或大于40g
13.维生素是人体必备的营养物质，维生素D2的化学式为C28H44O。试计算：
（1）维生素D2的相对分子质量 ；
（2）维生素D2中的碳、氢、氧三种元素的质量比 ；
（3）198g维生素D2中含碳元素的质量为_____________g。
14.制作“叶脉书签”需要l00g溶质质量分数为10％的氢氧化钠溶液。请问：
(1)配制时需要氢氧化钠固体的质量是 g, 水的质量是 g；
(2)若用20％的氢氧化钠溶液和水配制，需要20％的氢氧化钠溶液质量是 g。
15.据有关专家介绍，用醋酸蒸气对空气进行消毒可以有效地预防流感。某学校在每间教室用120g10%的醋酸(CH3COOH) 水溶液加热制取蒸气进行空气消毒处理。请计算：
（1）醋酸的相对分子质量为 。
（2）120g10%的醋酸溶液中含水 g。
（3）120g10%醋酸溶液中氧元素的质量是多少？（要求写出计算过程）
16.同学们从山上采集到一种石灰石，他们取80克该样品进行煅烧实验(所含杂质在煅烧过程中不发生变化)，测得反应后固体的质量(m)与反应时间(t)的关系如下表：
反应时间t∕s t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
反应后固体的质量m∕g 80 75 70 66 62 58 58
请回答下列问题：
(1)当石灰石完全反应后，生成CO2的质量为 g。
(2)求该石灰石中CaCO3的质量分数，写出计算过程。
(3)请在下面坐标图中，画出煅烧时生成气体的质量(m)随时间(t)变化的曲线。
17.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠≥96%。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0 g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中，每次均充分反应。实验数据记录如下：(H:1 O:16 C:12 Na:23)
所加盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
烧杯及所盛物质总质量/g 181.2 204.4 228.6 253.6
请你据此分析计算：
（1）第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是 g。
（2）该产品中碳酸钠的质量分数是否合格？（结果精确到0.1%）
【拓展训练】
18.为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少
[知识准备]
食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；
反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发。
[设计方案]
(1)方案一：向一定量样品中加入过量澄清石灰水，根据反应生成碳酸钙的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数。
(2)方案二：向一定量样品中加入足量的稀盐酸，根据反应生成二氧化碳的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数。
[进行实验]
甲组同学：称取12．00g样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量的澄清石灰水。过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10．00g。
乙组同学：称取12．00g样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4．40g二氧化碳。
[解决问题]
请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1% ）
解：
答：
[交流反思]
(1)甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质______ __(填一种具体物质)的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可。
(2)乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取18．45g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸(不考虑水、氯化氢逸出)后用精密仪器称量，记录实验数据如下：
加入稀盐酸次数 1 2 3 4 5 6 7
烧杯及所称物质总质量/g 78.90 97.80 116.70 135.60 155.05 175.05 195.05
分析表中实验数据的变化规律，获取反应生成气体的质量，通过有关计算，即可求出稀盐酸的溶质质量分数。
问题：请你在右边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线。
19.课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。
【粗产品制备】
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为 。
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。
【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba(NO3)2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为 ，该粗产品中一定不含有 ，理由是 。
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质。
【粗产品含量测定】
Na2CO3含量的测定：
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取10.0g粗产品，进行实验。
【说明】碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物。E装置中的饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生的反应为NaHCO3 十HC1 = NaCl十CO2↑十H2O。
（2）操作步骤
①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0. 48g。
（3）问题探究 F中的试剂应为 ，B装置的作用是 ，
H装置的作用是 。
若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO2。请你仔细分析上述实验，解释实验值0. 48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确） 。
（4）数据计算
根据正确值0.44g可求得粗产品中Na2CO3的质量分数为 ％。
NaOH含量的测定：该小组同学又另取10.0g粗产品，逐滴加入20％的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为36. 5g．放出CO2 0.44g（不考虑二氧化碳气体的溶解）。求原粗产品中NaOH的质量分数。（写出计算过程）
4.4
25.1
B
的
质
量
/g
0
4m
10m
5m
8m
BC的质量/g

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