1、初高中化学衔接初中化学计算题型总结化学计算是从量的角度研究物质及其变化规律的方法。由于化学计算是依据化学知识所反映出的数量关系，应用数学方法进行的。所以要掌握好这部分内容，关键是：(1)要正确理解化学基本概念、基本原理，熟悉元素及化合物性质，并能从中找出有关的数量关系；(2)在解题思路上首先要认真审题，分析题意，弄清已知和未知二者关系，然后再借助数学工具知识求解；(3)要及时总结不同题型的解题规律和特点，逐渐形成分析、综合、演绎推理能力，从而达到举一反三、触类旁通的效果；(4)对于解题的步骤和书写格式要做到规范化。初中化学计算主要包括：有关化学式的计算；有关溶液的计算；根据化学方程式的计算三种
2、类型。一、根据化学式的计算计算类型 公式与例题a.求相对分子质量相对分子质量=（相对原子质量原子个数）之和例如：二氧化硫 SO2的相对分子质量=32+162=64。b.计算化合物中各元素的质量比元素质量比=（相对原子质量原子个数）之比例如：硫酸 H2SO4中氢元素质量：硫元素质量：氧元素质量=12：32：164=1：16：32。c.计算化合物中某一元素的质量分数元素的质量分数=例如：计算中 Fe2O3铁元素的质量分数。先计算 Fe2O3的相对分子质量=562+163=160Fe2O3铁元素的质量分数为d.化合物中元素的质量元素的质量=物质质量该元素质量分数例如：求 100gNH4NO3中氮元素
3、的质量e.混合物中纯度计算混合物的纯度=【例题 1】 现有一尿素CO(NH 2)2样品，测得其中氮元素的质量分数为 43.5%，试通过计算说明该尿素样品是纯净物还是混合物。答案：CO(NH 2)2中氮元素质量分数=46.7%因为 46.7%43.5%；所以该尿素样品是混合物。答：该尿素样品是混合物。【例题 2】 近年来，乳酸成为人们研究的热点之一，乳酸在医药食品等工业中应用前景广阔。乳酸的化学式为 C3H6O3，试计算：（1）乳酸分子的相对分子质量（2）乳酸中碳、氢、氧元素的质量比（3）乳酸中碳元素的质量分数解：（1）C 3H6O3的相对分子质量1231616390（2）C 3H6O3中：C
4、的质量：H 的质量：O 的质量（123）：（16）：（163）6：1：8（3）C 3H6O3中碳元素的质量分数为：【例题 3】 商店中现有碳铵（NH 4HCO3）、尿素CO(NH 2)2两种氮肥标价为：碳铵0.54 元/kg，尿素 1.25 元/kg。若用 100 元钱买化肥，试通过计算论证理论上买哪种化肥合算？解：碳铵中氮元素的质量分数为：例如：现有一尿素CO(NH 2)2样品，测得其中氮元素的质量分数为 43.5%，试计算尿素的纯度。先求出尿素中氮元素的质量分数，然后用 43.5%去除尿素中氮元素的质量分数尿素中氮元素的质量分数为：100 元钱买得的化肥中氮元素的质量为：32.8kg37.
5、4kg买尿素合算二、有关溶液的计算（1）溶液中溶质的质量分数计算溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。表示方法：注意：运用溶质的质量分数方法表示时，必须分清溶质质量、溶剂质量与溶液质量。结晶水合物溶于水时，其溶质不是含结晶水的结晶水合物，而是不含结晶水的化合物。如胆矾 CuSO45H2O 溶于水，形成溶液的溶质不胆矾，溶质是硫酸铜（CuSO 4）。物质在溶解时如果发生了化学反应，在形成的溶液中，溶质是反应后生成物。如氧化钠（Na 2O）溶于水，Na 2O 与水反应生成氢氧化钠（NaOH），溶质就是氢氧化钠。溶质只能是已溶解的那一部分。如 20时，20g NaCl 投入到 50g 水中（20时
6、，NaCl 的溶解度为 36g），在这种情况下，50g 水最多只能溶解 18g NaCl，故溶质的质量为l8g，而非 20g。下面举例说明有关溶液中溶质的质量分数计算。【例题 1】 农业生产上，常用质量分数为 10%20%的氯化钠溶液选种，以选择饱满的种子及减少农作物病毒害的发生。现在需要配制质量分数为 16%的氯化钠溶液 500kg，计算需要氯化钠和水各多少千克？ 解析：已知 NaCl 溶液中溶质的质量分数为 16%和 NaCl 溶液的质量 500kg，可以利用公式：溶质的质量溶液的质量溶质的质量分数溶剂的质量溶液的质量溶质的质量求出 NaCl 和水的质量。（本题计算时可直接用 kg 这一单
7、位）溶质 NaCl 的质量500kg16%80kg 水的质量500kg80kg420kg 或 500kg（116%）420kg答案：需要 NaCl80kg，水 420kg。【例题 2】配制 100g 溶质的质量分数为 10%的稀盐酸，需要溶质的质量分数为 37%的浓盐酸和 水各多少毫升？（37% 浓盐酸的密度为 1.19g/ml）解析：由 37%的浓盐酸加水稀释使之变成 10%的稀盐酸，这是溶液稀释问题，解这类题目时，要紧紧抓住“溶液稀释前后溶液中溶质的质量不变”这一关键，去进行思考和列式。本题还要注意在求出浓盐酸和水的质量之后，要通过密度将液体的质量换算成体积。解：设需要 37%的浓盐酸的质
8、量为 x100g10%37% xx27g需要水的质量：100g27g73g浓盐酸的体积 22.7ml水的体积 73ml答案：需要 37%的浓盐酸 22.7ml,水 73ml.【例题 3】用 60%和 20%NaOH 溶液来配制 35%的 NaOH 溶液，则所需要的 60%的 NaOH 溶液和 20%的 NaOH 溶液的质量比是（ ）A. 1：1 B. 9：5C. 4：3 D. 3：5解析：这是溶质的质量分数不同的两种同一溶质溶液的混合，对浓溶液来说是稀释，对稀溶液来说是浓缩。因此，可以根据混合溶液中溶质的质量等于混合前两种溶液中溶质的质量之和进行计算，也可以用十字交叉法计算。设需要 60%的
9、NaOH 溶液的质量为 x，需要 20%的 NaOH 溶液的质量为 y 60%x20%y（xy）35%x ：y 3 ：5答案：D 【例题 4】现有溶质的质量分数为 10%的 NaOH 溶液 100g，要让其溶质的质量分数增大一倍，则下列所采取的措施中正确的是（ ）A. 加入 12.5 克固体 NaOHB. 将原溶液中的溶剂（水）蒸发掉一半C. 加入 100 克 10%的 NaOH 溶液D. 加入 10 克固体 NaOH解析：要将 NaOH 溶液中溶质的质量分数增大一倍，即由 10%变成 20%，也就是由较稀的溶液变成较浓的溶液，称为溶液的浓缩。通常可以采用的方法有 3 种：1）蒸发溶剂；2）加
10、入溶质；3）加入溶质的质量分数大于 20%的 NaOH 溶液。方法一：设应该蒸发掉水（溶剂）的质量为 x由于溶液浓缩前后溶质的质量不变，则100g10%（100gx）20% x50g原溶液中有溶剂（水）：100g（110%）90g将原溶液中的溶剂（水）90g 蒸发掉一半是 45g，所以选项 B 错误。方法二：设加入的固体 NaOH 的质量为 y 同理100g10%y（100gy）20% y12.5g所以选项 A 正确，而选项 D 错误。对于选项 C，由于在 10%的 NaOH 溶液中，无论加入多少克 10%的 NaOH 溶液，其溶质的质量分数都不变，仍为 10%，故是错误的。答案：A但是，在这
11、 4 个选项中都没有涉及到方法三，不仿我们也可就这一方法做一计算，假如说，上述溶液中加入 30%NaOH 溶液多少克可以使原溶液中溶质的质量分数变为 20%？设加入 30%NaOH 溶液的质量为 z 则100g10%z30%（100gz）20% （溶液浓缩前后溶质的质量不变）z10 g同样，如果要是加入 40%的 NaOH 溶液，则需要加 20g 。【试题变形】今有 l0的硝酸钾溶液 160g，分为相等的两份，（1）欲使其中一份溶质的质量分数增大一倍，求：若用增加溶质的方法，需增加多少克硝酸钾？若用蒸发溶剂的方法，需蒸发多少克水？若用 60的硝酸钾溶液与其中一份混合的方法，需要加入 60的硝酸
12、钾溶液多少克？（2）欲使其中一份溶质的质量分数变为 5，需要加水多少克？解析：解题时要找准溶质、溶液的质量：两个小题中溶液质量均是 80g。改变溶液的溶质质量分数有多种方法，但无论采取哪种方法，溶液的稀释计算的原则都是：在稀释前后溶液中溶质的质量不变。（1）设增加硝酸钾的质量为 x。 80g10x（80gx）20xl0g设需蒸发水的质量为 yg80g10（80gy）20y40g设需加入 60的硝酸钾溶液的质量为 a。80g10a60（80ga）20a20g（2）设需要加水的质量为 b。80g10（80gb）5b80g答案：（1） l0g 40g 20g ；（2）80g【例题 5】在 t 时，将
13、 10 g 某纯净物完全溶解在 90 g 水中，你认为所得溶液中溶质的质量分数可能出现哪些情况？试举例说明。解析：解答此题，既要掌握溶质质量分数的计算公式，又要熟悉物质溶于水的三种情况：物质溶解于水后，溶质本身没变，像氯化钠、硝酸钠等，溶质的质量为 10 g，溶质的质量分 数： 物质溶于水时，与部分水发生化合反应，溶质不再是加入的物质，而是化合生成的物质，质量大于 10g，因此溶质的质量分数大于 10。如 10g 金属钠、10g SO 3溶于水。结晶水合物溶于水时，结晶水进入溶剂（水）一起作溶剂，因此溶质质量小于10g，而溶剂质量大于 90g，溶质的质量分数小于 10。如 10g Na2CO3
14、10H2O 、10g CuSO45H2O 溶于水。 答案：可能出现三种情况：（1）溶质质量分数等于 10，如 10gNaCl 溶于 90g 水中；（2）可能大于 10，如 10g SO3溶于 90g 水与水反应生成的溶质 H2SO4的质量大于10g；（3）可能小于 10，如 10g Na2CO310H2O 溶于水中，溶质 Na2CO3质量小于 10g。【例题 6】现有一含杂质的固体氯化钡样品(杂质不溶于水)。取 12.5g 样品放入烧杯中，然后加入 39.6g 水使其充分溶解，静置后滤去杂质。取 10g 滤液，加入足量的硝酸银溶液，完全反应后生成沉淀 2.87g。试求：(1)滤液中溶质的质量分
15、数；(2)样品中氯化钡的质量分数。(计算结果精确到 0.1)解析：解题突破口是在氯化钡与硝酸银完全反应后生成沉淀 2.87g，由此可求出 10g滤液中含有的氯化钡质量，从而进一步求出滤液的溶质质量分数。根据溶液的均一性，滤液中各部分溶质质量分数相同，则由 10g 滤液中溶质质量、溶剂质量之比，可求出 39.6g水中溶解了多少氯化钡，即为 12.5g 样品中氯化钡质量。（1）设 10g 滤液中含氯化钡的质量为 x。BaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl+ B a(NO3)2 208 2143.5x 2.87gx = 2.08g滤液中溶质的质量分数: （2）设 12.5g 样品中含氯化钡 的
16、质量为 y。(10g2.08g) ：2.08g = 39.6g ： yy = 10.4g样品中氯化钡的质量分数:答案：滤液中溶质的质量分数为 20.8%，样品中氯化钡的质量分数为 83.2%。（2）有关溶解度的计算在进行溶解度计算时，必须注意以下几点：溶解度的单位是克。由于溶解度与温度有关，在有关溶解度计算时，应指明所处温度。有关溶液的溶解度计算一般是饱和溶液。溶解度定义中所指100 克，是指溶剂的质量，此时饱和溶液的质量数值上应等于(100 克溶解度)。有关溶解度 计算可概括为五种基本类型： 已知某温度下饱和溶液中溶质和溶剂（或溶液）的量求溶解度。已知某温度下的溶解度，求一定量饱和溶液中溶质
17、或溶剂的量。由于条件的改变（加入水或蒸发水），求需补充溶质或析出溶质的量。非单一溶质的溶液中，某种溶质的溶解度的有关计算。【例题 1】 把 150g 20时的饱和硝酸钾溶液蒸干，得到 36g 硝酸钾晶体，求硝酸钾在20时的溶解度。解： 设硝酸钾在 20时的溶解度为 x。饱和溶液 含有水（溶剂） 溶质150g 150g36g 36g100g xx100g36g/114g31.6g答：硝酸钾在 20时的溶解度为 31.6g。【例题 2】有不纯的硝酸钾 137 克，其中含 KNO3 90，NaCl 10，要在 100时把它完全溶解，至少要加水多少克？把所得溶液冷却到 20时，能析出什么物质？析出多少
18、克？解析：如果在一定量的溶剂中，同时溶解两种溶质，如在饱和的 KNO3溶液中可以溶解NaCl。反之，在饱和 NaCl 溶液中，也可溶解 KNO3，在一定温度下可以近似认为它们的溶解度不受影响，仍可根据溶解度概念结合题意进行计算。查表可知 100时 KNO3的溶解度是 246 克，NaCl 的溶解度是 39.2 克，20时 KNO3的溶解度是 31.6 克，NaCl 的溶解度是 36 克。 137 克不纯物中含 KNO3 137 克90123.3 克；含 NaCl 137 克1013.7克，如果设 100时溶解 KNO3需水质量为 X，溶解 NaCl 需水质量为 y，则：可见溶解 KNO3需 5
19、0 克水，而溶解 NaCl 需 35 克水，结合溶解度分析，应按 KNO3考虑加水，即至少要加 水 50 克。否则 KNO3将溶解不完。 设 20时，50 克水中最多溶解 KNO3质量为 z，溶解 NaCl 质量为 W，则显然冷却后会析出 KNO3：123.3 克15.8 克107.5 克，而 NaCl 不会析出。答案：至少要加水 50 克，冷却到 20时，能析出 KNO3 107.5 克。【例题 3】在 20时，NaCl 的溶解度为 36g，求在 20时，把 60g 食盐放在 150g 水中充分溶解，所得溶液中溶质的质量分数。解析：计算溶质的质量分数时，溶质只能是已溶解的那一部分，当温度、溶
20、解度、溶质、溶剂的量都已知时，或有所涉及时，就要先考虑所给溶质是否能全部溶解在所给溶剂中。在判断溶液为饱和溶液且有过剩溶质存在后，溶液中的溶质质量分数既可以用已溶解的溶质质量（溶剂质量已溶解溶质质量）100，也可直接用溶解度（100g溶解度）100来计算。设在 20时，150g 水中最多能溶解 NaCl 的质量为 x，根据溶解度的含义可知：x/150g36g/100g，x54g因为 54g60g，所以此时所得溶液的溶质质量分数54g/（54g150g10026.5答案：26.5【例题 4】20食盐的溶解度为 36 克，求 20时配成的饱和食盐水的溶质的质量分数为多少？在该温度下能配成 30%的
21、食盐溶液吗？解析：根据溶解度的概念可知，36 克是溶质需要溶解在 100 克水中达到饱和状态的量，所以溶液的质量是：100 克36 克136 克。根据溶质质量分数的概念可以求出36g/13610026.5%,可知按溶解度配成的一定温度下的饱和溶液，是该种物质在该温度下的溶液中溶质质量分数的最大值。在 20时食盐饱和溶液溶质质量分数的最大值为26.5%，不改变温度，就不可能 再进一步溶解溶质，也不能将其浓度进一步提高。因此，不能配成 20时的 30%的食盐溶液。答案：（1）26.5% （2）不能配成。三、根据化学方程式的计算根据化学方程式的计算，是依据反应物、生成物各物质间的质量比进行，因此，如
22、何建立已知与未知量之间的数量关系，成为解题的关键。另外，还应注意代入化学方程式中进行计算的各物质的质量，均应为纯净物的质量。然而，在许多具体的计算中遇到的并非都是纯净物，特别是在溶液中进行的反应。碰到此类问题，先应根据题意换算成纯净物的质量方可代入化学方程式计算。现举例说明根据化学方程式进行计算的一般步骤。 【例题 1】加热分解 7.9g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量多少克？解：（1）设未知量设加热分解 7.9g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量为 m。（ 2）写出有关反应的化学方程式 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2（3）写出相关物质的相对分子质量、并在其下面对应写出已知量和未
23、知量2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O22158=316 327.9g m（4）列量方程并求解 ， m 0.8g（5）简明地写出答案答：加热分解 7.9g 高锰酸钾，可以得到 0.8g 氧气。【例题 2】将 25g 甲物质跟 5g 乙物质发生反应，所得混合物中含有 10g 甲物质，11g 丙物质，还有另一种物质丁，若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为 30、20、44、18，化学式分别为 A、B、C、D，则表示它们之间发生反应的化学方程式正确的是（ ）A. A+B=C+D B. 2A+B=C+2DC. 2A+B=2C+D D. A+2B=2C+D答案：B【例题 3】将 A 克氯酸
24、钾与 B 克二氧化锰的混合物加热到质量不再减少时为止，得到剩余固体 C 克，则反应生成氧气的质量是_克，同时会生成_克氯化钾。解析：氯酸钾在二氧化锰催化剂及加热的条件下反应生成氯化钾和氧气。根据催化剂的概念，二氧化锰的化学性质和质量在反应前后保持不变。根据质量守恒定律，参加反应的氯酸钾的质量等于生成的氯化钾和氧气的质量之和。剩余固体 C 克为氯化钾和二氧化锰（仍为 B 克）的混合物，其中氯化钾的质量为（C-B）克。生成氧气的质量为 A 克-（C-B）克=（A+B-C）克。答案（A+B-C）克，（C-B）克。【例题 4】将 A 物质 10 克、B 物质 20 克混合加热至高温，反应后剩余 A 物
25、质 4 克，剩余 B物质 2 克，同时生成 C 物质 22 克，D 物质若干克。则 D 的质量为_克；参加反应的各物质和生成的各物质之间的质量比 A：B：C：D 为_；如果 A、B、C、D 的相对分子质量分别为 12、18、44、2，则化学方程式为_。解析：根据题意，参加反应的 A 物质的质量为（10-4）=6 克，参加反应的 B 物质的质量为（20-2）克=18 克，根据质量守恒定律生成 D 的质量为 2 克。质量比为 3：9：11：1，质量除相对分子质量是个数比为 1：2：1：2。答案：D 的质量 2 克，参加反应的各物质和生成的各物质之间的质量比 A:B:C:D = 3:9:11:1；化学方程式为 A + 2B C + 2D。【例题 5】将 10 克 KClO3和 MnO2的混合物放在试管里加热，反应了一段时间后停止加热，冷却后，称得反应后的固体物质，结果 MnO2的质量分数由反应前的 25变为反应后的30，计算该反应中 KClO3的分解质量分数是多少？
