第11课时 化学计算

化学计算

考点一 化学量的计算

【知识整理】

1． 根据化学式计算

（1）相对分子质量 （2）组成物质的元素质量比 （3）组成物质的元素质量分数 常用的计算关系式有（以化合物AmBn ）：

物质的相对分子质量＝A 的相对原子质量×m + B的相对原子质量×n

A 、B 元素的质量比＝A 元素的相对原子质量×m/ B元素的相对原子质量×n A 元素质量分数＝A 元素的相对原子质量×m/AmBn的相对分子质量×100％ 计算时的注意点：

（1）正确书写化合物的化学式；

（2）正确计算有关量，如相对分子质量、某元素的质量分数等； （3）计算格式应规范。

2. 有关纯度的计算

物质（或元素）的纯度＝纯物质（或元素）的质量/不纯物质的质量×100％ 计算时的注意点：

（1）物质（或元素）的质量不能遗漏或增添；

(2 ) 真正弄清纯与不纯的关系，正确求解物质（或元素）的纯度。 【练习】

1. 质量相等的SO 2和SO 3，两者氧元素的质量比是 ( )

A.2 : 3 B. 5 : 6 C.2 : 5 D. 3 : 2

2. 4.6g某物质在氧气中完全燃烧生成4.4gCO 2和3.6gH 2O ，则该物质的组成为（ ） A. 只含碳、氢两元素 B. 一定含碳、氢、氧三种元素

C. 一定含碳、氢两种元素，可能含氧元素 D. 无法确定 3. 由氧化镁和另一金属氧化物组成的混合物4g ，其中含有氧元素1.8g, 则另一种金属氧化是 ( )

A.CuO B.Fe 2O 3 C.Al 2O 3 D.CaO

4. 地沟油中含有一种强烈致癌物黄曲霉素B 2（C 17H 14O 6），长期食用会引起消化道癌变，请回答：

(1)黄曲霉素B 2的相对分子质量为 ；

(2)黄曲霉素B 2中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为 ； (3)15.7g黄曲霉素B 2中含有 g 氧元素。 （1） 314；（2）17：14：6 ；（3）4.8

5. 无土栽培是一种农业高新技术，它可以显著提高农作物的产量和质量。某品种茄子的无土栽培营养液中含有6%的KNO 3。

⑴KNO 3属于 （填“钾肥”、“氮肥”或“复合肥料”）； ⑵KNO 3中钾、氮、氧元素的质量比为 ； ⑶KNO 3的相对分子质量为 ；

⑷KNO 3中氮元素的质量分数为 （保留0.1%）；

⑸某营养液需要用5000g KNO3来配制，则含氮元素 g （保留0.1）。

⑹要配制150kg 该营养液，需要KNO 3的质量为 kg ；要使该溶液的质量分数增大一倍，则应该将该溶液蒸发掉 kg 水。

⑴ 复合肥料 ⑵ 39:14:48 ⑶ 101 ⑷13.9% ⑸ 69.3 ⑹ 9 ， 75

6. 明矾是日常生活中一种常见的盐，可作净水剂，其化学式为KAl(SO4) 2·12H 20。求：

（1） 明矾的相对分子质量；

（2） 明矾中所含各元素的质量比； （3） 氧元素的质量分数； （4） 含结晶水的质量分数。

7. 某元素R 可形成化学式为RO 的氧化物，且其中R 的质量分数为46.7％。 （1）求R 元素的相对原子质量；

（2）R 元素还可形成化学式为RO 2的氧化物，若RO 与RO 2含有相同质量的R 元素，

求RO 和RO 2的质量比。

8. 某实验需要100g8%的硫酸铜溶液。

（1）该溶液的溶质质量是____g,从中取10g 溶液，此溶液的质量分数为_______。 （2）实验室用硫酸铜晶体（分子式为CuSO 4.5H 2O ）配制100克8%的硫酸铜溶液，需称取硫酸铜晶体_____g。(已知相对分子质量：CuSO 4.5H 2O 为250，CuSO 4为160) 8 8% 12.5

考点二 溶液的有关的计算

【知识整理】

1． 溶质的质量分数表示溶质在溶液里的相对含量。当溶液的质量一定时，溶质的质量越

大，溶质的质量分数也越大；当溶质的质量一定时，溶液的质量越大，溶质的质量分数就越小。

计算时的注意点： （1） 溶质的质量分数是质量比而不是体积比，若是体积，必须先用物理公式ρ＝

m/v进行换算，然后计算； （2） 在运算过程中，质量的单位要统一；

（3） 因为通常溶液均为水溶液，所以溶质应为无水的物质；能与水反应的物质，其溶质应是反应后的生成物，而不是原来加入的物质，因此计算时应先算出反应后的生成物的质量。

2． 溶液的稀释与浓缩的计算

溶液中溶质质量分数增大的方法有两种：一是加溶质，另一种是蒸发溶剂（即浓缩）。溶液稀释的方法是加溶剂。 【练习】

1. 下列有关计算结果错误的是 （ ） A ．K 2Cr 2O 7中Cr 元素的化合价为+6价 B ．NH 4NO 3中氮元素的质量分数为35%

C ．C 2H 4与C 4H 8中碳元素和氢元素的质量比相同，均为6︰2 D ．已知20℃时，NaCl 的溶解度为36，据此计算出该温度下其饱和溶液的质量分数为26.5% 2. 将7.3g 已部分氧化的锌粉，加入到98g10%的稀硫酸中，恰好完全反应。则所得溶液中

溶质的质量为 （ ）

A ．14.5g B ．15.5g C ．16.1g D ．18.1g

3. 将100mL98％的浓硫酸（密度为1.84g/mL）缓缓倒入100mL 水中，搅拌均匀，计算所得溶液中溶质的质量分数。

答案：稀释后浓硫酸溶液中硫酸的质量分数为63.5%。 4. 一定量溶质质量分数为8％的食盐水蒸发掉50g 水后，溶质质量分数增大一倍，则原溶液中溶质的质量为 （ ） A. 8g B. 6.4g C. 3.2g D. 4g

5. 40℃时，200g 硝酸钾饱和溶液，蒸发掉20g 水后，仍然冷却到40℃，则蒸发前后保持不变的是 ( )

①溶液的质量 ②溶液中溶质的质量分数 ③溶剂的质量 ④溶质的质量 ⑤硝酸钾的溶解度

A. ①② B. ②③ C. ②⑤ D. ②④

6. 某同学用98%的浓硫酸配制一定质量10%的稀硫酸。在用量筒量取浓硫酸时，俯视读数，其他步骤均正确，该同学所配得的稀硫酸的质量分数 （ ） A. 偏小 B. 偏大 C. 准确 D. 都有可能

7. t℃时，分别将a g 下列物质投入b g 水中，使其完全溶解，则下列说法中不正确的是 ①硝酸钾 ②氯化钠 ③三氧化硫 ④硫酸铜晶体 （ ） A. ③溶液中溶质质量分数最大 B. ①、②溶液中溶质质量分数相等 C. ③、④溶液中溶质质量分数不等 D. ④比①溶液中溶质质量分数小 8. 将10.8g 固体氢氧化钠溶于49.2g 水中，配成密度为1.2g/cm3的溶液。 （1）求氢氧化钠溶液的溶质质量分数及该溶液的体积； （2）若将上述氢氧化钠溶液稀释到16％，求需加水的质量。

答案：(1)18% 50mL (2)7.5mL

考点三 化学反应的计算

【知识整理】

关于溶液中溶质的质量分数计算的几种情况：

(1) 若溶质全部溶于水，且不与水发生化学反应，直接利用计算公式进行计算。

(2) 若溶质虽不与水发生反应，但没有全部溶解，则溶质的质量只能计算已经溶解的部分，

未溶解的部分不能参加计算。 (3) 若溶质溶于水时与水发生了化学反应，则溶液中的溶质就应该是反应后的生成物了。 (4) 若溶质为结晶水合物，溶于水后，其溶质的质量就不包括结晶水的质量。

(5) 关于酸、碱、盐溶液间发生的化学反应，求反应后溶液中溶质质量分数的计算，要明确

生成的溶液中溶质是什么，再求出其质量是多少，最后运用公式计算出反应后溶液中溶

质的质量分数。

解题思路：审题 → 写出配平的化学方程式 → 找出关系量 → 列出比例式 → 求解 【练习】

1. .取47.4g 高锰酸钾，加热一段时间后停止，共收集到3.2g 氧气。计算： （1）参加反应的高锰酸钾的质量。

（2）剩余固体中氧元素的质量分数（计算结果保留到0.1%）。

答案：⑴31.6g ⑵47.4g ×（64/158）-3.2g=16g，16g/（47.4g-3.2g ）×100%=36.2%

2. 某补钙剂说明书的部分信息如图所示。小明对该补钙剂十分感兴趣，取10片钙片放入100g 稀盐酸中，有效成分刚好完全反应（其他成分不与盐酸反应）．剩余固体和液体总质量比反应前减少了2.2g ．请完成下列问题：

（1）反应生成了二氧化碳气体 g； （2）10片钙片中CaCO 3的质量是多少g ？（写出计算过程） （1） 2.2 g

（2）解：设10片钙片中CaCO 3的质量x 。 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44 x 2.2g

100 44 =

x =5g

答：略。

3. 为了测定某碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数，李明同学进行了三次实验，反应的化学方程方程式为：Na 2CO 3＋CaCl 2＝CaCO 3↓＋2NaCl 。实验数据如下表：

完成下列计算：

（1）碳酸钠样品中碳酸钠的质量是多少？ （2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数是多少？ （3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数是多少？ （1）解：由题意，设碳酸钠的质量为x

Na 2CO 3＋CaCl 2＝CaCO 3↓＋2NaCl 106 100 x 4g

106 : 100 ＝ x : 4g

X ＝4.24 g

（2）设参加反应的氯化钙质量为y

Na 2CO 3＋CaCl 2＝CaCO 3↓＋2NaCl 111 100 y 4g 111 : 100＝ y : 4g

y ＝4.44 g

分析李明的实验数据可知，第2次恰好完全反应。 加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为：

×100%＝8.88%

（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量： 5g －4.24g ＝0.76 g

氯化钠的质量分数： ×100%＝15.2%

（其他解法，只要合理且答案正确均给分）

4. 将6.8 g含杂质的锌粒，加入到盛有50.0 g过量的稀硫酸的烧杯中（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应），充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为56.6 g。试计算：

（1）生成氢气的质量。

（2）锌粒中所含锌的质量分数（精确到0.1%）。

解：（1）根据质量守恒定律，生成氢气的质量=6.8g+50.0g－56.6g=0.2g （2）设锌粒中含锌的质量为 。 Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑ 65 2 X 0.2g 65x =

20. 2g

解得x=6.5g

锌粒中锌的质量分数：

6. 5g

⨯100%=95. 6% 6. 8g

答：略。

5. “黄铜”是铜、锌合金，为了测定某黄铜样品中锌的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，实验数据如下：（烧杯质量均为56g ）

请回答下列问题：

（1） 同学取用的稀盐酸和样品恰好完全反应，他制取的氢气的质量 是 。

（2）计算黄铜样品中锌的质量分数。 【解】（1）丙 0.2g

（2）设：黄铜样品中参加反应锌的质量为x Zn + 2HCl ＝ ZnCl2 + H 2↑ 65 2 x 0.2g 65x x = 6.5g =

20. 2g

黄铜样品中锌的质量分数：

6. 5g

⨯100%=32. 5%20g 答：（1）丙 0.2g

（2）黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。

6. 为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数，某学习小组进行了如下实验探究，取10g 石灰石样品放入烧杯中，加入稀盐酸至不再产生气泡为止（石灰石中的杂质不溶于水，也不反应），并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图（见右图）。 （1）碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为 g. （2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 。

（3）当盐酸和石灰石恰好完全反应时，所得溶液中溶质质量分数是多少？（规范写出计算过程） （1）84.32 （2）80%

（3）解：设产生CaCl 2的质量为X CaCO 3 + 2HCl === CaCl2 + H2O+ CO2↑

111 44 X 3.52g

111X

=

443. 52g

X=8.88g

反应后所得溶液的质量为：8g ＋ 84.32g －3.52g ＝88.8g 反应后所得溶液中溶质质量分数为：

8. 88g

⨯100%=10% 88. 8g

答：反应后所得溶液中溶质质量分数为10%

7. 实验室有一瓶硫酸溶液，老师请小红同学设计方案测定该废液中硫酸的质量分数。小红同学先取一洁净小烧杯，称其质量为18.2g ，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2g ，之后，将一枚质量为10.8g 的铁钉（已用砂纸打磨去年铁锈）放入该小烧杯中反应，待铁钉表面不再有气泡产生后，再次称量，总质量为43.9 g。

请回答下列问题：

(1)写出上述反应的化学方程式是 （2）反应中产生的气体的质量是 。

(3)计算该废液中硫酸的质量分数（写出计算过程，计算结果保留一位小数）。

⑷如果铁钉的铁锈未除净，对计算结果的影响是 (选填“偏大”、“偏小”、“无影响”) ，原因是 。 ⑴ Fe+H2SO 4＝FeSO 4+H2↑ ⑵ 0.1 ⑶ 32.7% ⑷ 偏小 硫酸与铁锈反应