化學方程式的計算分析

化學方程式是用化學式表示化學反應的式子，這樣，化學方程式不僅表達了物質在質的方面的變化關係，即什麼是反應物質和什麼是生成物質，而且還表達物質在量的方面的變化關係，即反應物質和生成物質的質量關係，同時包括反應物質和生成物質的微粒個數關係，這是有關化學方程式計算的理論依據。

1.有關反應物和生成物的計算

這是化學方程式計算中最基礎的題型，要深刻理解化學方程式的含義，理解反應物質和生成物質在微觀上和質量上的關係。例如將一氧化碳在空氣中點燃後生成二氧化碳的化學反應中，它們的關係：

2CO+O22CO2

微粒比：2∶1∶2

質量比：228∶32∶88(7∶4∶11)

*體積比：2∶1∶2

(同温、同壓)

質量守恆：56+32=88

可以看出，化學方程式能表達出多種量的關係，這些關係都是解答有關化學方程中的已知和未知的隱含的已知條件，這些條件都可以應用於計算時的橋樑，是整個計算題的基礎和依據。

2.不純物的'計算

化學方程式中所表示的反應物和生成物都是指純淨物，不純物質不能代入方程式進行計算。遇到不純物質時，需要將不純物質換算成純淨物質的量，才能代入方程式，按質量比進行計算。計算關係為：

純淨物的質量=不純物的質量純淨物的質量分數

例用含Fe2O375%的赤鐵礦石20噸，可煉出含雜質4%的生鐵多少噸?

解：20噸赤鐵礦石中含純Fe2O3的質量為：20噸75%=15噸

設可煉出含雜質4%的生鐵質量為x

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160112

15噸(1-4%)x

x==12.5噸

3.選量(過量)計算

化學方程式計算的理論依據就是質量守恆定律。在質量守恆定律中，參加反應的各物質的質量總和，等於反應生成的各物質的質量總和。要着重理解參加兩個字的含義，即沒有參加反應的物質，就不應計算在內。在有些計算題中，給出了兩種反應物的質量，求生成物，這時就必須考慮，給出的兩種物質的質量是否都恰好參加了反應。這時思考的範圍就應大一些。

例今有氫氣與氧氣的混合氣共20克，在密閉的容器中點燃，生成水18克，則下列分析正確的是()

(A)氫氣10克，氧氣10克(B)氫氣2克，氧氣18克

(C)氫氣4克，氧氣16克(D)氫氣1克，氧氣19克

根據化學方程式，求出氫氣在氧氣裏燃燒時氫氣與氧氣的質量比，然後進行比較。

2H2+O22H2O

4∶32∶36

1∶8∶9

氫氣在氧氣中燃燒時，氫氣與氧氣的質量比為1∶8，即若有1克氫氣需要氧氣8克;若有2克氫氣需要氧氣16克。本題中生成18克的水，則必然是氫氣2克，氧氣16克。故(B)、(C)選項都有可能。若按(B)選項會剩餘2克，氧氣沒有參加反應;若按(C)選項會剩餘2克氫氣。故本題答案為(B)和(C)。這樣會得出一個結論：若遇兩個已知量，是按少的量(即不足的量)來進行計算。

4.多步反應的計算

從一個化學反應中求出的質量，用此量再進行另一個化學反應或幾個化學反應的連續計算，求最後一個化學反應的量，一般稱之為多步反應的計算。

例計算用多少克的鋅跟足量稀硫酸反應生成的氫氣，能跟12.25克的氯酸鉀完全分解後生成的氧氣恰好完全反應生成水。

本題涉及三個化學反應：

Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2

2KClO32KCl+3O2

2H2+O22H2O

可以用三個化學方程式中的微粒關係，找出它們的已知量與未知量的關係式：

2KClO3～3O2～6H2～6Zn即KClO3～3Zn

設需用鋅的質量為x，根據上述關係式，

KClO3～3Zn

122.5365

12.25克x

x==19.5克

從以上的有關化學方程式的計算可以看出，在計算的過程中，主要應用的關係式是質量比，在一個題目中，最好用統一的單位，若試題中給出了兩個量的單位不一樣，可以換算成比較方便有利於計算的一個單位，這樣可避免發生錯誤。關於化學方程式計算的解題要領可以歸納為：

化學方程式要配平，需將純量代方程;

量的單位可直接用，上下單位應相同;

遇到有兩個已知量，應找不足來進行;

遇到多步的反應時，關係式法有捷徑。