重要概念的含义与应用

化学计算是借助于用数学计算的知识，从量的方面来对化学的概念或原理加深理解或通过计算进一步掌握物质的性质及其变化规律。另外，通过计算还能培养分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。

初中化学计算的主要内容如下：

(一)有关化学式的计算

用元素符合来表示物质组成的式子叫做化学式。本知识块的计算关键是抓住这一概念，理解概念的含义，并要深刻理解化学式中各符号及数字的意义，处理好部分与整体之间的算术关系。

1.计算相对分子质量。

相对分子质量是指化学式中各原子的相对原子质量的总和。通过化学式可以计算出该物质的相对分子质量，也可以通过相对分子质量，求某物质的化学式。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”；若计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中间的“·”与结晶水的相对分子质量之间是“相加”不是“相乘”。

例计算5CuSO4·5H2O的相对分子质量总和。

5CuSO4·5H2O=5×[64+32+16×4+5×(1×2+16)]

=5×[160+5×18]

=1250

2.计算化合物中各元素的质量比

宏观上物质是由元素组成的，任何纯净的化合物都有固定的组成，这样可以计算化合物中所含元素的质量比。计算的依据是所含元素的质量比，等于微观上每个分子(即化学式)中各种原子的个数与其原子量的乘积之比。

例计算氧化铁中铁元素和氧元素的质量比。

氧化物的化学式：Fe2O3，则

Fe∶O=56×2∶16×3=112∶48=7∶3

3.计算化合物中某元素的质量分数

宏观上化合物中某元素的质量分数等于微观上化合物的每个分子中，该元素的原子的相对原子质量总和与化合物的相对分子质量之比，即：

化合物中某元素质量比=×100%

例计算硝酸铵(NH4NO3)中，含氮元素的质量分数。

w(N)=×100%=35%

(二)有关化学方程式的计算

化学方程式是用化学式表示化学反应的式子，这样，化学方程式不仅表达了物质在质的方面的变化关系，即什么是反应物质和什么是生成物质，而且还表达物质在量的方面的变化关系，即反应物质和生成物质的质量关系，同时包括反应物质和生成物质的微粒个数关系，这是有关化学方程式计算的理论依据。

1.有关反应物和生成物的计算

这是化学方程式计算中最基础的题型，要深刻理解化学方程式的含义，理解反应物质和生成物质在微观上和质量上的关系。例如将一氧化碳在空气中点燃后生成二氧化碳的化学反应中，它们的关系：

2CO+O22CO2

微粒比：2∶1∶2

质量比：2×28∶32∶88(7∶4∶11)

*体积比：2∶1∶2

(同温、同压)

质量守恒：56+32=88

可以看出，化学方程式能表达出多种量的关系，这些关系都是解答有关化学方程中的已知和未知的隐含的已知条件，这些条件都可以应用于计算时的“桥梁”，是整个计算题的基础和依据。

2.不纯物的计算

化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物质的量，才能代入方程式，按质量比进行计算。计算关系为：

纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数

例用含Fe2O3 75%的赤 铁矿石20吨，可炼出含杂质4%的生铁多少吨？

解：20吨赤铁矿石中含纯Fe2O3的质量为：20吨×75%=15吨

设可炼出含杂质4%的生铁质量为x

Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

160112

15吨(1-4%)x

x==12.5吨

3.选量(过量)计算

化学方程式计算的理论依据就是质量守恒定律。在质量守恒定律中，“参加反应的各物质的质量总和，等于反应生成的各物质的质量总和”。要着重理解“参加”两个字的含义，即没有“参加”反应的物质，就不应计算在内。在有些计算题中，给出了两种反应物的质量，求生成物，这时就必须考虑，给出的两种物质的质量是否都恰好参加了反应。这时思考的范围就应大一些。

例今有氢气与氧气的混合气共20克，在密闭的容器中点燃，生成水18克，则下列分析正确的是()

(A)氢气10克，氧气10克(B)氢气2克，氧气18克

(C)氢气4克，氧气16克(D)氢气1克，氧气19克

根据化学方程式，求出氢气在氧气里燃烧时氢气与氧气的质量比，然后进行比较。

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