根据化学式计算的试题类型与学法指导

摘 要：根據化学式计算是九年级化学教学的重点和难点，文章比较系统完整地归纳和总结了有关化学式计算的试题类型。运用一题多解指导学生理解和掌握根据化学式计算的题型及规范的解题格式，灵活应用数学思维完成化学计算的方法。让学生达到熟练一题，融会贯通掌握一类的教学目的。

关键词：化学式计算;试题类型;学法指导;解法分析及一题多解

在九年级化学教学中，化学计算是化学教学的重点和难点。掌握化学计算的技能和技巧，对学好化学能起到事半功倍的学习效果。我通过30多年的化学教学，总结归纳了有关化学式计算的试题类型，规范的解题格式和解题方法，供参加中考的同学及同仁借鉴。

学习目标：提纲挈领熟练一题，融会贯通掌握一类。以不变的解题格式、步骤、技能和技巧，应对变化多样的中考试题。

知识准备：化学式表示的含义。

知识准备题：根据酒精的化学式（C2H5OH或C2H6O）完成下列问题：

1. 表示物质。2. 表示该物质由、、三种元素组成。3. 表示该物质的一个。4. 表示该物质的每个分子由个碳原子，个氢原子，个氧原子构成的。5. 该物质的相对分子质量是。6. 表示该物质中碳、氢、氧元素的质量比是。7. 表示该物质中每种元素的质量分数为碳占、氢占、氧占。8. 2C2H6O表示。

根据化学式计算的学法指导及试题类型

学法指导：化学基础知识与数学思维灵活结合。强调解题格式，完整解题步骤。

试题类型：

一、 计算物质的相对分子质量

化学式中各原子的相对原子质量总和，叫作相对分子质量，其中“各原子”指的是各个原子而不是各种原子，相对分子质量也是一个比值，单位也为1。

题型1：硫酸铵（（NH4）2SO4）的相对分子质量是。

解：硫酸铵（（NH4）2SO4）的相对分子质量=（14+1×4）×2+32+16×4=132。

题型2：2KMnO4的相对分子质量是。

解：2KMnO4的相对分子质量=2×（39+55+16×4）=316。

题型3：碳酸钠晶体（Na2CO3·10H2O）的相对分子质量是硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的相对分子质量是。

解：Na2CO3·10H2O相对分子质量=23×2+12+16×3+10×（1×2+16）=286。

CuSO4·5H2O的相对分子质量=64+32+16×4+（1×2+16）×5=250或64+32+16×9+1×10=250。

二、 计算组成化合物各元素的质量比

题型1：氧化铁（Fe2O3）中铁与氧的质量比是。

解：Fe2O3中各元素的质量比：铁元素质量∶氧元素质量=56×2∶16×3=7∶3。

题型2：蔗糖（C12H22O11）中各元素的质量比是，葡萄糖（C6H12O6）和淀粉（C6H10O5）n中氢原子和氧原子个数比为，氢元素和氧元素的质量比为，因此糖类称为碳水化合物。

解：蔗糖（C12H22O11）中各元素的质量比是：C∶H∶O=12×12∶1×22∶16×11=72∶11∶88。

葡萄糖（C6H12O6）和淀粉（C6H10O5）n中氢原子和氧原子个数比为2∶1。

氢元素和氧元素的质量比=H∶O=1×2∶16=1∶8。

题型3：某氧化物R2O3中，R元素与氧元素的质量比为9∶8，则R元素的相对原子质量是。

解：设R的相对原子质量是x，则2x16×3=98，解得x=27，R元素的相对原子质量是27。

题型4：1.42克R元素可与氧元素组成2.38克氧化物X或组成3.66克氧化物Y，则X和Y的化学式可能是（）

A. R20和R2O5B. R2O5和R2O3

C. R2O3和R2O7D. R20和R2O3

解析一：在X和Y的氧化物中，氧元素的质量比就是原子个数比。氧元素的质量之比为（2.38-1.42）∶（3.66-1.42）=3∶7。选C。

解析二：氧化物Y中氧元素的质量比氧化物X中氧元素的质量多1.28克，氧化物Y比氧化物X中多的氧元素的质量与X中氧元素的质量比=1.28∶0.96=4∶3。氧元素的质量比就是原子个数比。Y中多的氧原子与X中氧原子比为4∶3。推出Y中氧原子（设y个）与X中氧原子（设x个）比=yx=4+33=73（应用数学和比定律）。

解析三：观察选项，R元素的化合价最高+7价，化合价最高+7价的有锰和氯种两元素，锰只有在KMnO4中显最高+7价，猜想R元素为氯。氧化物ClxOy中，氯的相对原子质量是35.5，得35.5x16y=1.420.96，xy=23或35.5x16y=1.422.24，xy=27。选C。

三、 计算化合物中某一元素的质量分数

化合物中某一元素质量分数等于该化合物中某一元素占有的总的相对原子质量与该化合物相对分子质量之比。即：某元素的质量分数=该原子的相对原子质量×该原子的个数化合物的相对分子质量×100%

题型1：氧化铁（Fe2O3）中铁元素的质量分数是。氧元素的质量分数是。

解：氧化铁（Fe2O3）中铁元素的质量分数=56×2/（56×2+16×3）×100%=70%。

氧化铁（Fe2O3）中氧元素的质量分数=1-70%=30%。

题型2：某元素R的氧化物的化学式为RO3，其中R元素的质量分数为40%，则R元素的相对分子质量是。

解：设R元素的相对分子质量为x，则xx+48=0.4，解得x=32。

题型3：工业上用铁矿石和石灰石的混合物炼铁，铁矿石主要成分FeO、Fe2O3等，石灰石主要成分CaCO3。在FeO、Fe2O3和CaCO3的混合物中，已知铁元素的质量分数为56%，则CaCO3的质量分数可能是（）

A. 10%B. 25%C. 30%D. 35%

解析：设混合物样品100克，CaCO3中不含铁元素。

1. 假设混合物只有FeO和CaCO3，混合物样品100克中铁元素的质量是56克，FeO的质量=56÷56/72=72克，CaCO3质量是28克，故CaCO3的质量分数是28%。2. 假设混合物只有Fe2O3和CaCO3。Fe2O3的质量=56÷112/160=80（克），CaCO3质量是20克，故CaCO3的质量分数是20%。20%

四、 已知化合物的质量（或化合物中某一元素的质量），求某一元素的质量（或化合物的质量）

学法指导：

1. 公式法：根据元素在化合物中所占质量分数可得：

M元素=M化合物·a%（该元素的质量分数）

M化合物=M元素÷a%（该元素的质量分数）

2. 关系式法：找化合物和元素的关系。如：NH4NO3——2N

题型1：232吨Fe3O4中含铁（Fe）吨。

解法一：公式法

232吨Fe3O4中铁元素的质量=232×（56×3）/（56×3+16×4）=168（吨）。

解法二：关系式法

设：232吨Fe3O4中含铁（Fe）x吨，

关系式 Fe3O4——3Fe

关系量23256×3

232x

列比例关系232∶232=56×3∶x，

解得x=168

题型2：克硝酸铵（NH4NO3）含氮56克。

解法一：硝酸铵的质量=56÷35%=160（克）。

解法二：关系式法

设：x克硝酸铵（NH4NO3）含氮56克，

关系式 NH4NO3——2N

关系量8014×2

x56

列比例关系80∶x=28∶56，

解得x=160

题型3：克硝酸铵（NH4NO3）和132克硫酸铵[（NH4）2SO4]含氮量相同。

解法一：设：x克硝酸铵（NH4NO3）和132克硫酸铵[（NH4）2SO4]含氮量相同。

x·35%=132×28/132，

解得x=80

解法二：关系式法

设：x克硝酸铵（NH4NO3）和132克硫酸铵[（NH4）2SO4]含氮量相同。

关系式 NH4NO3——2N——（NH4）2SO4

关系量80132

x132

列比例关系80∶x=132∶132，

解得x=80

五、 有关样品（混合物）纯度的计算

学法指导：純度=纯净物的质量混合物的质量×100%

题型1：某（NH4）2SO4化肥样品纯度为90%，其他杂质中不含氮元素，则该化肥样品含氮量为。

学法指导：可假设样品100（或a）克算出化合物和元素的质量。

解法一：设样品a克，样品a克中含氮元素的质量=a·90%×28/132=0.191a（克），则该化肥样品含氮量=0.191a/a×100%=19.1%。

解法二：设样品100克，样品100克中含氮元素的质量=100×90%×28/132=19.1（克），则该化肥样品含氮量=19.1/100×100%=19.1%。

解法三：关系式法

设：该化肥样品含氮量为x，

关系式 （NH4）2SO4——样品

关系量（纯度）100%90%

（含氮量）28/132x

列比例关系100%∶90%=28/132∶x，

解得x=19.1%。

解法四：该化肥样品含氮量=28/132×90%=19.1%。

题型2：某硝酸铵样品经测定含氮量为30%，则该种化肥的纯度为。

解法一：设样品100克，

样品100克中含氮元素的质量=100×30%=30（克），

硝酸铵的质量=30÷35%=85.71（克），

则该化肥的纯度为=85.71/100×100%=85.71%。

解法二：关系式法

设：该化肥样品纯度为x，

关系式 NH4NO3——样品

关系量（含氮量）28/8030%

（纯度）100%x

列比例关系28/80∶30%=100%∶x，

解得x=85.71%。

解法三：该化肥样品纯度=30%÷35%=85.71%。

题型3：160吨纯度为80%赤铁矿石（主要成分Fe2O3）与多少吨纯度为90%的磁铁矿石（主要成分Fe3O4）炼铁相同？（小数点后保留2位有效数字）

解法一：设：160吨纯度为80%赤铁矿石与x吨纯度为90%的磁铁矿石炼铁相同。等量关系是铁元素质量相等。

160×80%×112/160=x·90%×168/232，

解得x=137.48

解法二：关系式法

设：160吨纯度为80%赤铁矿石与x吨纯度为90%的磁铁矿石炼铁相同，

关系式 3Fe2O3——6Fe——2Fe3O4

关系量160×3232×2

160×80%x·90%

列比例式：480∶160×80%=232×2∶x·90%，

解得x=137.48

六、 根据化学式，求化合物中某元素的化合价

题型1：有一種氮的氧化物，氮和氧的质量比为 7∶4，则此氧化物中氮元素的化合价为，氧化物的化学式是。

学法指导：化合物中，氧元素化合价通常为-2价，氢元素化合价通常为+1价，元素正负化合价的代数和为零。

解：设氧化物的化学式为NxOy。14x/16y=7/4，解得x/y=2/1。

（解题指导：化学式中各原子个数比为最简整数比）

氧化物的化学式是N2O，氮元素的化合价为+1价。

题型2：R元素的氧化物R2O3a-2对应水化物是一种酸，其化学式为HaRO2a-1，则R元素的化合价为。

解：设R元素的化合价为x，则有：

2x-2（3a-2）=0或a+x-2（2a-1）=0，解得x=3a-2。

R元素的化合价为3a-2价。

参考文献：

[1]义务教育教科书，化学，九年级上册，科学出版社，广东教育出版社.

[2]义务教育教科书，化学教师教学用书，九年级上册，化学教参编写组编写，科学出版社.

[3]元素周期表.

作者简介：

叶仲贤，甘肃省白银市，甘肃省白银市平川区王家山中学。