[疑难聚焦]含杂质的化学方程式的计算

[疑难聚焦]含杂质的化学方程式的计算
【知识点的认识】
含杂质物质的化学反应的有关计算是指在实际生产中，所用的原料或产物一般都含有杂质，在利用化学方程式进行计算用料和产量时，由于化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，而不表示不纯物质之间的质量关系；故计算时一定考虑到杂质的问题（即不纯物质和纯物质之间的相互转化问题）。
不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法及纯度的计算公式是：纯度（%）= ×100%
= ×100%
=1—杂质的质量分数
纯物质的质量=混合物的质量×纯度（%）
=混合物的质量×（1—杂质的质量分数）
具体的解法介绍如下三种：
1.分步计算法：
2.综合计算法：
3.元素质量守恒法：
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设有关含杂质物质的化学反应的有关计算的问题情景或图表信息等，来考查学生对含杂质物质的化学反应的有关计算的方法、步骤和格式的理解或掌握情况，以及对不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法、纯度的计算公式、铁的冶炼原理、一氧化碳还原氧化铁、化学方程式的书写和意义、根据化学方程式的有关计算等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等；并且，经常将其与这些相关知识等关联起来，进行综合考查。命题方式就是结合着这些相关知识等来设计相应的综合性题目，让学生通过分析、推断和探究，来选择或解答有关含杂质物质的化学反应的有关计算的实际问题，或者是对所给的有关含杂质物质的化学反应的有关计算进行科学的判断，等等。题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题；并且，主要以计算题的形式出现。中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的问题情景或图表信息的能力，对有关含杂质物质的化学反应的有关计算及其相关知识的理解或掌握情况，以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等。特别是，有关含杂质物质的化学反应的有关计算、不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法和有关纯度的计算是历年来中考命题的热点，当然也是中考考查这块知识的重中之重。
例1.用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
[解析] 赤铁矿是混合物，它的主要成分Fe2O3才是纯净物，解本题的关键在于分清不纯物质和纯净物质，并能把不纯物质的质量转化为纯物质的质量。Fe2O3的质量为2000t×80%=1600t，设炼出铁的质量为x，则生铁的质量为x÷96%。
[答案] 解：2000t矿石中含氧化铁的质量为：
2000t×80%=1600t
设1600t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
160 56×2
1600t x
x=1120t
折合为含铁96%的生铁的质量为： 1120t÷96%=1166．7t
答：可以炼出生铁1166．7t 。
例2.我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石。用赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)炼铁的反应原理为： 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 。
(1)上述反应不是置换反应的理由是： 。
(2)Fe2O3中铁元素的质量分数： 。
(3)根据化学方程式计算：用含Fe2O360％的赤铁矿石800 t，理论上可炼出纯铁多少吨
[解析] ⑴一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应，该反应的反应物中没有单质，故该反应不是置换反应；⑵Fe2O3中铁元素的相对原子质量之和与Fe2O3的相对分子质量之比就是Fe2O3中铁元素的质量分数；⑶先计算出800 t 矿石中Fe2O3的质量=800 t ×60%=480 t ，根据化学方程式计算可求出生成纯铁的质量。
[答案] (1)反应物中没有单质
(2)
(3)解：设理论上可炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3 +3CO高温 2Fe + 3CO2
160 112
800 t×60％ x
x=336 t
答：理论上可炼出纯铁336 t。
【解题方法点拨】解答这类题目时，首先，要熟记和理解有关含杂质物质的化学反应的有关计算的方法、步骤和格式等相关知识；然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，特别是有关化学方程式的书写和意义、不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法，以及根据化学方程式计算的方法、步骤和格式等，细致地阅读、分析题意，联系着生产、生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可。