初三的化学计算题通常涉及到物质的质量、摩尔质量、化学反应方程式的平衡以及化学反应中的质量守恒等基本概念。这类题目旨在帮助学生理解和应用化学原理,培养逻辑思维和问题解决能力。下面,我们通过一个具体的例子来探讨如何解答这类题目。
例题解析
题目背景:
假设你正在研究一种新的肥料配方,其中含有硝酸铵(\(NH_4NO_3\))作为主要成分之一。为了确保肥料的有效性,你需要知道一定量的硝酸铵可以产生多少氮气(\(N_2\))。已知硝酸铵在加热条件下分解为水蒸气(\(H_2O\))、氧气(\(O_2\))和氮气(\(N_2\)),其化学反应方程式如下:
\[2NH_4NO_3 \rightarrow 2N_2 + O_2 + 4H_2O\]
解题步骤:
1. 理解化学反应方程式: 根据给定的化学方程式,我们可以看出每2个单位的硝酸铵会分解产生2个单位的氮气。
2. 计算摩尔数: 假设你有100克的硝酸铵。首先需要计算硝酸铵的摩尔数。硝酸铵的摩尔质量为\(80g/mol\)(\(N:14×2, H:1×4, O:16×3\))。
\[摩尔数 = \frac{质量}{摩尔质量} = \frac{100g}{80g/mol} = 1.25mol\]
3. 利用比例关系计算产物: 根据化学方程式,每2摩尔的硝酸铵产生2摩尔的氮气。因此,1.25摩尔的硝酸铵理论上可以产生相同摩尔数的氮气。
\[氮气摩尔数 = 1.25mol\]
4. 计算氮气体积或质量: 如果需要计算产生的氮气的体积(标准状况下),可以使用理想气体状态方程\(PV=nRT\)。但若只需计算质量,则直接利用氮气的摩尔质量和氮气的摩尔数即可。
氮气的摩尔质量约为\(28g/mol\)(\(N_2\)),所以产生的氮气质量为:
\[质量 = 摩尔数 × 摩尔质量 = 1.25mol × 28g/mol = 35g\]
结论
通过上述分析,我们可以得出结论:100克的硝酸铵在完全分解的情况下可以产生35克的氮气。这不仅加深了对化学反应的理解,还展示了如何将理论知识应用于实际问题中。希望这个例子能帮助你更好地掌握化学计算题的解题技巧。