化学反应方程式的计算

水果店 3 个苹果卖 5 块钱。买 6 个多少钱？买 30 个呢？——你几乎脱口而出：10 块、50 块。

你脑子里那一下，其实在解一个数学等式：

不管买多少个，个数和钱数的比值永远是 3 : 5。这种前后相连、比值相等的式子，叫连比。只要比值固定，知道一个量，就能推出其他所有量。

但是——凭什么？

苹果的价格是老板定的。化学反应里这个"固定的比"是谁定的？凭什么它就固定不变？这才是本课真正的门槛——大多数同学栽跟头，不是栽在计算上，而是没想明白这个"凭什么"。下一节专门回答它。

① 一克都不差的实验

两百多年前，拉瓦锡加热氧化汞，称得非常仔细：45.0 份质量的氧化汞分解，恰好得到 41.5 份汞 + 3.5 份氧气。41.5 + 3.5 = 45.0，一克都不差。

为什么？化学反应的本质是原子重新组合——原子种类没变、数目没变、每个原子的质量没变，只是换了组合方式。所以总质量必然守恒。这就是质量守恒定律。

② 守恒 ≠ 比值固定，还差一步

"总量不变"和"各物质之间比值固定"不是一回事。比值固定靠的是：粒子按固定的个数比参加反应。

每 1 个碳原子配 1 个氧分子，生成 1 个二氧化碳分子——个数比永远 1:1:1（写在方程式系数里）。个数比固定，每种粒子的质量又固定，质量比就锁死了：

③ 分子称不了怎么办？——相对质量

1 个水分子约 3×10⁻²⁶ kg，1 mL 水（约20滴）里就有 1.67×10²¹ 个分子，根本没法称。化学家的办法：不称真实质量，只记比值——碳记 12、氧记 16。

妙处在于：比值不受个头小的影响。系数 × 相对分子质量，直接就是宏观质量比，拿克、拿吨去套都成立。

设：设未知量。写"设……的质量为 x"，x 本身不带单位——写"设为 x 克"属于格式不规范，要扣分。

方：写出配平好的化学方程式，条件、↑↓ 一个不能少。方程式错，全盘皆错。

关：在相关物质下方写出「化学计量数 × 相对分子质量」，已知量和 x 对齐写在正下方。

比：列比例式。上行是相对质量、下行是实际质量。

解：交叉相乘求 x，最后写"答"，带单位。

【例题1 · 课本P120】实验室加热分解 7.9 g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？

每点一次按钮出一步。先自己想这一步该写什么，再点开对答案。

【例题2 · 课本P121】工业上煅烧石灰石（主要成分 CaCO₃）制生石灰。制取 5.6 t 氧化钙，需要碳酸钙的质量是多少？

这回已知生成物、求反应物——方向反了，五步法一模一样。这就是连比的好处：已知量在哪边不重要，比值不变就能算。

课本在这里只留了一句话："实际原料很多是不纯的，计算时应考虑杂质，将在以后学习。"——但考试不等以后，现在就考。所以这节把它讲透。

题：某石灰石含 CaCO₃ 80%，煅烧 100 t 这样的石灰石，能得多少氧化钙？

最大的坑：直接拿 100 t 往方程式里代。化学方程式描述的是 CaCO₃ 的分解，泥沙杂质根本不参加反应——把它算进去，等于让观众上台领工资。

呼应：上个课题那两个"反常"实验

还记得吗——碳酸钠加盐酸，敞口容器里天平不平了；镁条燃烧，烧完固体反而变重了。当时看着"质量不守恒"，其实和杂质坑是同一类错：

前者是 CO₂ 跑了你没称它，后者是空气中的 O₂ 加入了你没算它，杂质是泥沙没反应你多算了它。一句话：账要记在真正参加反应的物质头上。质量守恒定律没有骗人，是我们记错了账。

这个本事真有用

课本后面有道题：1 kg 氢气能供氢能源汽车行驶 150 km。电解多少水才能得到 1 kg 氢气？用今天的方法一列：水与氢气质量比 36:4 = 9:1 → 需要 9 kg 水。将来的新能源、制药、冶金，算的都是这本账。

课后三件事

① 课本 P122「练习与应用」独立做一遍；
② 把"比值凭什么固定"讲给爸妈听——讲得出来才算真懂；
③ 下次见到计算题，先别动笔，问自己：这道题的连比是什么？