2022年高中化学计算常用方法和技巧 .pdf
学习必备欢迎下载高中化学计算常用方法和技巧【考纲要求】1. 掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 2. 掌握高中化学计算常用的方法和技巧。【知识储备】 1.阅读下图，写出以物质的量计算为中心的各个转化关系的式子： 2.化学计算常用的方法：差量法、守恒法、关系式法、极值法、十字交叉法、平均值法等。一、物质的量在化学方程式计算中的应用：例 1：将 30 g MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量12 mol ?L1浓盐酸完全反应 ( 杂质不参加反应) 。试计算： (1)参加反应的浓盐酸的体积？ (2) 生成的 Cl2的体积 ( 标准状况 ) ？( 0.087 L 5.8 L ) 对点训练：1用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl2，在标准状况下收集到33.6 L Cl2，则被氧化的HCl的物质的量是多少？反应过程中转移的电子的物质的量是多少?（3mol ；3 mol）2. 将 1.15g 金属钠跟水反应后，得到100mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下是多少毫升？（560 mL） (2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？（0.5 mol/L ）二、化学计算常用的一些方法和技巧：1. 差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓 “理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。差量法中将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（即实际差量）与化学方程式中的对应差量（即理论差量） 列成比例， 其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习必备欢迎下载全一样。（1）质量差量法例 1： 在含有 20.6g 的 NaBr 溶液中， 通人 C12后，将溶液蒸干， 称量所得固体为16.5g ，则参加反应的NaBr 的质量为 ( B ) A、1lg B、9.5g C、8g D、5g 对点训练：1. 将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g ，加热至质量不再变化时，称得固体质量为14.8g 。求混合物中碳酸钠的质量分数？(20%) 2. 将 10gCO2和 N2的混合气体，通过装有足量Na2O2的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了 5.6g ，则原混合气体中C02的质量分数为 ( ) A 32 B44 C56 D 88（2）体积差量法例 2：二硫化碳 (CS2液态 ) 能够在氧气中完全燃烧生成C02和 S02。今用O . 228 g CS2在O . 448L02( 标准状况 ) 中完全燃烧，反应后气体混合物在标准状况时的体积是多少? 0.448L 对点训练：1. 10 毫升某气态烃在80 毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况 （1.01105Pa , 270C）时，测得气体体积为70 毫升，求此烃的分子式。CH4或 C3H4或 C2H42. 守恒法在化学中有许多守恒关系，如原子守恒、得失电子守恒、溶液中电荷守恒等，无需参照复杂的变化途径、细节，直接从始态和终态思考入手求解：原子守恒 ：反应前后质量守恒，变化前后同种元素的原子个数相等。得失电子守恒：在氧化还原反应中，得失电子相等。电荷守恒 ：在电解质溶液中，由于溶液呈电中性，所以阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。在离子方程式中， 方程式两边所带电荷总数相等。（1）原子守恒法例 3：有 0.4g 铁的氧化物，用足量的CO 在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g 固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为（ B ）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习必备欢迎下载对点训练：1、 3.2g铜与硝酸完全反应，生成NO和 NO2，标准状况下体积为1.12L 。则该硝酸中HNO3的物质的量为？（0.15mol）（2）元素守恒法例 4：将几种铁的氧化物的混合物加入100mL 、7mol?L1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L （标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为（B ）A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6% 对点训练：1. 将 3.20gCu 跟 30.0mL10.0mol/L的硝酸反应， 产物只有 NO和 NO2。若反应后溶液中有a mol H+，则此时溶液中含有NO3-离子的物质的量为（）A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol （3）得失电子守恒法例 6：某稀硝酸溶液中，加入5.6g 铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，生成NO ，溶液质量增加 3.2g ，所得溶液中Fe2+和 Fe3+物质的量之比为（ D ）A. 4 1 B. 2 1 C. 11 D. 32 （4）电荷守恒法例 5： 将 8g Fe2O3投入 150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g 铁粉收集到1.68L H2（标准状况），同时， Fe 和 Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗 4mol/L 的 NaOH 溶液 150mL 。则原硫酸的物质的量浓度为（ C ）A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L 对点训练：1. 在 MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中，若K+、Cl-各为 1.5mol ，Mg2+为 0.5mol ，则 SO42-的物质的量为（）A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol 3. 关系式法实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系， 依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习必备欢迎下载计算错误， 并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有： 1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式， 3、利用方程式的加合建立关系式。例 7：工业上制硫酸的主要反应如下：4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2， 2SO2+O2催化剂2SO3， SO3+H2O=H2SO4 煅烧 2.5t含 85FeS2的黄铁矿石（杂质不参加反应）时，FeS2中的 S有 5.0 损失而混入炉渣，计算可制得98硫酸的质量。3.36t对点训练：1. 为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40 50 毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428 克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定， 用去 18.00mL 时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下： (45 mg) IO35I6 H 3I23H2O I22S2O322IS4O624. 极值法“极值法”即“极端假设法” ，是用数学方法解决化学问题的常用方法. 所谓 “ 极值法 ”就是对数据不足无从下手的计算或混合物组成判断的题，极端假设恰好为某一成分，或者极端假设为恰好完全反应，以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数的解题方法。例 8：将 4l.6 gBaCl2溶于水配成lL 溶液，向溶液中加入29gNa2SO4和 Na2CO3的混合物，恰好使 Ba2+完全沉淀，将沉淀过滤、洗涤、烘干，其总质量为 (C ) A、48.9g B、48.8g C、44.8g D、38.5g 对点训练：1. 将一定质量的Mg 、Zn、 Al 混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况） ，原混合物的质量可能是(B、C ) A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g2. 不纯的 CuCl2样品 13.5g 与足量的AgNO3溶液充分反应后得到沉淀29g，则样品中不可能含的杂质是（）（A）AlCl3（B）NaCl （C）ZnCl2（D）CaCl23. 在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为 0.50 mol/L的 HCl 溶液中和，则该生成物的成分是（）(A)Na2O (B)Na2O2(C)Na2O和 Na2O2 (D)Na2O2和 NaO2 5. 十字交叉法在有关混合物的计算中, 如果知道其中两个物理量的平均值, 如平均摩尔质量、 平均相对原子（或分子） 质量等等， 就可以用十字交叉法计算相关物质的组成比列，将计算过程大大简化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页学习必备欢迎下载例 9：已知氯元素的平均相对原子质量为35.5 ，在自然界中，氯元素有两种同位素，即35Cl 和37Cl，求两种同位素的原子个数之比。对点训练：1. 在自然界中，硼元素有10B、11B两种同位素，硼元素的平均摩尔质量为10.8 g/mol，计算两种硼的同位素的原子个数之比。 （1：4）2. 短周期元素X和 Y所形成的两种气态化合物A和 B， 已知 A和 B的混合物对H2的相对密度为 20.25 ，在相同条件下，A与 B的密度比为15：22，则 A的化学式为，B的化学式为，混合物中 A与 B的体积之比为。（NO ； N2O ； 1 ：3）3. 在标准状况下，将C02和 CO组成的混合气体9g，完全燃烧后在标准状况下测得C02的体积为5.6L ，求混合气体中二氧化碳和一氧化碳的体积各多少升? （2.8 L ； 2.8 L）6. 平均值法所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数Mr1和 Mr2（Mr1大于 Mr2）的算术平均值Mr，一定介于两者之间。所以，只要求出平均值Mr，就可以判断出Mr1和 Mr2的取值范围， 再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。例 10：由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10 克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 升，则混和物中一定含有的金属是 A. 锌B.铁C.铝D.镁对点训练：1. 由 10g 含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO2 0.1mol ，则此样品中可能含有的杂质是（）A.KHCO3和 MgCO3 B.MgCO3和 SiO2C.K2CO3和 SiO2 D.无法计算三、巩固训练：1、将一块 NaCl 和 NaBr 的混合物1615 g，溶于水后，通入足量的氯气充分反应，把溶液蒸干、灼烧，得固体11 70 g 求原混合物中NaCl 的质量？ (5.85 g) 2、铁片放入500 mL 1 mol L-1的 CuS04溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习必备欢迎下载后干燥称量，铁片增重O.8 g ，反应后溶液中CuS04的物质的量浓度是多少？(0.8 molL-1) 3、 将充有 20 mL N2和 NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后， 试管内残留气体为10 mL ，则原混合气体中N2和 NO2的体积比是 ? ( 1:3 ) 4、 要把 12mol/L 的盐酸 ( 密度 1.19g/cm3)50mL 稀释成 6mol/L 的盐酸 ( 密度 1.10g/cm3),需加水 ( ) A.50mL B.50.5mL C.55mL D.59.5mL 5 、 1.92gCu 粉与一定量的浓硝酸反应, 当铜粉完全反应时收集到气体1.12L( 标况 ), 则所消耗硝酸的物质的量是( ) A、0.12mol B、0.11mol C、0.09mol D、0.08mol 6、 把 NaHCO3和 Na2CO310H2O的混合物7.4g 溶于水，配成100mL溶液，其中Na的离子浓度为0.6mol/L ，如果将7.4g 这种混合物加热到恒重，余下的物质的质量会是多少g ？（ 3.18 g ）7、0.6 mol镁与足量稀硫酸反应，得到的氢气与多少克氯酸钾完全分解制得的氧气恰好完全反应？（24.5 g ）8、用 CO还原 10.0 g 某磁铁矿石样品( 所含的杂质不参加反应) ，生成的 CO2再跟过量的石灰水反应, 得到 12.8 g沉淀。求磁铁矿石中Fe3O4的质量分数。 （74.24%）9、取 5.4 克由某碱金属R 及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物与足量的水反应。反应完毕，蒸发反应后得到的溶液，得到8 克无水晶体。试通过计算，判断该金属是哪一种碱金属？ （Na）10、用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气，由于空气尚未排净，最后瓶内气体的平均式量为19， 将此盛满气体的集气瓶倒置于水中，瓶内水马上升到一定高度后，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页学习必备欢迎下载即停止上升，则在同温同压下，瓶内剩余气体的体积为( ) A. VmL4B. VmL5C. VmL6D. 无法判断11、锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为 11.2L ，则混合物中一定含有的金属是( ) A. 锌 B.铁 C. 镁 D.无法推断12、用 8.7 g MnO2与 100 g 36.5% 的浓盐酸反应，消耗盐酸的物质的量是多少？产生Cl2在标况下的体积是多少？(0.4 mol； 2.24 L) 13、将 0.65 g锌加到 50 mL 1 mol L1盐酸中，计算：(1) 标准状况下，生成H2的体积（ 0.224 L ）(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中的Zn2和 H的物质的量浓度是多少 ? （0.2 mol L 1 ；0.6mol L1）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页
