2022年高考专题复习之高中化学计算常用方法和技巧.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 专题：高中化学运算常用方法和技巧【考纲要求】1. 把握物质的量在化学方程式运算中的应用； 2. 把握高中化学运算常用的方法和技巧；【学问储备】 1. 阅读右图,写出以物质的量运算为中心的各个转 化关系的式子：化学运算常用的方法：差量法、守恒法、关系式 2.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运算中的应用：12 mol .L1浓盐酸完全反应 杂质不参与反例 1：将 30 g MnO 2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量应 ；试运算： 1 参与反应的浓盐酸的体积？ 2 生成的 Cl 2 的体积 标准状况 ？解：设参与反应的盐酸的体积为L ,生成的 Cl 2的体积为 y L ；Cl 2224 L 4HCl 浓 MnO 2MnCl22H2O 4 mol L1 30g 87 g 12 mol ·× 766% y 4 mol1 = 87 g 12 mol · L30g× 766% 87 g 30g× 766% = 224 L y 解得, = 0.087 L y = 5.8 L 答： 略对点训练：1用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl 2,在标准状况下收集到33.6 L Cl2,就被氧化的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,试运算： 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、化学运算常用的一些方法和技巧：1. 差量法 差量法是依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）与化学方程式中的名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 ,就参与反应的 NaBr 的质量为 A 、 1lg B、9.5g C、8g D、5g 解析 ：2NaBr+C12 =2NaCl+Br 2 固体质量减轻（m）2× 103 2× 58.5 2× （ 103-58.5 ）=89g mNaBr 20.6-16.5 =4.1g mNaBr=9.5g 答案： B；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 ,就原混合气体中 C02 的质量分数为 A32 B44 C 56 D88（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 CS 2 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 . 解析 ：此题告知了两种反应物的量,常规方法应先判定CS2 和 O2 中,哪种是过量的；然后依据不足量的依据 CS2燃烧的化学方程式,运算生成物的量,气体混合物在标准状况下的体积就可求出；观看反应方程式：CS2 + 30 2 = C02 + 2S0 2 气体体积削减 V 3L 1L 2L 0 所以,反应前后,混合气体在标准状况下的体积和反应前的气体体积相等,即为 0.448L ；答：反应后气体混合物在标准状况时的体积是 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,复原到原先状况（1.01 × 10 5Pa , 27 0C）时,测 得气体体积为 70 毫升,求此烃的分子式；【点拨】 原混和气体总体积为 90 毫升,反应后为 70 毫升,体积削减了 20 毫升；剩余气体应当是生成 的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用差量法进行有关运算； CxHy + （x+y ）O2 xCO 42 + y H2O 2气体体积削减y 20 1 1+410 CH4 或 C3H4 或 C2H4 ；运算可得 y=4 ,所以烃的分子式为：2. 守恒法在化学中有很多守恒关系,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,直接从始态和终态摸索入手求解：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；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得失电子守恒 ：在氧化仍原反应中,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 在高温下将其仍原,把生成的全部 CO 2 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（）A. FeO B. Fe 2O3 C. Fe 3O4 D. Fe 4O5解 析 ： 由 题 意 得 知 , 铁 的 氧 化 物 中 的 氧 原 子 最 后 转 移 到 沉 淀 物 CaCO 3 中 ； 且nO=nCaCO3=0.0075mol,mO=0.0075mol×16g/mol=0.12g； mFe=0.4g-0.12g=0.28g,nFe=0.005mol；nFe nO=2:3 ,选 B 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 ；就该硝酸中HNO 3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 Fe 2+完全转化为 Fe 3+,就该混合物中铁元素的质量分数为（）A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6% 解 析： 铁的氧化物中含 Fe 和 O两种元素,由题意,反应后,HCl 中的 H全在水中, O元素全部转化为水中的 O,由关系式： 2HCl H2OO,得： n（O） = 1 n HCl 1 0 . 7 mol 0 . 35 mol,2 2m（ O）=0.35mol × 16g.mol1=5.6 g ；而铁最终全部转化为 FeCl3,n（ Cl ）=0.56L ÷ 22.4L/mol × 2 + 0.7mol=0.75mol,n（ Fe）= 1n Cl 10 . 75 mol 0 . 25 mol,mFe=0.25mol × 56g/mol =14 g,3 3就 Fe 14 g100 % 71 . 4 %,选 B；14 g 5 . 6 g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；如反应后溶液中有a mol H +,就此时溶液中含有NO-离子的物质的量为（）D.a+0.1 mol A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol （3）得失电子守恒法名师归纳总结 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 ,第 3 页,共 8 页所得溶液中Fe 2+和 Fe 3+物质的量之比为（）A. 4 1 B. 21 C. 11 D. 32 解 析：设 Fe2+为 xmol,Fe 3+为 ymol,就：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - x+y=5.6=0.1 （Fe 元素守恒）562x+3y=5 .632.3（得失电子守恒）30联合式,解得：x=0.06mol , y=0.04mol ；就 xy=32；应选 D；（4）电荷守恒法例 5： 将 8gFe2O3 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；就原硫酸的物质的量浓度为（）A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L 解 析：粗看题目,这是一利用关系式进行多步运算的题目,操作起来相当繁琐,但如能认真阅读题目,挖掘出隐藏条件,不难发觉,反应后只有 Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中 SO4 2并无损耗,依据电中性原就：n（SO4 2）= 1 n（Na +）,就原硫酸的浓度为：2mol/L ,应选 C；2对点训练：1. 在 MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,如 K +、Cl- 各为 1.5mol ,Mg 2+为 0.5mol ,就 SO4 2-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讨论时,往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过如干步反应；测定某一物质的含量可能要经过如干步中间过程；对于多步反应体系,依据如干化学反应方程式,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运算求解方法,称为“ 关系式” 法；利用关系式法可以节约不必要的中间运算步骤,防止运算错误,并能快速精确地获得结果；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,例 7：工业上制硫酸的主要反应如下：3、利用方程式的加合建立关系式；4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 , 2SO2+O2催化剂2SO3 , SO 3+H2O=H2SO4 煅烧 2.5t 含 85FeS2的黄铁矿石（杂质不参与反应）时,运算可制得 98硫酸的质量；FeS2 中的 S 有 5.0 缺失而混入炉渣,解析 ：依据化学方程式,可以找出以下关系：FeS22SO2 2SO3 2H2SO4, 此题从 FeS2制 H2SO4,是同种元素转化的多步反应,即理论上 FeS2 中的 S 全部转变成 H2SO4中的 S；得关系式 : FeS 2 2H2SO4 ；过程中的损耗认作第一步反应中的损耗,得可制得 98硫酸的质量是 : 98 2 2 . 5 t 85 % 1 5 0. % =3.36 t ；120 98 %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4050 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；试通过运算说明该加碘食盐是否为合格产品；有关反应如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - IO35I6 H 3I 23H2O I22S2O3 22IS4O62【点拨】 此题为多步反应的运算,可依据反应方程式直接建立2解： 6S 2O3- IO3 6mol 1mol 0.030mol/L × 18.00mL× 10-3 n解得, n （IO 3） = 0.09× 10-3mol IO3和 S2O3 2的关系式进行求解；所以,食盐样品428 克含 KIO3：0.09 × 10-3mol × 214 g/mol = 19.26× 10-3 g = 19.26 mg 从而,可求每千克食盐中含KIO3：19.26 mg 428× 1000 = 45 mg 该加碘食盐是合格的. 4. 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运算或混合物组成判定的题,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；2+例 8：将 4l.6 gBaCl2 溶于水配成 lL 溶液, 向溶液中加入 29gNa2SO4 和 Na2CO 3的混合物, 恰好使 Ba完全沉淀,将沉淀过滤、洗涤、烘干,其总质量为 A、 48.9g B、48.8g C、44.8g D、38.5g 解析 ：nBaCl 2= 4l.6/208=0.2mol MBaSO 4=233g/mol MBaCO 3=197g/mol 假设只生成 BaSO4沉淀： mBaSO 4=233g/mol × 0.2mol=46.6g 假设只生成 BaCO 3沉淀： mBaCO 3=197g/mol × 0.2mol=39.4g 实际沉淀的质量应当是：39.4g m沉淀 46.6g ,答案为 C；对点训练：1. 将肯定质量的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 A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g【点拨】 此题给出的数据不足,故不能求出每一种金属的质量,只能确定取值范畴；三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌,质量最小的为铝；故假设金属全部为锌可求的金属质量为 8.125g ,假设金属全部为铝可求的金属质量为 2.25g ,金属实际质量应在 2.25g 8.125g 之间；故答案为 :B 、C；2. 不纯的 CuCl 2样品 13.5g 与足量的 AgNO 3溶液充分反应后得到沉淀 29g,就样品中不行能含的杂质是（）（ A）AlCl 3（B） NaCl （C）ZnCl 2（D）CaCl23. 在肯定条件下,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,就该生成物的成分是（）ANa2O BNa 2O2CNa2O和 Na2O2 DNa 2O2 和 NaO2 5. 十字交叉法在有关混合物的运算中, 假如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运算相关物质的组成比列,将运算过程大大简化；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,名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 即35Cl 和37Cl ,求两种同位素的原子个数之比；解析 ：据题意可知,35 和 37 的平均值为 35.5 ,可以用十字交叉法快速求解答：35Cl 和 37Cl 的原子个数之比为 3:1 ；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 ,运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,就 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； N 2O； 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）【提示】 CO燃烧变成 C02 ,体积不变,故原混合气体也为5.6L ,即 0.25 mol ；所以,原混合气体平均摩尔质量为9 g /0.25 mol =36g.mol-16. 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运算的解题方法；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,肯定介于两者之间；所以,只要求出平均值 Mr,就可以判断出 Mr1 和 Mr2 的取值范畴,再结合题给条件即可快速求出正确答案；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 状况下为 11.2 升,就混和物中肯定含有的金属是10 克,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准 A. 锌B. 铁C.铝D. 镁解析： 此题利用平均摩尔电子质量求解,据10 克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 升可得金属平均摩尔电子质量为 10g/mol ；四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32.5g/mol 、Fe：28g/mol 、Al ：9g/mol 、 Mg：12g/mol ,其中只有 Al 的摩尔电子质量小于 10g/mol ,故答案为 C；对点训练：（1. 由 10g 含有杂质的CaCO 3和足量的盐酸反应,产生CO2 0.1mol ,就此样品中可能含有的杂质是）A.KHCO 3 和 MgCO B.MgCO3和 SiO2C.K2CO 3 和 SiO2 D.无法运算三、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、名师归纳总结 灼烧,得固体1170 g 求原混合物中NaCl 的质量？ 5.85 g 第 6 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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,当心洗净后干燥称量,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 mol·L-1 3、将充有 20 mL N 2 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,就原混合气体中 N2和 NO2的体积比是 . 1:3 4、要把 12mol/L 的盐酸 密度 1.19g/cm 350mL 稀释成 6mol/L 的盐酸 密度 1.10g/cm 3, 需加水 A.50mL B.50.5mL C.55mL D.59.5mL 5 、1.92gCu 粉与肯定量的浓硝酸反应 , 当铜粉完全反应时收集到气体 1.12L 标况 , 就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 NaHCO 3和 Na2CO3· 10H2O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 ,假如将 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仍原 10.0 g某磁铁矿石样品 所含的杂质不参与反应,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,蒸名师归纳总结 发反应后得到的溶液,得到8 克无水晶体；试通过运算,判定该金属是哪一种碱金属？（Na）第 7 页,共 8 页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,最终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,瓶内水立刻升到肯定高度后,即停止上升, 就在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为 A. V mL 4B. V mL 5C. V mL 6D. 无法判定- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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 ,就混合物中肯定含有的金属是 A. 锌 B. 铁 C. 镁 D. 无法推断12、用 8.7 g MnO 2 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 Cl 2 在标况下的体积是多少？ 0.4 mol；2.24 L L1盐酸中,运算：13、将 0.65 g锌加到 50 mL 1 mol ·1 标准状况下,生成H2 的体积（0.224 L ）Zn 2和 H的物质的量浓度是多少. 2 如反应完成后,溶液体积仍为50 mL,这时溶液中的（0.2 mol ·L1 ；0.6mol · L 1）巩固练习部分参考答案：4. 解析 （质量守恒法）依据 公式 C1V1=C2V2 得： 12mol/L 0.05L=6mol/L× V2 , V 2=0.1L ；m2 液=0 .1L× 1000ml/L× 1.10g/cm 3=110g, 所以需要加水：110g50mL× 1.1 9g/cm 3=50.5g ,即 50.5ml ； 答案 B 9. 解析 （极值法） 1 设 5.4 克混合物都是碱金属 R,就由： 2 设 5.4 克混合物都是 R的氧化物 R2O,就由：R - ROH R 2O - 2ROH M M+17 式中, M为碱金属 R的式量 2M+16 2M+34 5.4g 8g 5.4 g 8 g 解得, M=35.3 解得, M=10.7 综合 1 和2 所述,碱金属 R的式量 M的范畴为 10.7,35.3 中,所以该碱金属是金属钠；10. 解析 （十字交叉法）运算氨气与空气的体积比：；在碱金属中, 只有金属 Na的式量 23在 10.7,35.3名师归纳总结 所以氨气占5/6 ,空气占 1/6 ；由于氨气易溶于水,故剩余气体为空气； 答案 C 26,只有镁的相对原第 8 页,共 8 页11. 解析 （平均值法）依据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应,均生成二价金属阳离子得：R + 2HCl= RCl 2+ H 2 R 为金属,设平均式量 M M 22.4L 13 11.2L M： 13=22.4 ：11.2 求得, M=26 就必需有相对原子质量大于 26 和小于 26 的金属存在,又由于锌、铁的相对原子质量均大于子质量小于 26,故答案为 C； 答案 C - - - - - - -