高考专题复习之--高中化学计算常用方法和技巧-最终版(共8页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上专题：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.阅读右图，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 molL1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)？ 解：设参加反应的盐酸的体积为L ，生成的Cl2的体

2、积为y L 。4HCl(浓) MnO2 MnCl22H2OCl24 mol 87 g 224 L12 molL1 30g766% 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

3、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( ) A、1lg B、9.5g C、8g D、5g解析：2NaBr+C12

4、=2NaCl+Br2 固体质量减轻（m）2103 258.5 2（103-58.5）=89g m(NaBr) 20.6-16.5 =4.1g m(NaBr)=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，则原混合气体中C02的质量分数为 ( )A32 B44 C56 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

5、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：本题告诉了两种反应物的量，常规方法应先判断CS2和O2中，哪种是过量的。然后根据不足量的按照CS2燃烧的化学方程式，计算生成物的量，气体混合物在标准状况下的体积就可求出。观察反应方程式：CS2 + 302 = C02 + 2S02 气体体积减少 (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，恢复到原来状况（1.01105Pa

6、 , 270C）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，体积减少了20毫升。剩余气体应该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计算。 CxHy + （x+）O2 xCO2 + H2O 气体体积减少1 1+ 10 20计算可得y=4 ，所以烃的分子式为：CH4或C3H4或C2H4 。2. 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

7、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（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5 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CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol， m(O)=0.0075mol16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=

8、0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe)n(O)=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。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、7molL1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 （ ）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

9、化为水中的O，由关系式：2HClH2OO，得：n（O）=，m（O）=0.35mol16gmol1=5.6 g；而铁最终全部转化为FeCl3，n（Cl）=0.56L 22.4L/mol2 + 0.7mol=0.75mol，n（Fe）=，m(Fe)=0.25mol56g/mol =14 g，则，选B。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

10、，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 （ ）A. 41 B. 21 C. 11 D. 32解 析：设Fe2+为xmol，Fe3+为ymol，则：x+y=0.1（Fe元素守恒） 2x+3y=（得失电子守恒） 联合式，解得：x=0.06mol，y=0.04mol。 则xy=32。故选D。（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

11、150mL。则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计算的题目，操作起来相当繁琐，但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42并无损耗，根据电中性原则：n（SO42）=n（Na+），则原硫酸的浓度为：2mol/L，故选C。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.0.1

12、5mol D.0.25mol3. 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：4Fe

13、S2+11O22Fe2O3+8SO2 ， 2SO2+O22SO3 ， 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。解析：根据化学方程式，可以找出下列关系：FeS22SO22SO32H2SO4， 本题从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: FeS22H2SO4 。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:=3.36。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

14、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：IO35I6 H3I23H2OI22S2O322IS4O62【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO3和S2O32的关系式进行求解。解： 6S2O32 - IO3 6mol 1mol0.030mol/L18.00mL10-3 n 解得， n（IO3） = 0.0910-3mol所以，食盐样品428克含KIO3：0.

15、0910-3mol 214 g/mol = 19.2610-3 g = 19.26 mg从而，可求每千克食盐中含KIO3：1000 = 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 ( ) A、48.

16、9g B、48.8g C、44.8g D、38.5g解析：n(BaCl2)= 4l.6/208=0.2mol M(BaSO4)=233g/mol M(BaCO3)=197g/mol 假设只生成BaSO4沉淀：m(BaSO4)=233g/mol0.2mol=46.6g 假设只生成BaCO3沉淀：m(BaCO3)=197g/mol0.2mol=39.4g 实际沉淀的质量应该是：39.4gm(沉淀)46.6g，答案为C。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( ) A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g

17、【点拨】本题给出的数据不足，故不能求出每一种金属的质量，只能确定取值范围。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

18、该生成物的成分是（ ）(A)Na2O (B)Na2O2(C)Na2O和Na2O2 (D)Na2O2和NaO25. 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。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。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

19、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）【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

20、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.镁解析：本题利用平均摩尔电子质量求解

21、，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SiO2 C.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

22、蒸干、灼烧，得固体1170 g求原混合物中NaCl的质量？(5.85 g)2、铁片放入500 mL 1 molL-1的CuS04溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净后干燥称量，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 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

23、.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)，

24、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，即停止上升，则在同温同压下，瓶内剩余气体的体积为( ) A. B. C. D. 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

25、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 molL1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 molL1 ；0.6molL1） 巩固练习部分参考答案：4.解析（质量守恒法）根据 公式C1V1=C2V2得：12mol/L 0.0

26、5L=6mol/LV2 , V2=0.1L；m2(液)=0.1L1000ml/L1.10g/cm3=110g, 所以需要加水：110g50mL1.19g/cm3=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，则由： (2) 设5.4克混合物都是R的氧化物R2O，则由：R - ROH R2O - 2ROHM M+17 (式中，M为碱金属R的式量) 2M+16 2M+345.4g 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的范围为(10.7,35.3)。在碱金属中，只有金属Na的式量23在(10.7,35.3)中，所以该碱金属是金属钠。10.解析（十字交叉法）计算氨气与空气的体积比： 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C11.解析 （平均值法）根据锌、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= RCl2+ H2 (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则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在，又因为锌、铁的相对原子质量均大于26，只有镁的相对原子质量小于26，故答案为C。 答案C专心-专注-专业