2022年化学计算题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载化学运算的解题方法与技巧一、守恒法利用电荷守恒和原子守恒为基础,就是奇妙地挑选化学式中某两数如化合价数、正负电荷总数 始终保持相等, 或几个连续的化学方程式前后某微粒 如原子、 电子、 离子 的物质的量保持不变,作为解题的依据,这样不用运算中间产物的数量,从而提高解题速度和精确性;(一)原子个数守恒【例题 1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁组成,测知该混合物中的硫的质量分数为 a,求混合物中铁的质量分数;【分析】依据化学式 FeSO4、Fe2SO43 可看出,在这两种物质中 S、O 原子个数比为 1:4,即无论这两种物质以
2、何种比例混合,S、O 的原子个数比始终为 1:4;设含 O 的质量分数 x,就 32/64a/x,x2a;所以 Fe13a 【例题 2】用 1L1mol/L的 NaOH 溶液吸取 0.8molCO 2,求所得的溶液中CO23和 HCO 3的物质的量之比为【分析】依题意,反应产物为 Na2CO 3 和 NaHCO 3的混合物,依据 Na 原子和 C 原子数守恒来解答;设溶液中 Na2CO3 为 xmol ,为 NaHCO 3ymol ,就有方程式 2x+y=1mol/L 1L 2x+y=0.8mol ,解得 x=0.2,y=0.6 ,所以 CO 3 :HCO 3 1:3 (二)电荷守恒 即对任一
3、电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等;【例题 3】在 Na2SO4 和 K 2SO4 的混和溶液中,假如 Na +=0.2 摩升, SO 4 2-=x 摩升,K +=y 摩升,就 x 和 y 的关系是(A )x=0.5y Bx=0.1+0.5y Cy=2x 0.1 Dy=2x 0.1 【分析】可假设溶液体积为 1 升,那么 Na +物质的量为 0.2 摩, SO4 2-物质的量为 x 摩, K +物质的量为 y 摩,依据电荷守恒可得 Na +K +=2SO 4 2-,所以答案为 BC【例题 4】用 1L1mol/L 的 NaOH 溶液吸取 0.
4、8molCO 2,求所得的溶液中 CO2 3和 HCO 3的物质的量之比为【分析】依据电荷守恒:溶液中 Na +H +=HCO 3+2CO 3 2+OH,由于 H +和 OH均相对较少, 可忽视不计; Na +=HCO 3+2CO 3 2 ,已知 Na + 1mol/L ,依据 C 原子守恒:HCO 3+CO 3 20.8mol/L ,所以 10.8+CO 3 2,所以 CO 3 2 0.2mol/L , HCO 320.6mol/L ,所以 CO 3 :HCO 3 1:3 (三)电子守恒 是指在发生氧化仍原反应时,氧化剂得到的电子数肯定等于仍原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化仍原反应仍是
5、原电池或电解池中均如此;【例题 5】将纯铁丝 5.21 克溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用 2.53 克 KNO 3 去氧化溶液中亚铁离子,待反应后剩余的 Fe 2+离子尚需 12 毫升 0.3 摩/升 KMnO 4 溶液才能完全氧化,写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式;名师归纳总结 【分析】铁跟盐酸完全反应生成Fe 2+,依据题意可知Fe 2+分别跟 KMnO 4 溶液和 KNO 3第 1 页,共 31 页溶液发生氧化仍原反应,KMnO 4 被仍原为 Mn2+,那么 KNO 3 被仍原的产物是什么呢?依据电子得失守恒进行运算可得KNO 3被仍原的产物是NO,所以硝酸钾和氯化亚铁完全反应的
6、化学方程式为:KNO 3+3FeCl 2+4HCl=3FeCl 3+KCl+NO+2H2O 【练习】往150mLFeBr 2 溶液中慢慢通入2.24L (标况)氯气,反应完全后,溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质;求原溶液FeBr2 的物质的量浓度;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载(四)质量守恒 质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变;【例题 6】150 0C 时,碳酸铵完全分解产愤怒态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的 (A )96 倍(B)48 倍( C)12 倍(D) 3
7、2 倍【分析】 NH 42CO 3=2NH 3 +H 2O +CO 2酸铵的质量,从而可确定混和气体的平均分子量为氢气密度的比为24/2 =12 ,所以答案为C 依据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳 96/4=24 ,混和气体密度与相同条件下【练习】 0.1mol 某烃与 1mol 过量的氧气混合,充分燃烧后,通过足量的 Na2O2 固体,固体增重 15g,从 Na2O2 中逸出的全部气体在标准状况下为16.8L,求该烃的化学式;(五)原子的物质的量守恒 即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变;【例题 7】有一在空气中放置了一段时间的 KOH 固体,经分析测知
8、其含水 2.8%、含K 2CO 337.3% 取 1 克该样品投入 25 毫升 2 摩升的盐酸中后, 余外的盐酸用 1.0 摩升 KOH溶液 30.8 毫升恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体 (A )1 克(B)3.725 克(C)0.797 克(D)2.836 克【分析】 KOH 、K 2CO3 跟盐酸反应的主要产物都是 KCl ,最终得到的固体物质是 KCl ,依据元素守恒,盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等,所以答案为 B(六)化合价数值守恒【例题 8】某元素 X 的氧化物含氧 44.0,已知该元素的相对原子质量为 51,就该氧化物的化学式为()(A )XO (B)X 3O5(C
9、)XO 3(D)X 2O5【分析】 设 X 元素的化合价为 +n,依据氧元素化合价总数等于 X 元素化合价总数的原就得:56n/51 44 2/16,解得 n5,就氧化物的化学式为 D;【练习】某酸式盐的组成可用 Ca3PO42 nH 3PO4 mH 2O 表示;现取该磷酸盐 7.56g 加热到失去全部结晶水后残余物质量为 7.02g;同质量的该盐溶于水并加入 4.44g 消石灰刚好使之全部转化为正盐,就该盐的组成为()(A )Ca3PO425H 3PO42H2O (B)Ca3PO424H3PO43H 2O (C)Ca3PO425H 3PO43H2O (D)Ca3PO422H3PO45H 2O
10、 (七)体积守恒【练习】有一真空瓶的质量为 M1g,该瓶充入空气总质量为 M2g ,在相同状况下,如该充某气体 A 后,总质量为 M3g ;就 A 的相对分子质量为(八)守恒的综合利用名师归纳总结 1.硝酸工业中用NaOH 到处理废气, 现对废气中的NO 和 NO 2的含量作如下分析:将肯定量第 2 页,共 31 页的废气通人100mL 1mol/LNaOH溶液中,反应后 NO 和 NO 2 均无剩余,且溶液质量增加3.2g,再向此溶液中通人O2,使溶液中的NaNO 2 完全转化为NaNO 3,再用 0.2mol/L 盐酸中和过量的 NaOH ,消耗盐酸100mL,求废气中NO 和 NO 2
11、物质的量之比;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载2.已知 Cl和 Ag +反应生成 AgCl ,每次新生成的 AgCl 中又有 10见光分解成单质银和氯气,氯气又可在水溶液中歧化 HClO 和 HCl ,生成的 Cl又可与 Ag +连续反应;现有 1.1molNaCl溶液,向其中加人足量 AgNO 3 溶液,求最终生成多少克难溶物(液体积为 IL ,求 H +为多少?二、差量法Ag 和 AgCl )?如最终溶差量法是依据化学反应前后的某些“ 差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应或生成物的变化量成正
12、比而建立的一种解题方法;此法将 “ 差量” 看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(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;(一)质量差法【例题 9】在 1 升 2 摩/升的稀硝酸溶液中加入肯定量的铜粉,充分反应后溶液的质量增加了13.2 克,问:( 1)加入的铜粉是多少克?(2)理论上可产生NO 气体多少升?(标准状况)【分析】硝酸是过量的,不能用硝酸的量来求解;铜跟硝酸反应后溶液增重,缘由是生成了硝酸铜,所以可利用这个变化进行求解;3Cu + 8HNO 3 = 3CuNO 32 + 2NO + 4H 2O 增重192 44.8
13、636-504=132 X 克 Y 升 13.2 可得 X=19.2 克, Y=4.48 升【练习】 1.在天平两盘内各放有等质量等体积的烧杯,分别盛有同物质的量同体积的盐酸,天平平稳;再分别加人肯定量的镁、铝,充分反应后,如使天平仍旧保持平稳,就加人镁、铝的物质的量之比为()(C)12:11 (D)3:4 (A )9:8 ( B)11:12 2.将 4.6g 钠和 4.8g 镁分别投入盛有等物质的量浓度、等体积的稀硫酸的两个烧杯中,充分反应后,所得溶液总质量分别为mg 和 ng,就不行能的关系为()(A )m=n (B)mn (C)mn ( D)m n (二)体积差法【例题 10】10 毫升
14、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;【分析】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,下面可以利用烃的燃烧通式进行有关运算;名师归纳总结 CxH y + (x+y/4 )O2 xCO 2 + y/2 H 2O 体积削减第 3 页,共 31 页11+y/4 10 20 运算可得 y=4 ,烃的分子式为C3H 4 或 C2H 4 或 CH 4 【练习】某体积可变的密闭容器,盛适量A 和 B 的混合气体,在肯定条件下
15、发生反应;A3B 2C,如维护温度和压强不变,当达到平稳时,容器的体积为VL ,其中C 气体的体积占 10,以下推断正确选项()- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载原混和气体的为 l.2L 原混合气体的体积为 1.1L 反应达平稳时气体 A 消耗掉 0.05VL 反应达平稳时气体 B 消耗掉 0.05VL (A )( B)( C)(D)(三)物质的量差法【例题 11】白色固体 PCl 5 受热即挥发并发生分解:PCl 5(气) = PCl 3(气) + Cl 2 现将 5.84克 PCl5 装入 2.05 升真空密闭容器中,在 27
16、7 0C 达到平稳时,容器内的压强为 1.01 10 5Pa ,经运算可知平稳时容器内混和气体物质的量为 0.05 摩,求平稳时 PCl 5 的分解百分率;【分析】原 PCl 5 的物质的量为 0.028 摩,反应达到平稳时物质的量增加了 0.022 摩,依据化学方程式进行运算;PCl 5(气) = PCl3(气) + Cl2 物质的量增加1 1X 0.022 运算可得有 0.022 摩 PCl 5分解,所以结果为 78.6% 【练习】可逆反应 C(s) H 2O( g) CO(g) H 2( g),达平稳时,测得气体的总质量为 mg,混合气体的物质的量为n mol;当转变条件使平稳向左移动达
17、到新的平稳时,混合气体物质的量变化值为n x,且 m12x,nx;请回答以下问题:(1)达新平稳时,混合气体的平均相对分子质量为(2)达新平稳时,混合气体平均相对分子质量的变化值M m 和 n 的关系:(3)如混合气体的平均相对分子质量呈以下变化趋势,请确定如混合气体的平均相对分子质量增大,就有如混合气体的平均相对分子质量不变,就有如混合气体的平均相对分子质量减小,就有三、十字交叉法十字交叉法是进行二组分混和物平均量与组重量 _M 1 n1=(M 2-M )运算的一种简便方法;凡可按 M 1n1 + M 2n2 = M(n1 + _M _n2)运算的问题,均可用十字交叉法运算的问题,均 M 2
18、 n2=(M -M 1)可按十字交叉法运算,算式如右图为:式中, M 表示混和物的某平均量,M 1、M 2 就表示两组分对应的量;如 M 表示平均分子量,M 1、M2就表示两组分各自的分子量,n1、n2 表示两组分在混和物中所占的份额,n1:n2 在大多数情形下表示两组分物质的量之比,有时也可以是两组分的质量比,如在进行有关溶液质量百分比浓度的运算;十字交叉法常用于求算:混和气体平均分子量及组成、混和烃平均分子式及组成、同位素原子百分含量、溶液的配制、混和物的反应等;(一)混和气体运算中的十字交叉法【例题 12】在常温下,将1 体积乙烯和肯定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为
19、 12,求这种烃所占的体积;【分析】依据相对密度运算可得混和气体的平均式量为 24,乙烯的式量是 28,那么未知烃的式量确定小于 24,式量小于 24 的烃只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是 0.5 体积【练习】在相同的条件下,将H 2(密度为 0.0899g/L )与 CO 2(密度为 1.977g/L )以何体积名师归纳总结 比混合,才能使混合气体的密度为1.429g/L ?第 4 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载(二)同位素原子百分含量运算的十字叉法【例题 13】溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约
20、各占一半,已知溴的原子序数是 35,原子量是 80,就溴的两种同位素的中子数分别等于;(A )79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46 【分析】两种同位素大约各占一半 ,依据十字交叉法可知 ,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等 ,那么它们的中子数应相差 2,所以答案为 D (三)溶液配制运算中的十字交叉法【例题 14】某同学欲配制40%的 NaOH 溶液 100 克,试验室中现有10%的 NaOH 溶液和NaOH 固体,问此同学应各取上述物质多少克?【分析】 10%NaOH 溶液溶质为 10, NaOH 固体溶质为 100,40%NaOH 溶液溶质为 40,利
21、用十字交叉法得:需 10%NaOH 溶液为60/90 100=66.7 克,需 NaOH 固体为 30/90 100=33.3 克【练习】 1.有 Ag 质量分数为 15的 NaNO 3 溶液,如将其质量分数变为 30,可实行的方法的是()(A )蒸发掉溶剂的 1/2 (B)蒸发掉 A/2g 溶剂(C)加入 3A/14g NaNO 3(D)加入 3A/20g NaNO 32.配制 20的硫酸溶液 460g,需要 98的硫酸(密度为 1.84g/mL )多少毫升?(四)混和物反应运算中的十字交叉法【例题 15】现有 100 克碳酸锂和碳酸钡的混和物,它们和肯定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟 100
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