《化学计算方法总结》PPT课件.ppt

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1、三、守恒法：三、守恒法：5.电子守恒1.质量守恒(质量守恒定律)2.原子守恒：3.物料平衡(电解质溶液中):4.电荷守恒(电解质溶液中):6.化合价升降相等(化学计算T2,T13)(化学计算T 7)(化学计算T9,T12)(化学计算)(化学计算T4)(化学计算T14，只做BC)化学计算方法总结化学计算方法总结一、直接用公式计算：一、直接用公式计算：二、常规法（二、常规法（列方程求解列方程求解）化学计算化学计算 T 11练习：化学计算练习：化学计算T19(简单法：关系式法简单法：关系式法)四、关系式法四、关系式法五、差量五、差量法法：六、极值六、极值法法：七、七、平均值法平均值法(特殊情况可用十

2、字交叉法特殊情况可用十字交叉法)八、整体思维法（终态法）八、整体思维法（终态法）关系式法：化学计算关系式法：化学计算T19化学计算化学计算T8 D T14 A一、直接用公式计算：一、直接用公式计算：（化学计算（化学计算 T 11）1、n=mMNNAVmCV(溶液溶液)_=注意：注意：只有只有(1)、气体、气体 (2)在标准状况时在标准状况时=(3)、Vm-12、w=m(溶质溶质)m(溶液溶液)_X100%V(g)3、溶液稀释：、溶液稀释：4、阿伏加德罗定律的内容及推论：、阿伏加德罗定律的内容及推论：V1:V2=n1:n2M1:M1=1:2=DP1:P2=n1:n2标准状况：标准状况：M=-1C

3、1V1=C2V2二、常规法（二、常规法（列方程求解列方程求解）:例例1.标准状况下,CO2和CO的混合气体7.2g.体积为44.8L,则此混合气体中的CO2和CO的物质的量各是多少?解：设CO2的物质的量为X;CO的物质的量为Y 练习：化学计算练习：化学计算T19注意：有注意：有n个未知数必须列个未知数必须列n个方程才能解出未知数。个方程才能解出未知数。如果少一个方程则只能求比值。如果少一个方程则只能求比值。例：0.1 mol某烃与1 mol过量氧气混合，充分燃烧后通过足量的Na2O2固体，固体增重15 g，从Na2O2中逸出的全部气体在标准状况下为16.8 L。求烃的化学式。解：设烃的化学式

4、为CxHy,摩尔质量为M烃的质量 +m(加的O2)=Na2O2(增重)+m(逸出的O2)0.1 molM+32 gmol-11 mol=15 g+32 gmol-116.8 L/22.4 Lmol-1解得M=70 商余法70/12=5余10烃的化学式为C5H10。烃的式量为70，根据质量守恒定律1、质量守恒法质量守恒法例：将5.6 g铁溶于足量盐酸中，蒸发至干并在空气中灼烧至恒重，最后得到固体的质量最接近于()A.8.0 g B.19.2 g C.24.2 g D.30.6 g解：由FeFe2+Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3所以可得：2FeFe2O3则Fe2O3的质量m(Fe2O3

5、)=0.11/2 160=8 g2.原子守恒：原子守恒：A 例1：用含1.0 mol NaOH的溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的 Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为()A.13 B.21 C.23 D.32解：设生成Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为为x、y，由反应前后C原子和Na+守恒可知，可得方程组2.原子守恒：原子守恒：AA例2：有铁的氧化物，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：由题意得知，铁的氧化物中的氧原子最后转移到

6、沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CO2)=n(CaCO3n(Fe)n(O)=2:3即为Fe2O3 选B2.原子守恒：原子守恒：B例如：在硫酸铝和硫酸钾、明矾的混合物中，若c(SO42-)=0.2 molL-1,当加入等体积的0.2 mol L-1 KOH溶液时，生成的沉淀又恰好溶解为止，则原溶液中K+的物质的量浓度(molL-1)是()解：根据电荷守恒：c(K+)=2c(SO42-)-3c(Al3+)=2X0.2molL-13c(Al3+)+c(K+)=2c(SO42-)4.电荷守恒电荷守恒(电解质溶液中电解质溶液中):(化学计算T2,T13)c(Al3+)=c(OH-)/4 =0.2 m

7、olL-1/4 =0.05 molL-1Al3+4OH-=Al(OH)4-，=0.25 molL-1BB例：在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物为 和Pb2+，则与1.0 mol Cr3+反应所需的PbO2物质的量为_1.0 mol(63)=n(42)6.化合价升降相等得 n=1.5 mol。5.电子守恒(化学计算T9,T12)(化学计算T 7)解：设所需PbO2物质的量为nn(Cr)X(高价-低价)=n(Pb)X(高价-低价)1.5 mol+4+3+6+2四、四、关系式法关系式法 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

8、物质的含量(酸碱中和滴定、氧化还原滴定等)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“关系式关系式”法。寻找关系式的方法，一般有以下两种：寻找关系式的方法，一般有以下两种：1.写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；2.根据某原子守恒，直接写出关系式。根据某原子守恒，直接写出关系式。四、四、关系式法关系式法：46克金属钠在氧气中充分燃烧的淡黄色固体粉末，该固体与克金属钠在氧气中充分燃烧的淡黄色固体粉末，该固体与足量水反应生成标准状况下的气体体积是多

9、少？足量水反应生成标准状况下的气体体积是多少？解：解：2Na+O2=Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2关系式：关系式：4Na-2Na2O2-O24 1V=n Vmn(Na)=46/23=2_ 四、四、关系式法关系式法：工业上表示漂白粉的优劣的方法是：常用漂白粉与硫酸反应放出工业上表示漂白粉的优劣的方法是：常用漂白粉与硫酸反应放出的氯气的质量对漂白粉的质量的质量百分比（的氯气的质量对漂白粉的质量的质量百分比（x%）来表示漂白粉）来表示漂白粉的优劣；的优劣；氯气的质量氯气的质量100%已知反应：漂白粉的质量漂白粉的质量x%=_Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4

10、+2H2O+2Cl2某同学为测自己买的一包漂白粉的优劣做了如下实验：某同学为测自己买的一包漂白粉的优劣做了如下实验：称取称取漂白粉漂白粉，加水溶解后转入，加水溶解后转入250ml的容量瓶，然后加水定容至刻的容量瓶，然后加水定容至刻度线，倒转摇匀后取度线，倒转摇匀后取25ml，加入过量的硫酸和过量的，加入过量的硫酸和过量的KI，待漂白粉与硫酸反应放出的氯气与待漂白粉与硫酸反应放出的氯气与KI完全反应后完全反应后，用用的的Na2S2O3标准液滴定生成的标准液滴定生成的I2，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI消耗消耗Na2S2O3 20ml由以上数据计算该漂白粉的由以上数据计算该漂白粉

11、的x%=_解解:方程式方程式(1)(2)(3)得关系式：得关系式：(1)(3)(2)Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2 I2 2Na2S2O3 1 225ml中n(Cl2)=_250ml中n(Cl2)=_250ml中m(Cl2)=_x%=35.5%35.5%锦囊妙计锦囊妙计遇到下列情形，可尝试用遇到下列情形，可尝试用“差量法差量法”解题：解题：1.反应前后固体或液体的质量发生变化时；反应前后固体或液体的质量发生变化时；2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时。变化时。差量法是建立在化学反应基础之上的，反应前后的量差与反应物、生成物

12、的化学计量数直接相关，在计算时，若能将反应前后单位统一，配合成套，只需将差量当成一种特殊的“生成物”即可。例1：将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，加热至质量不再变化时，称得固体质量为。求混合物中碳酸钠的质量分数。五、差量五、差量法法：解：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 m2X84 106 62m(NaHCO3)=m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,Na2CO3=20%例:某一元醇10 g与乙酸反应生成酯13.2 g，同时回收醇1.0 g，则该醇的式量是()A、74 B、88 C、90 D、104解：解：设该醇的式量为x,则有：五、差量五、差量法法：R-OH+CH3CO

13、OH CH3COOR+H2O mR+17 60 59+R 18 4210-1=9 g 13.2 (13.2-9)g=4.2 g列比例得R=73所以醇的式量为x=R+17 =73+17=90CC五、差量五、差量法法例例：两种气态烃以任意比例混合两种气态烃以任意比例混合,在在105时时1 L该混合烃与该混合烃与9 L氧气混合氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是所得气体体积仍是10 L.下下列各组混合烃中符合此条件的是列各组混合烃中符合此条件的是()A、CH4 C2H4 B、CH4 C3H6 C、C2H4 C3H4 D、C2H2 C3H6.混合气体成分的确定可用差

14、量法气态烃气态烃(CxHy)在在100及其以上温度完全燃烧时气体体积变化及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关规律与氢原子个数有关1AC1、若燃烧前后体积不变若燃烧前后体积不变,即即 V=0,y应满足什么条件？应满足什么条件？2、若燃烧前后体积增大若燃烧前后体积增大,即即 V0？y=4y43、若燃烧前后体积若燃烧前后体积减小减小,即即 V0？y4A五、差量五、差量法法（或用常规法）（或用常规法）六、极值六、极值法法：DA混合物中某一量的混合物中某一量的平均值，平均值，必大于相应量的必大于相应量的最小值最小值而小于相应量的而小于相应量的最大值。最大值。七、七、平均值法平均值法方法

15、点击方法点击:借助平均值法对于分析混借助平均值法对于分析混合物问题可合物问题可化繁为简，化繁为简，实现快解。实现快解。练习：两练习：两种气态烃组成的混合气体，完全燃烧得种气态烃组成的混合气体，完全燃烧得2和和2O，则下列关于混合气体组成的推断正确的是，则下列关于混合气体组成的推断正确的是 （）A一定有甲烷一定有甲烷 B一定是甲烷和乙烯一定是甲烷和乙烯C一定有乙烷一定有乙烷 D一定有乙炔一定有乙炔ACxHy-xCO2-y_2H2O1 xy_2y=4解：设解：设气态烃气态烃的平均的平均组成组成CxHy七、七、平均值法平均值法因为因为x和和y是平均值，所以？是平均值，所以？例：镁和某金属的合金，所生

16、成的氧化物的质量为反应前合金的质量的2倍，另一金属可能是()A、Cu B、Be C、Na D、Al解析：解析：镁形成的氧化物中，m(Mg)m(O)=2416，金属质量大于氧的质量；七、七、平均值法平均值法则另一金属形成的氧化物中,金属质量要小于氧的质量。Cu、Be、Na、Al形成的氧化物分别是CuO、BeO、Na2O2、Al2O3,其中只有BeO中m(Be)m(O)=916，是金属小于氧的质量。所以选B。B七、七、平均值法平均值法B十字交叉法的一般步骤是十字交叉法的一般步骤是:1、先确定交叉点的平均值先确定交叉点的平均值(一般题目会事先告之的一般题目会事先告之的)十字交叉法又名“交叉法”“混合

17、规则法”“杠杆原理法”，它在计算中具有简捷和迅速求解的功能。十字交叉法十字交叉法方法点击方法点击 十字交叉法实际上是二元一次方程组的变式，所以凡能列出二元一次方程组的均可以用十字交叉凡能列出二元一次方程组的均可以用十字交叉法求解。法求解。如由平均相对分子质量求物质的量之比。2、写出产生平均值的两个分量写出产生平均值的两个分量(一般是摩尔质量一般是摩尔质量)3、按斜线作差取绝对值，即得出相应物质配比按斜线作差取绝对值，即得出相应物质配比1.将将H2与与CO按一定的体积比混合，得到的混合气体密按一定的体积比混合，得到的混合气体密度是相同条件下度是相同条件下H2的的8倍，求倍，求（1）H2与与CO的

18、体积比；的体积比；（2）H2在混合气体中的体积分数在混合气体中的体积分数解：因为解：因为M1:M1=1:2=D所以所以M混混=M(H2)D=2X8=16g/mol16g/molH2:2CO:281214 H2:CO=12:14=6:7十字交叉法十字交叉法_例：由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同，则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为()A、29:8:3 B、22:1:14 C、13:8:29 D、26:16:57方法指导：由于CO与N2具有相同的相对分子质量，所以CO2、H2和CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2、H2决定，CO的量任意。由十字交叉法：即得C

19、O2与H2的物质的量之比138，答案为CD。十字交叉法十字交叉法例：将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到（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，八、整体思维法（终态法）八、整体思维法（终态法）但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后溶质只有Na2SO4根据电中性原则：2n（SO42）=n（Na+），则原硫酸的浓度为：2mol/L，故选C。CB八、整体思维法（终态法

20、）八、整体思维法（终态法）九、九、方程式叠加法方程式叠加法 许多化学反应能发生连续、一般认为完全反应，这一类计算，许多化学反应能发生连续、一般认为完全反应，这一类计算，如果逐步计算比较繁。如果将如果逐步计算比较繁。如果将多步反应进行合并为一个综合多步反应进行合并为一个综合方程式方程式，这样的计算就变为简单。，这样的计算就变为简单。如果是多种物质与同一物质的完全反应，若确定这些物质的物质如果是多种物质与同一物质的完全反应，若确定这些物质的物质的量之比，也可以按物质的量之比作为计量数之比建立综合方程的量之比，也可以按物质的量之比作为计量数之比建立综合方程式，可以使这类计算变为简单。式，可以使这类计

21、算变为简单。九、九、方程式叠加法方程式叠加法例例：将由将由CO 和和H2 组成的混合气体，在足量的组成的混合气体，在足量的O2 充分燃烧后，充分燃烧后，立即通入足量的立即通入足量的Na2O2 固体中，固体的质量增加固体中，固体的质量增加 解析解析：CO和和H2都有两步都有两步反应方程式，量也没有确定，反应方程式，量也没有确定，因此逐步计算比较繁。因此逐步计算比较繁。Na2O2足量，两种气体完全反应，所以将每一种气体足量，两种气体完全反应，所以将每一种气体的两步反应合并可得的两步反应合并可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+Na2O2=Na2CO3可以看出最初的气体完全转移到最后的固体中，可以

22、看出最初的气体完全转移到最后的固体中，固体质量当然增加。选。固体质量当然增加。选。注意：注意：两个合并反应两个合并反应是是不能再合并不能再合并的的!Na2O2 固体增加固体增加的质量就是有机物的质量时，该有机的质量就是有机物的质量时，该有机物应满足什么条件？物应满足什么条件？九、九、方程式叠加法方程式叠加法mg有机物有机物在足量的在足量的O2 中中充分燃烧后，立即通入足充分燃烧后，立即通入足量的量的Na2O2 固体中，固体的质量增加固体中，固体的质量增加多少？多少？H2+Na2O2=2NaOH，CO+Na2O2=Na2CO3结论：只要有机物能改写成结论：只要有机物能改写成(CO)mHn增加的就

23、是有机物的质量增加的就是有机物的质量有机物可改写成CXHYOZ(H2O)n、CXHYOZ(CO2)n、CXHYOZ(H2O)n(CO2)m的形式表示，学会改写(CO)mHnC2H6O C6H6O 6C6H6C6H14O C 6H6C2H4(H2O)(CO)6H6(CO)H14有机物用CXHYOZ(H2O)n、CXHYOZ(CO2)n、CXHYOZ(H2O)n(CO2)m的形式表示，一.有机物的质量一定时：1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与y/x 成正比.2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中含碳或氢的质量分数一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全

24、燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。3.燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：同分异构体 或 最简式相同有机物的化学式可拆分成残基和水分子、二氧化碳组合的形式,即有机物用CXHYOZ(H2O)n、CXHYOZ(CO2)n、CXHYOZ(H2O)n(CO2)m的形式表示，在化学式的组合、拆分中推断有机物的结构，发展创新思维。二.有机物的物质的量一定时：1.比较判断耗氧量的方法步聚：若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行

25、比较即可。若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy(H2O)n或CxHy(CO2)m或CxHy(H2O)n(CO2)m形式,再按比较CxHy的耗氧量。2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。十、等量代换法在混合物中有一类计算：最后所得固体或溶液与原混合物的质量在混合物中有一类计算：最后所得固体或溶液与原混合物的质量相等。这类试题的特点是没有数据，思考中

26、我们要用相等。这类试题的特点是没有数据，思考中我们要用“此物此物”的质的质量替换量替换“彼物彼物”的质量，通过化学式或化学反应方程式计量数之间的质量，通过化学式或化学反应方程式计量数之间的关系建立等式，求出结果。的关系建立等式，求出结果。例例：有一块有一块Al-Fe合金，溶于足量的盐酸中，再用过量的合金，溶于足量的盐酸中，再用过量的NaOH溶液溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧完全变成红色粉末后，处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧完全变成红色粉末后，经称量，红色粉末的质量恰好与合金的质量相等，则合金中铝的质经称量，红色粉末的质量恰好与合金的质量相等，则合金中铝的质量分数为（量分

27、数为（）A.70 B.30由题意得：由题意得：红色粉末红色粉末(Fe2O3)与与合金合金(Al-Fe)的质量相等，的质量相等，故合金中故合金中Al的质量即为的质量即为Fe2O3中氧元素的质量，则可得合中氧元素的质量，则可得合金中铝的质量分数即为金中铝的质量分数即为Fe2O3中氧的质量分数，中氧的质量分数，O%=(16X3)/(16X3+56X2)100%=30%，选，选B。B例5：某稀硝酸溶液中，加入铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，生成NO，溶液质量增加，所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为（）A.41B.21C.11D.32解：设Fe2+为xmol，Fe3+为ymol，5.电子守恒2.原

28、子守恒：1.质量守恒(质量守恒定律)二、常规法（二、常规法（列方程求解列方程求解）:各种方法综合利用各种方法综合利用:（Fe元素守恒）（得失电子守恒）则xy=32故选D。2.元素守恒例3：将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7molL-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入（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：铁的氧化物中含Fe和O两种元素，由题意，反应后，HCl中的H全到了水中，铁的氧化物中O全到了水中，关系式：2HClH2OOFexOy得n（O）=1/2 HCl，m（O）=0.35mol16gmol-1=5.6 g；而铁最终全部转化为FeCl3，n（Fe）=3n(Cl)=30.75mol=0.25mol，m(Fe)=0.25mol 56gmol-1=14 g，则，选B。2.原子守恒、关系式等 各种方法综合利用各种方法综合利用: