化学计算课件.ppt

高考化学计算题解题方法,化学计算题是学生在化学学习中比较头痛的一类题目，也是在测验和考试中最难得分的一类题目，能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题，对于提高学习成绩，增强学习效率，有着重要意义。选用合适的方法解计算题，不但可以缩短解题的时间，还有助于减小计算过程中的运算量，尽可能地降低运算过程中出错的机会。,例如下题，有两种不同的解法，相比之下，不难看出选取合适方法的重要性：,例130mL一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应，当铜片全部反应完毕后，共收集到气体2.24升(S.T.P)，则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为A.9mol/LB.8mol/LC.5mol/LD.10mol/L,解法一：因为题目中无指明硝酸是浓或稀，所以产物不能确定，根据铜与硝酸反应的两个方程式：,(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，可以设参与反应(1)的Cu为xmol，则反应生成的NO气体为2/3xmol，反应消耗的硝酸为8/3xmol，再设参与反应(2)的Cu为ymol，则反应生成的NO2气体为2ymol，反应消耗的硝酸为4ymol，从而可以列出方程组：(x+y)64=5.12，(2/3)x+2y22.4=2.24，求得x=0.045mol，y=0.035mol，则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol，其浓度为(0.26/0.03)mol/L，在8-9之间，只能选A。,解法二：根据质量守恒定律，由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+，则产物应为硝酸铜，且其物质的量与原来的铜片一样，均为5.12/64=0.08摩，从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出，参与复分解反应提供NO3-的HNO3有20.08=0.16摩;而反应的气态产物，无论是NO还是NO2，每一个分子都含有一个N原子，则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的摩尔数，所以每消耗一摩HNO3都产生22.4L气体(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物)，现有气体2.24L，即有0.1摩HNO3参与了氧化还原反应，故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26摩，其浓度为(0.26/0.03)mol/L，在8-9之间，只能选A。,运用较多的解题方法,一、差量法差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量（固体质量差、液体质量差、气体体积差、气体物质的量之差等），与反应物或生成物的变化量成正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解题完全一样。,1、固体差量,将19gNa2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止，称得剩余固体质量为15.9g，则原混合物中NaHCO3的质量分数是_%。（44.2%）。,2、液体差量,用含杂质（杂质不与酸作用，也不溶于水）的铁10g与50g稀硫酸完全反应，滤去杂质，所得液体质量为55.4g，则该铁的纯度是_%。（56%）。,3、气体差量,将12gCO和CO2的混合气体通过灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18g，则原混合气体中CO的质量分数是_%。（87.5%）。,4、增减差量,在天平左右两边的托盘天平上，各放一个盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，向两烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，则所加铁和镁的质量比是_。（77/81）。,二、十字交叉法,十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1n1M2n2M(n2n2)计算的问题，均可按十字交叉法计算。（1）有关质量分数的计算；（2）有关平均相对分子质量的计算；（3）有关平均相对原子质量的计算；（4）有关平均分子式的计算；（5）有关反应热的计算；（6）有关混合物反应的计算。,十字交叉法计算的式子如下：n1：M1M2MMn2：M2MM1n1/n2(M2M)/(MM1),（一）有关质量分数的计算1实验室用密度为1.84g/cm398%的浓硫酸与密度为1.1g/cm315%的稀硫酸混合配制密度为1.4g/cm359%的硫酸溶液，取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是A1:2B2:1C3:2D2:32在苯和苯酚组成的混合物中，碳元素的质量分数为90%，则该混合物中氧元素的质量分数是A2.5%B5%C6.5%D7.5%,（二）有关平均相对分子质量的计算,3标准状况下，在容积为1L的干燥烧瓶中用向下排空气法充入NH3后，测得烧瓶中的气体对H2的相对密度为9.7，若将此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后所得溶液体积为_L。4/5L。4Li2CO3和BaCO3的混合物与盐酸反应所消耗盐酸的量同等质量的CaCO3和同浓度的盐酸反应所消耗盐酸的量相等，则混合物中Li2CO3和BaCO3的质量之比为A3:5B5:3C7:5D5:7,（三）有关平均相等原子质量的计算,5晶体硼由10B和11B两种同位素构成，已知5.4g晶体硼与H2反应全部转化为乙硼烷（B2H6）气体，可得标准状况下5.6L，则晶体硼中10B和11B两种同位素原子个数比为A1:1B1:3C1:4D1:26已知Cl的平均相对原子质量为35.5。则由23Na和35Cl、37Cl微粒组成的NaCl晶体29.25g中含37Cl的质量是_g。4.625g。,（四）有关平均分子式的计算,7在1.01105Pa和120下，1LA、B两种烷烃组成的混合气体在足量的O2充分燃烧后得到同温同压下2.5LCO2和3.5LH2O，且A分子中比B分子中少2个碳原子，试确定A和B的分子式和体积比（A、B两种烷烃在常温下为气态）。1:3，3:1。8常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子多。（1）将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。1:3，1:1，1:1，3:1。（2）120时取1L该混合气体跟9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120和燃烧前的压强时，体积增大6.25%，试通过计算确定A和B的分子式。C2H6和C4H8。,（五）有关反应热的计算,9已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)2H2O(l)571.6kJ/mol，C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)2220kJ/mol，实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积之比是A1:3B3:1C1:4D1:1,（六）有关混合物反应的计算,10把NaCl和NaBr的混合物0.5g溶于水后加入足量的AgNO3溶液，把所得沉淀过滤、洗涤、干燥，最后得到卤化银1.10g，则原混合物中NaCl的质量分数是_%。6011已知白磷和氧气可发生如下反应：P43O2P4O6，P45O2P4O10。在某一密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标况），使之恰好完全反应，所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为A1:3B3:1C3:2D1:1,练习,12把100gNa2CO3与NaHCO3的混合物跟足量的HCl作用，放出22.4L（标况）CO2，则原混合物中Na2CO3的质量分数是_%。77.1%。13电解水和重水的混合物18.5g，放出气体33.6L（标况），所生成的气体中D和H原子数之比是_。1:3。14乙烯和乙炔混合气体共xmL，使其在空气中燃烧，共用去O2ymL（相同条件下），则混合气体中乙烯与乙炔的体积比是A(2xy)/(3xy)B(2xy)/(yx)C(2y5x)/(6x2y)D(y2x)/(x2y)15某烯烃和烷烃组成的混合气体对H2的相对密度为12，则该混合气体中烯烃的体积百分含量x与烯烃分子碳原子数n的关系是An4(12x)/7xBn4(12x)/7xCx4/(7n8)D无法确定,16、向100g8%的NaOH溶液中通入CO2气体，所得溶液经小心蒸干后，所得固体的质量为13.7g，则通入CO2气体的质量。,解析：CO2与NaOH反应可能NaOH过量生成Na2CO3尚余NaOH，随CO2的通入量不同还可生成NaHCO3或Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3混和物，设全部生成Na2CO3，则m(Na2CO3)=10.6g13.7g，则二者均有，,可求CO2，质量为：,三、守恒法,物质在参加反应时，化合价升降的总数，反应物和生成物的总质量，各物质中所含的每一种原子的总数，各种微粒所带的电荷总和等等，都必须守恒.所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据，守恒法往往穿插在其它方法中同时使用，是各种解题方法的基础，利用守恒法可以很快建立等量关系，达到速算效果。,例1、某种含有MgBr2和MgO的混合物，经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%，求溴（Br）元素的质量分数。,解析：在混合物中，元素的正价总数=元素的负价总数，因此，Mg原子数Mg元素的化合价数值=Br原子数Br元素的化合价数值+O原子数O元素的化合价数值。,设混合物的质量为100克，其中Br元素的质量为a克，则,a=40,故Br%=40%。,例2、将44.4克碱式碳酸铜粉末加热一段时间，经测定铜元素的质量占试管内的80.试求（1）求此时试管中氧化铜的质量?（2）若将试管内的剩余固体全部溶于100克盐酸溶液,求所得溶液中溶质的质量分数,解析：根据铜元素质量守恒计算出固体剩余物的质量，与原固体的质量之差即为产生的气体（二氧化碳和水）的质量，由此可根据化学方程式计算试管中氧化铜的质量等。44.4克碱式碳酸铜中铜元素的质量=44.4克128/222=25.6克，当其质量占试管内的80时，固体剩余物的质量=25.6克/80%=32克。则产生的气体的质量=44.4克32克=12.4克。设此时试管中氧化铜的质量为x。x=32g,说明此时试管中的固体都是氧化铜。将其全部溶于100克盐酸溶液中设所得溶液中溶质的质量为y。CuO+2HCl=CuCl2+H2O8013532gyy=54g所以所得溶液中溶质的质量分数=54g/（32g+100g）100%=40.9%,练习、有氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体12g,其中碳元素的质量分数为30%，使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后，再将气体通入过量的石灰水中，能得到白色沉淀（）A.10gB.15gC.30gD.20g,四、平均值法,这种方法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成.,例1、将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是（）AZn和FeBAl和ZnCAl和MgDMg和Cu,五、极值法,极值法与平均值法刚好相反,这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,将混合物看作是只含其中一种组分A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时,另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小),可以求出此组分A的某个物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2,而混合物的这个物理量N平就是平均值，必须介于组成混合物的各成分A，B的同一物理量数值之间,即N1N平N2才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成。,例1、4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示，其中数据合理的是A3.06gB3.36gC3.66gD3.96,【模拟试题】,1.在温度不变的情况下，向一定量的硫酸铜溶液中加入25克胆矾（CuSO45H2O）或蒸发掉55克水均可得到饱和溶液，求该温度时硫酸铜的溶解度。2.已知某混合物由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质组成。经测定，其中钠元素的质量分数为m，求混合物中氧元素的质量分数。,3.在托盘天平的两边各放置一只烧杯，烧杯内分别盛有质量相等的同种盐酸（盐酸均过量）调节天平至平衡。现向左边烧杯中投入纯锌7.8克，若要使反应后天平仍保持平衡，右边的烧杯中应加入多少克碳酸钙固体？,4.机动车尾气排放的氮的氧化物是城市污染源之一，其中有一种含氮约为46.7%，它是（）A.N2OB.NO2C.NOD.N2O55.将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸，则下列关于P、q的关系式正确的是（）A.qp2qB.p2qC.p=2qD.p2q,6.实验室用氢气还原氧化铜m克，当大部分固体变红时停止加热，冷却后称得残留固体质量为n克，共用去氢气w克。则被还原的氧化铜的质量为（）A.40w克B.80n/64克C.5（mn）克D.m克7.X、Y元素的原子量之比为2:1，由两元素形成的化合物中，X、Y元素的质量比为2:3，其中X元素的化合价为+a，则化合物中Y元素的化合价为（）A.B.C.D.,8.将一些氧化铜粉末加入到100克14的硫酸溶液中微热至氧化铜全部溶解，再向该蓝色溶液中加入铁粉20克,充分反应后过滤仍得到干燥固体物质20克，求（1）原加入的氧化铜粉末的质量是多少？（2）最后得到的溶液中溶质的质量分数?,10.某溶液中含有Na+,Mg2+,SO42-三种离子，设Na+个数为nNa+,Mg2+个数为nMg2+,SO42-个数为nSO42-,下列关系式正确的是（）A.nNa+nMg2+=nSO42-B.2nNa+=nSO42-nMg2+C.nMg2+=nNa+nSO42-D.nSO42-=1/2nNa+nMg,11.已知乙醇在O2不足时燃烧得到CO、CO2和H2O。今有23克乙醇与定量的O2点燃后发生如下反应：XC2H5OH+8O2=YCO2+ZCO+9H2O，反应后生成H2O质量为27克。求：（1）系数的值；（2）反应生成CO的质量。,12.氢氧化铜与一定质量的稀硫酸恰好完全反应，所得溶液中溶质的质量分数为16，则稀硫酸中溶质的质量分数为多少？,13.托盘天平左、右两盘的烧杯中各盛有100g9.8的稀硫酸，天