高中化学计算技巧(1)

化学计算常用方法和技巧 1 专题二专题二 化学计算常用方法和技巧化学计算常用方法和技巧 专题目标 中学化学计算的常用方法 关系式法 多步变化以物质的量关系首尾列式计算 差量法 根据变化前后的差量列比例计算 守恒法 运用质量 电子 电荷守恒计算 极值法 对数据处理推向极端的计算 信息转换法 为解题寻找另一条捷径 讨论法 将可能存在的各种情况分别求算 经典题型 题型一 关系式法 例1 一定量的铁粉和9g硫粉混合加热 待其反应后再加入过量盐酸 将生成的气体完全燃烧 共收集得9g水 求加入的铁粉质量为 A 14g B 42g C 56g D 28g 例2 有下列两组固体混合物 1 Na2O2 NaOH混合物 含Na元素58 2 Na2S Na2SO3 Na2SO4的混合物 含硫元素 32 则上述固体混合物中氧元素的质量分数分别为 例3 一定温度下 w g下列物质 1 H2 2 CO 3 CO和H2 4 HCOOCH3 5 HOOC COOH 在足量氧气 中完全燃烧 将产物与过量的过氧化钠完全反应 固体增重 w g 符合此要求的是 A 全部 B 4 5 C 1 2 3 D 1 2 3 4 练 在a L Al2 SO4 3和 NH4 2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2 恰好使溶液中的离子完全沉淀 如加入足量强碱并加热可得到c 2 4 SO molNH3气 则原溶液中的Al3 离子浓度 mol L 为 A B C D a cb 2 2 a cb 2 2 a cb 3 2 a cb 6 2 规律总结 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 利用化学式或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 题型二 差量法 例4 在一定温度和压强下 向100 mL CH4和Ar的混合气体通入400 mL O2 点燃使其完全反应 最后在相同条件下得到干燥气体460mL 则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为多 少 例5 现有KCl KBr的混合物3 87g 将混合物全部溶解于水 并加入过量的AgNO3溶液 充分反应后产生6 63g沉 淀物 则原混合物中钾元素的质量分数为 A 0 241 B 0 259 C 0 403 D 0 487 练 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg 使之完全反应得剩余物ng 则原混合物中氧化镁的质量分数为 化学计算常用方法和技巧 2 规律总结 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 找出化学反应前后某种差 量和造成这种差量的实质及其关系 列出比例式求解的方法 即为差量法 其差量可以是质量差 气体体积差 压强差等 题型三 守恒法 例6 铜和镁的合金4 6g完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2和336mL的N2O4 标况 在反 应后溶液中 加入足量的NaOH溶液 生成沉淀的质量为 例7 Na2S2O3可作为脱氯剂 己知25 0 mL 0 100mol L Na2S2O3溶液恰好把224mL 标况 Cl2完全转化为Cl 则S2O32 将转化为 A S2 B S C SO32 D SO42 例8 FeS2与硝酸反应产物有Fe3 和H2SO4 若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1 8时 则HNO3唯一的还原产物的 化学式为 练 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸 转化为氯化铜 在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜 溶解28 4g 上述混合物 消耗1mol L盐酸500mL 煅烧等质量的上述混合物 得到氧化铜的质量是 A 35g B 30 g C 20 g D 15 g 规律总结 化学反应时存在质量守恒 电荷守恒 电子守恒 利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法 质量 原子 守恒就是化学反应前后各元素的质量保持不变 电荷守恒即电中性体系中正电荷总数和负电荷总数相等 或离子反应前后电荷数相等 电子守恒是指在发生氧化还原反应时 氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去 的电子数 题型四 极值法 例9 双选 0 03mol Cu完全溶于硝酸 产生氮的氧化物 NO NO2 N2O4 混合气体共0 05mol 该混合气体的平均相对分子质量是 A 32 B 46 C 50 D 66 例10 将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物 其中钠的物质的量分数为x 投入一定量的水中充分反应 金属没有剩余 共收集到标况下 气体VL 下列关系式中正确的是 A x v 11 2n B 0 x 0 5 C V 33 6n 1 x D 11 2n V 22 4n 题型五 信息转换法 化学计算常用方法和技巧 3 例11 把a g铁 铝合金粉末溶于足量盐酸中 加入过量NaOH溶液 过滤出沉淀 经洗涤 干燥灼烧 得到红棕色粉末的质 量仍为a g 则原合金中铁的质量分数为 A 70 B 52 4 C 47 6 D 30 例12 现有25 的硫酸铜饱和溶液300克 加热蒸发掉80克水后 再冷却到原来的温度 求析出CuSO4 5H2O多少 克 已知25 时 CuSO4的溶解度为20克 题型六 讨论法 例13 向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体 充分反应后 在减压低温下蒸发溶液 得到白色固体 请回答下列问题 1 由于CO2通入量不同 所得到的白色固体的组成也不同 试推断有几种可能的组成 并分别列出 2 若通入CO2气体为2 24L 标准状况下 得到11 9g的白色团体 请通过计算确定此白色固体是由哪些物质 组成的 其质量各为多少 所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少 练 常温下盛有10ml NO2和10 ml NO 组成的混合气体的大试管倒立于水中 当向其中缓缓通入O2一段时间后 试管内残留有2mL气体 则通入O2的体积 可能为多少升 题型七 其他方法 例14 特值法 等物质的量的N2 O2 CO2混合气体通过Na2O2后 体积变为原体积的 同温同压 这时混合 9 8 气体中N2 O2 CO2物质的量之比为 A 3 4 1 B 3 3 2 C 6 7 3 D 6 9 0 例15 估算法 密度为0 91g cm 3的氨水 质量分数为0 25 该氨水用等体积的水稀释后所得溶液的质量 分数为 A 12 5 B 13 1 C 11 9 D 无法确定 规律总结 有些化学计算题若从一般情况考虑 思路不畅 计算繁杂 此时不妨从特例入手 使抽象问题具体 化 从而达到简化计算 迅速求解的目的 另外 这里值得提一下的是关于计算型选择题的解法 根据计算型选择题 只要结果 不要过程 的特点 在 做题中要从题干上抓信息 从备选答案中找启示 从定量关系上作判断 从限制条件中寻答案 要能灵活运用守 恒法 差量法 特值法 极值法 十字交叉法等去巧解速算 达标练习 1 双选 将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中 已知NaOH完全反应 若在反应后的溶液中加入足量石灰水 得到Ag沉淀 若在反应后的溶液中加入 足量CaCl2溶液 得到Bg沉淀 则下列说法正确的是 A 标准状况下 参加反应的CO2体积为0 224A L B 用上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度 C 若A B 则CO2与NaOH溶液反应的产物只有Na2CO3 D B可能等于A 小于A或大于A 2 经测定有C3H7OH和C6H12组成的混合物中含氧的质量分数为8 则此混合物中含氢的质量分数为 化学计算常用方法和技巧 4 A 78 B 22 C 14 D 13 3 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 15mol D 0 25mol 4 标准状况下 由H2和CO组成的混合气体共6g 其相对氢气的相对密度为7 5 将该气体与2 24L氧气 标准状况 充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末 使Na2O2粉末增重的质量为 A 等于6g B 小于6g C 大于6g D 以上情况均有可能 5 把2 27gNaHCO3和Na2CO3 10H2O组成的混合物溶于水配成100ml溶液 其中c Na 0 2mol L 1 若将等质量的该混合物加热至恒重 所得固体质量为 A 0 84g B 1 06g C 1 43g D 2 27g 6 2 1g平均分子量为7 2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后 立即通入足量的Na2O2固体 固体质量将 增加 A 2 1g B 3 6g C 7 2g D 无解 7 在甲 乙两个坩埚中分别盛有等质量的NaHCO3 将甲坩埚充分加热后冷却 再加入足量的盐酸 乙不经过加热 直接加入足量盐酸 反应完全后 甲 乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的物质的量之比约为 A 1 1 6 B 1 6 1 C 2 1 D 1 1 8 已知在同温同压下 10mLA2气体和30mLB2气体恰好完全反应 生成20mLC 则C的化学式为 A AB B A2B C AB2 D AB3 9 常温下 向20L真空容器中通入amolH2和bmolO2 a b都是正整数 且a 4 b 4 反应完全后 容器内可能达 到的最大密度是 A 5 6 g L B 9 6g L C 11 2g L D 56g L 10 标准状况下的H2 Cl2混合气体a L 经光照充分反应后 所得气体恰好使溶液中b mol NaOH完全转化为盐 且气体完全吸收 则a b的关系不可能为 A b a 22 4 B b a 22 4 D b a 11 2 11 在一定条件下 11 6gCO2和H2O的混合气与足量的Na2O2固体充分反应后 固体质量增加了3 6g 则原混合气的平均 相对分子质量为 A 5 8 B 11 6 C 18 8 D 23 2 12 向某容器里通入VLCO2气体 并加入少量的Na2O2固体 在同温同压下测得容器内气体为WL 则被吸收的CO2气体的体 积为 A V W L B 2WL C 2 V W L D VL 13 双选 通常状况下 将CO O2的混合气体400mL置于密闭的容器内点燃 再恢复原状况 气体体积为300mL 则原混合气体中CO的体积可能是 A 200mL B 300mL C 100mL D 50mL 14 双选 2 8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中 待固体的质量不再增加时 将固体取出 经冲洗 干燥 称重 质量为3 2g 假设溶液体积不变 原硫酸铜溶液物质的量浓度可能为 A 0 05mol L B 0 5 mol L C 0 1mol L D 1 5mol L 15 CO和CO2 2混合气体在标准状况下的密度为1 79g L 则混合气体中两气体体积比为 A 1 2 B 1 3 C 1 4 D 1 5 16 CuO和Cu2O的混合物中含Cu 88 则混合物中含CuO和Cu2O的物质的量之比为 A 1 5 B 3 2 C 1 4 D 5 1 17 已知aM2 bO2 4H cM3 dH2O 则系数c的值为 A 1 B 2 C 3 D 4 18 用1升0 1摩 升NaOH溶液吸收0 8摩CO2所得溶液中的CO32 和HCO3 的物质的量浓度之比约为 化学计算常用方法和技巧 5 A 1 3 B 2 1 C 2 3 D 3 2 19 Cu Cu2O和CuO组成的混合物 加入100mL 0 6mol L HNO3溶液恰好使混合物溶解 同时收集到224mLNO气体 标准状况 1 写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式 2 计算产物中硝酸铜的物质的量 3 如混合物中含0 01moLCu 则其中Cu2O的物质的量为多少 20 资料显示不同浓度的硫酸与锌反应时 硫酸可以被还原为SO2 也可被还原为氢气 为了验证这一事实 某 同学拟用下图装置进行实验 实验时压强为10lkPa 温度为0 1 若在烧瓶放入1 30g锌粒 与c mol L H2SO4 反应 为保证实验结论的可靠 在洗气瓶中加入1mol L NaOH溶液的体积V mL 量气管的适宜规格是 mL 选填 200 400 500 2 若1 30g锌粒完全溶解 氢氧化钠洗气瓶增重l 28g 则发生反立的化学方程式为 3 若烧瓶中投入ag锌且完全反应 氢氧化钠洗气瓶增重b g 量气瓶中收集到VmL气体 则有 ag 65g mol 1 bg 64g mol 1 V mL 22400 mL mol 1 依据的原理是 4 若在烧瓶中投入d g锌 加入一定量的c mol L 浓硫酸V L 充分反应后锌有剩余 测得氢氧化钠洗气瓶增重mg 则整个实验过程产生的气体中 n H2 n SO2 用含字母的代数式表示 20答案 1 20 500 2 Zn 2H2SO4 ZnSO4 SO2 2H2O 3 得失电子守恒 4 64CV 2m m 35 江苏省奔牛高级中学2008 2009学年度高三第二次调研 10分 在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气 二者恰好完全反应 发生的反应 均为放热反应 生成物中含有Cl C1O C1O3 三种含氯元素的离子 其中C1O C1O3 两种离子的物质 的量 n 与反应时间 t 的曲线如右图所示 t1时 Ca OH 2与Cl2发生反应的总的化学方程式为 化学计算常用方法和技巧 6 t2时 Ca OH 2与Cl2发生反应的总的化学方程式为 该石灰乳中含有Ca OH 2的物质的量是 mol 据分析 生成Ca C1O3 2的反应是由温度升高引起的 通入氯气的速度不同 C1O 和C1O3 的比例也不同 若在原石灰乳中通入氯气的速度加快 则反应后 2 填 或 ClO C1O 3 n n 若 则n Cl mol 用含a的代数式来表示 a n n ClO C1O 3 答案 10分 2Ca OH 2 2Cl2 Ca C1O 2 CaCl2 2H2O 2分 10Ca OH 2 10Cl2 2Ca C1O 2 Ca C1O3 2 7CaCl2 10H2O 2分 写成6Ca OH 2 6Cl2 Ca C1O3 2 5CaCl2 6H2O给1分 5 2分 2分 2分 3 5 5 a a 64 淮安市2009届高三年级十月四校联考 13分 现有一种铜粉与氧化铜粉末的混合物 1 经测定该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为6 1 则混合物中铜粉与氧化铜的物质的量之比为 2 112g上述混合物在加热条件下与足量的浓硫酸充分反应后 产生SO2的物质的量为 mol 3 若铜粉与氧化铜粉末的混合物中氧元素的质量分数为0 1 则160g该混合物在加热条件下与足量的浓硫 酸反应 消耗硫酸的物质的量为 mol 4 设混合粉末中氧元素的质量分数为x 160g该混合物与足量的浓硫酸反应 消耗硫酸的物质的量为y mol 写出x的取值范围 及y与x之间的关系式 w w w k s 5 u c o m 请写出第 3 小题的计算过程 答案 1 1 2 2分 2 0 5 2分 3 3 5 2分 解 m 氧元素 160 0 1 16 g n CuO n 氧元素 1 mol m CuO 80g 16 16 m Cu 160 80 80 g n Cu 1 25 mol 64 80 Cu 2H2SO4 CuSO4 SO2 2H2O CuO H2SO4 CuSO4 H2O 1 25 mol 2 5 mol 1mol 1mol n H2SO4 2 5 1 3 5 mol 3分 4 0 x 0 2 2分 y 5 15x 2分 74 常州一中2009届12月高三化学月考 12分 实验室有甲 乙两瓶无色溶液 其中一瓶是稀盐酸 另一瓶是 碳酸钠溶液 为测定甲 乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度 进行如下实验 量取25 00 mL甲溶液 向其中缓缓滴入乙溶液15 00 mL 共收集到224 mL 标准状况 气体 量取15 00 mL乙溶液 向其中缓缓滴入甲溶液25 00 mL 共收集到112 mL 标准状况 气体 1 判断 甲是 溶液 乙是 溶液 2 实验 中所发生的反应的离子方程式为 化学计算常用方法和技巧 7 3 甲溶液的物质的量浓度为 乙溶液的物质的量浓度为 4 将n mL甲溶液与等体积乙溶液按上述两种实验方式进行反应 所产生的气体的体积为V mL 标准状况 则V的取值范围是 答案 12分 1 盐酸 碳酸钠溶液 2 COHHCO HCO HH O CO 2 3 3 3 22 3 0 8 mol L 1 0 mol L 4 0 8 96 n 8 5或12 例13原饱和溶液中溶质CuSO4的质量 300g 20g 120g 50g 水的质量 300g 50g 250g 设析出CuSO4 5H2O质量为x CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 250 160 90 x 160 250 x 90 250 x 20g 100g 50g 160 250 x 250g 80g 90 250 x 解得x 28 2克 例14 点拨 1 由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同 故可根据C