2.1-化学计算中常用的方法ppt课件

1、某温度下22%硝酸钠溶液150毫升，加100克水稀释后浓度变成14%。求原溶液的物质的量浓度。解析： 这是一道有关溶液稀释问题的计算。显然，它遵循稀释前后溶质质量相等的原则。设原溶液物质的量浓度为c，可得这一解题思路，用的是“直接设问法”。事实上，在一些化学计算中，我们有时不一定要问设一致。例如当求某混合物中各成分质量时，为了便于计算，我们往往采用设各成分物质的量的方法。这一解题思路，称为“间接设问法”。*1考点一化学计算中常用的方法*2此题如设原溶液质量为m，则m22%(m100)14%；设原溶液密度为，则15022%(150100)14%，下一步均可求得物质的量浓度。答案：c3.0 mol

2、L1点评：守恒法是中学化学计算中常用的方法，本题通过“质量守恒这一重要关系，通过质量分数和物质的量浓度的含义进行列式巧妙解题。*3(2019杭州七校联考)将5.21 g纯铁溶于过量的稀H2SO4中，在加热的条件下用2.53 g KNO3氧化溶液中的Fe2成为Fe3，并同时生成NOx，待反应完全后，剩余的Fe2需12 mL 0.3molL1的KMnO4溶液才能完全氧化(已知KMnO4中的7价Mn被还原为2价Mn)，试求x的值。解析：在整个反应中，得电子的为KMnO4(Mn从72)，其得电子数为50.012 L0.3molL1；得电子的还有KNO3(N从52x)，其得电子数为2.53 g101 g

3、/mol (52x)；失电子的则为Fe2(Fe从23)，其失电子数为5.21 g56 g/mol 1。根据得失电子数守恒可知50.012 L0.3molL12.53 g101 g/mol (52x)5.21 g56 g/mol 1，解得x1。*4考点二一些特殊的化学计算的解法考点二一些特殊的化学计算的解法 接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。 (1)某硫酸厂每天排放的1万米3尾气中含0.2%(体积分数)的SO2。问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后(假设硫元素不损失)，理论上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O)? (2)如果将一定体积的尾气通

4、入100 mL 2 mol L1的氢氧化钠溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7 g溶质。试分析该溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。*5(3)工厂在尾气处理及制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量，以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量最佳比值，可提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量，且n(SO2)/n(NaOH)x，试写出x在不同取值范围时，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系式。xn(NaHSO3)*62 4 2 2 2 2 4解析：解析

5、： (1)利用利用S守恒，守恒，SO2CaSO42H2O，m(CaSO42H2O)153.6kg(2)若生成物为若生成物为Na2SO3，根据，根据NaOH Na2SO3 0.2 mol 0.1 mol即即m(Na2SO3)12.6 g，若生成物为若生成物为NaHSO3，根据，根据NaOHNaHSO3 0.2 mol 0.2 mol即即m(NaHSO3)20.8 g，因为因为12.6 g16.7 g20.8 g所以两种物质都有。所以两种物质都有。列方程可求得列方程可求得n(Na2SO3)0.05 mol，n(NaHSO3)0.1 mol 。*7(3)SO22NaOH Na2SO3H2ONa2SO

6、3SO2H2O 2NaHSO3SO2NaOH NaHSO3x 1/2，根据方程式可知只有Na2SO3；x1，根据方程式可知只有NaHSO3，根据Na守恒，n(NaHSO3)n(NaOH)；1/2 x1，两者共存，列方程求解。243 3 23答案：答案： (1)153.6kg(2)Na2SO3 0.05 molNaHSO3 0.1 mol(3)x1/2时，时，0；x1时，时，n(NaOH)；1/2x1时，时，2n(SO2) 1/2n(NaOH)*9【变式练习】将【变式练习】将0.1 mol的镁、铝混合物溶于的镁、铝混合物溶于100 mL 2 molL1 H2SO4溶液中，然后再滴加溶液中，然后再

7、滴加1 molL1 NaOH溶液。溶液。请回答：请回答：(1)若在滴加若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量溶液的过程中，沉淀质量m随加随加入入NaOH溶液的体积溶液的体积V变化如图所示。当变化如图所示。当V1160 mL时，则金属粉末中时，则金属粉末中n(Mg)_mol，V2_ mL。0.06 440*10(3)若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量的分数为a，用100 mL 2 molL1的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1 molL1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围_12 a1*11考点三以生产生活为背景的化学计算考点三以生产生活为背

8、景的化学计算钙是人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细血管通透性的功能正常运作所必需的常量元素，维生素D参与钙和磷的代谢作用，促进其吸收并对骨质的形成和改善有重要的作用。某制药有限公司生产的“钙尔奇D600片剂的部分文字说明如下：“本品每片含主要成分碳酸钙1.5 g(相当于钙元素600 mg)，成人每天服用1片。”(1)“1.5 g碳酸钙与600 mg的钙的计量关系是如何得出来的，请列式并计算表示。*12(2)该公司的另一种产品，其主要成分与“钙尔奇D600一样，仅仅是碳酸钙的含量不同。为测定该片剂中碳酸钙含量，某学生进行了如下的实验：取10片该片剂碾碎后放入足量的盐酸中经充分反应(假设该片剂

9、的其余部分不与盐酸反应)后过滤，取滤液加(NH4)2C2O4，使Ca2生成CaC2O4沉淀，将沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中，并稀释成1 L溶液，取其20.0 mL，然后用0.0500 molL1 KMnO4溶液滴定，反应中用去12.0 mL KMnO4溶液，发生的离子反应如下：2MnO 5H2C2O46H 2Mn210CO28H2O*13请通过计算回答该片剂中碳酸钙的含量。参照上述关于“钙尔奇D600片剂的文字说明，你认为该片剂的名称应该叫“钙尔奇D_片剂”。解析：解析：(1)由于由于CaCO3中中Ca的质量分数为的质量分数为 40%，所以所以1.5 g CaCO3中中Ca的含量为的含量为1.5

10、 g40%0.6 g600 mg。 n(H2C2O4)0.0500molL10.012L 0.0015 moln(Ca2)0.075 molm(Ca2)0.07540 g3 g*141片中Ca的含量为 0.3 g，即300 mg，每片含0.75 g CaCO3，所以应该叫“钙尔奇D300片剂”。答案：(1)见解析(2)0.75g300点评：以物质的量为中心的化学计算是化学计算中的重点，本题结合有关化学反应中各物质量的关系进行计算，有一定的综合性。*15【变式练习】生态溶液涉及农家肥料的综合利用，【变式练习】生态溶液涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮某种肥料经发

11、酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。气的混合气体。2.016 L(标准状况标准状况)该气体通过盛有红该气体通过盛有红色色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为粉末的硬质玻璃管，发生的反应为CH44CuO CO22H2O4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5 g。(1)原混合气体中甲烷的物质的量是原混合气体中甲烷的物质的量是0.075 mol。(2)原混合气体中氮气的体积分数为多少？原混合气体中氮气的体积分

12、数为多少？(写出计写出计算过程算过程)*16解析：由于硬质玻璃管减少的质量为解析：由于硬质玻璃管减少的质量为CuO中的氧的中的氧的质量，所以质量，所以n(CuO) 0.3 mol，由方程式可知反，由方程式可知反应的应的CH4的物质的量为的物质的量为0.075 mol。生成的。生成的CO2也为也为0.075 mol，将气体通过澄清的石灰水生成，将气体通过澄清的石灰水生成8.5 g沉淀，沉淀，所以所以n(CO2)0.085 mol，原混合气体中的，原混合气体中的n(CO2)0.01 mol，而气体的总物质的量为，而气体的总物质的量为 0.09 mol，所以所以n(N2)0.005 mol，N2的体

13、积分数为的体积分数为 100%5.56%。4.816/gg mol2.01622.4 /LL mol0.0050.09molmol*171.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混合、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗笔芯的质量约为1 mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )A2.51019 B2.51022C51019 D51022解析：一个字消耗的石墨的质量为0.5 mg，碳原子数约为0.51036.021023/122.51019。A*182.(2019浙江金华调研)有5.1 g Mg、Al合金，投入500 mL 2molL

14、1HCl溶液中，金属全部溶解后，再加入4molL1NaOH溶液，若要求达到沉淀最大值，则加入NaOH溶液的体积为( )A0.2 L B0.3 LC0.25 L D0.4 LC*19解析：解析： 此题涉及到的化学反应较多。此题涉及到的化学反应较多。Mg、Al先分先分别与别与HCl反应，生成反应，生成Mg2与与Al3，反应后再加入，反应后再加入NaOH溶液时，如果溶液时，如果HCl过量的话，过量的话，NaOH要先中和过要先中和过量的量的HCl，再与，再与Mg2与与Al3反响，使之形成沉淀。反响，使之形成沉淀。根据题意，要得到最大沉淀量，酸碱都应恰好完全根据题意，要得到最大沉淀量，酸碱都应恰好完全反

15、应，此时可设二元一次方程组求解，显然可以得反应，此时可设二元一次方程组求解，显然可以得到答案，但要耗费很多的时间。如果分析一下得到到答案，但要耗费很多的时间。如果分析一下得到最大沉淀量时溶液中最终的产物最大沉淀量时溶液中最终的产物NaCl，不难得出，不难得出NaCl中的中的Cl全部来自于原盐酸中的全部来自于原盐酸中的Cl，即，即n(NaOH)n(NaCl)n(HCl)，所以，所以VNaOH(aq)0.5 L2molL14molL10.25 L。*203.(2019浙江温州质检)含n g HNO3的稀溶液与m g Fe粉充分反应，Fe全部溶解，生成NO气体，已知有n/4 g HNO3被还原，则n

16、m可能是( )A11 B21C41 D51C*21解析：由题意可知，解析：由题意可知，Fe粉与稀粉与稀HNO3反应的氧化产物有三反应的氧化产物有三种情况：氧化产物只有种情况：氧化产物只有Fe(NO3)2；氧化产物只有；氧化产物只有Fe(NO3)3；氧化产物既有；氧化产物既有Fe(NO3)2，又有，又有Fe(NO3)3。因。因此本题可采用分段讨论的方法进行求解，但这要花费大量此本题可采用分段讨论的方法进行求解，但这要花费大量的时间。如果采用极限法进行分析，可化繁为简：未被还的时间。如果采用极限法进行分析，可化繁为简：未被还原的原的HNO3的质量为的质量为nn/43n/4 g。假设反应的氧化产物只

17、有Fe(NO3)2，则n(Fe2)n(NO )12，即(m/56)(3n/463)12，得nm31；假设反应的氧化产物只有Fe(NO3)3，则n(Fe3)n(NO )13，即(m/56)(3n/463)13，得nm92；当反应的氧化产物为Fe(NO)2和Fe(NO3)3的混合物时，则31nm92，由题意可知，符合31nm92的选项只有C。*234.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol 的BaCl2，恰好使溶液中的SO 完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3的浓度(molL1)为( ) A. B. C. D.C233 23

18、3 233 3 2322bca2bca23bca26bca解析：由于解析：由于NH3的物质的量为的物质的量为c mol，由原子守恒和，由原子守恒和电荷守恒得：电荷守恒得：(NH4)2SO4的物质的量为的物质的量为 mol，反应时，反应时用去的用去的BaCl2的物质的量也为的物质的量也为 mol，剩余的，剩余的BaCl2为为(b ) mol，则，则Al2(SO4)3中的中的SO 的物质的量也为的物质的量也为(b ) mol，由电荷守恒得：，由电荷守恒得：n(Al3)3(b )2，所以，所以c(Al3) molL1。2c2c2c23bca*255.A、B、C三种物质各15 g，发生如下反应：ABC

19、D，反应后生成D的质量为30 g。然后在残留物中加入10 gA，反应又继续进行，待反应再次停止，反应物中只剩余C，则下列说法正确的是( )A第一次反应停止时，剩余B 9 gB第一次反应停止时，剩余C 6 gC反应中A和C的质量比是5 3D第二次反应后，C剩余5 gD*266.用惰性电极电解2 L 1 molL1的CuSO4溶液，在电路中通过0.5 mol 电子后，调换电源的正负电极，电路中又通过0.1 mol 电子，此时溶液中的c(H)是(假设通电后溶液的体积不变)( )A0.2 molL1 B0.25 molL1C0.5 molL1 D0.6 molL1A*277.一定条件下，在体积为10

20、L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)Y(g) Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是( )A以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol L1s1B将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的1/2C若增大压强，则物质Y的转化率减小D若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H0 A*288.Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO )1.11012(1)求此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。(2)求此温度下，在0.010 m

21、ol L1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。答案：答案： (1)c(AgCl)1.3105 mol L1，c(Ag2CrO4)6.5105 mol L1，c(AgCl)c(Ag2CrO4)(2)c(AgCl)1.8108 molL1，c(Ag2CrO4)1.1108 molL1，c(AgCl)c(Ag2CrO4)。 9.为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有4050 mg的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428 g，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0.030 molL1 的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18 mL 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：_解析：每千克食盐含KIO3为45 mg，是合格产品。IO 5I6H=3I23H2O，I22S2O =2IS4O 。*3110.将3.2 g Cu溶于a mol L1过量的硝酸30 mL 中，假设硝酸的还原产物只有NO2和NO，反应结束后，将所得溶液加水稀释至1000 mL，测得c( )为