高中化学计算题基本计算方法

1、高中化学计算题基本计算方法拟稿高中化学教研组高级教师：储鹏1差值法当反应前后固体或液体的质量发生变化时或反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时可用差量法计算。（1）体积差练习1常温下盛有20mL的NO2和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中，充分反应后，剩余气体的体积为16mL气体，则原混合气体中，NO2和NO的体积分别是多少？若在上述大试管中缓缓通入O2,段时间后，试管内残留2mL气体，则通入O2体积可能为多少mL？【解答】设原混合气体中NO的体积是x，NO的体积是y23NOHO2HNONO2233121理论体积差v2mLxx实际体积差v4mL3x6mLy20614mL答：略。

2、由上小题可以确定剩余16mL气体均为NO,通入氧气后仍有2mL气体剩余4NO+3O+2HO=4HNO223若剩余气体是NO,那么有14mLNO参加反应4NO+3O+2HO=4HNO2234314xx10.5mL若剩余气体是O,那么有mLNO参加反应24NO+3O+2HO=4HNO2234316y2y14mL答：略。（2）质量差练习2将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温高压），灼烧后残留物的质量为9.813g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为0.721g,求原混合物中各化合物的质量。【解答】设：氯

3、化钠xg,溴化钾yg,氯化钙zg.xyzIONaClNaClKBrCl干KCl2CaCl2CaCl2NaCO淀燥23NaClKClCaCO3x745yz9.81311944.5：y0.187119y0.5g100z0.721111z0.8gxIO0.50.88.7g答：略。【练习3】将一定量的Na投入246gtC时的水中，得到t时312g饱和NaOH溶液，计算tC时NaOH的溶解度。【解答】设：投入Na的质量为x,生成N的质量为C时N的溶解度为m。2Na2HO2NaOHH22m44g4636802m31224666gx69gy120g120m312m100m62.5g答：略。（3）其他差值练习

4、4在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1.2mol,充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。（1）写出反应的化学方程式.（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量各是多少？【解答】6NO4NH5N6HO322根据化学方程式6molNO还原成3molN24molNH氧化成2molN.326NO4NH5N6HO3226456(还原氧化m14g0.30.20.250.3(还原氧化m1.4gnNNO)=NH3或NO0.8molnNH3答：略。2守恒法(1)质量守恒练习1密度为1.1g/cm3的盐酸溶液中

5、，逐滴加入AgNO3溶液，直到沉淀完全为止。已知沉淀的质量和原盐酸的质量相等，求原盐酸的物质的量浓度。【解答】本题的分析方法如下，即可将AgCl的式量看做原盐酸的质量。AgNOHClAgClHNO33(HCl)73g100%25.4%143.5g10001000cm31.1g/cm325.4%c(HCl)7.65mol/LM36.5g/mol答：略。练习2在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，求此反应中Y和M的质量之比。【解答】设反应过程中消耗Y的质量是a,消耗M的质量是X+2Y=R+2M22291.6a4.4b解得b3.6

6、a6.4a16b9答：略。练习3金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别做A和B化合生成AB的实验，每人所用A和B的质量互不相同，但A和B的总质量都是9g。甲用7gA和2gB充分反应后制得AB6g；乙用4gA和5gB充分反应后制得AB6g；丙制得AB4.44g。试通过分析和计算，确定丙用了多少gA和多少gB？【解答】在这里我们先来列一张表格以便于直观表达题意。（单位：克）A的用量（g）B的用量（g）生成AB的质里（g）甲726乙456丙x9-x4.44由表中数据不难发现和恰好能完全反应生成假设丙同学的实验中消耗A的质量，消耗B的质量假定最简反应式如下：2AB3AB426x

7、y4.44x2.96y1.482.961.484.449所以情况有两种A过量，B正好y1.48gx91.487.52gA正好，B过量x2.96gy92.966.04g（2）原子守恒系列反应中某原子（或原子团）个数（或物质的量）不变。以此为基础可求出与该原子（或原子团）相关连的某些物质的数量（如质量或物质的量）。练习4为了测定某铜、银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标况），并测得溶液的c（H+）=1.0mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL，计算：（1）被还原硝酸的物质的量。（2）合金中银的质量分数。【解答】1

8、)假设硝酸被还原后的气体是NOx6.72n(NO)0.3molx22.4硝酸被还原前后氮原子守恒所以被还原的硝酸的物质的量也是(2)设：合金中铜的物质的量是a,银的物质的量是b64a108b30C和A与浓硝酸反应后的产物分别是C和323根据反应前后电子守恒被还原的硝酸的物质的量是0.3mol于是得到做氧化剂的硝酸的物质的量2aBb13.50.080.08B1B0.30.7联立：解得0.3b0.1.0.1B108(A)B100%B30%30答：略。其他差值练习5NaHCO3和Na2CO3的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中c(Na+)=0.50mol/L若将10g的这种混合物，加热到质

9、量不变为止，请你计算出加热后减少的质量。【解答】2NaHCONaCOCOHO32322加热后减少的质量必是CO和HO的质量22*.*n(Na)0.5mol/L0.2L0.1mol加热后n(NaCO)0.05mol23m100.051064.7g答：略。电荷守恒溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，即：阳离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和。练习6酸雨是过度燃烧煤和石油，生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。某次雨水分析数据如下：c(SO42-)=2.8X10-5mol/L,c(Cl-)=6.0X10-5mo

10、l/L,c(NH4+)=2.0X10-5mol/L,c(Na+)=1.9X10-5mol/L,c(NO3-)=2.3X10-5mo1/L。求此次酸雨的pH值。【解答】n(负电荷)n(SO2)2nCl.n(NO)n(OH)13.910那n(OH)TOC o 1-5 h z43水n(正电荷)n(Na)n(H)n(H)3.9IOn(H)n(H)4酸水酸水13.9lOsn(OH)3.9IOs(H)(H)水酸水由于电解液呈电中性，水中的n(OH)和n(H)相等水水n(H)llOmol酸PH=lg1O44电子得失守恒化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。练习7将mmol的

11、Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、和H2O,求参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量。【解答】根据题中所给反应物与生成物我们假设2CuCuSHNOTOC o 1-5 h z2S3硝酸的还原产物是NOn(CuS)m2nCu2mnSm3Cu,8HNO3Cu(NO)2NO4HO33223242mm3S2HNOHSO2NO324m2mTOC o 1-5 h z41On(被还原的硝酸)n(NO)m,2mm总量33答：略。3关系式法它可以使多步计算化为一，绝大多数可关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法，步完成。凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应

12、的反应物的反应，用关系式法解决。寻找关系式的方法，一般有以下两种：写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；根据某原子守恒，直接写出关系式。练习8某硫铁矿样品lg充分灼烧，称得残余物为0.8g。则制得100吨98%的硫酸，需这种硫铁矿多少吨？(假设生产过程中有1%的硫损失)。解答】我们先看反应式，整个过程中，硫元素理论上是守恒的。3FeS5OFeO2SO223422SOO2HO2HSO所以，先按照硫酸的质量求出理论所需硫元素的质量。2222432m(S)lOO98%一32t98实际所需硫的质量：m(S)32(11%)32.3t32再根据SO中硫的质量分数来得出实际需要SO的质量：(S)=1

13、00%=50%64m(SO)32.3264.6t2又由条件知道1g硫铁矿生成0.2gSO，所以硫铁矿的质量是64.6X5=323t2答：略。4平均值法与极值法练习13有一硝酸铵样品，经测定后其中氮的质量分数为37%，则混入的杂质为(A)【分析】硝酸铵纯净物中氮元素的质量分数上皂一100%35%181448但是实际测定的质量分数是37%，这就说明杂质的含氮分数大于37%，四个选项中的含氮分数只有A选项符合题意。A.CO(NH2)2B.NH4HCO3C.(NH4)3PO4D.NH4Cl练习14已知原子量：Li6.9Na23K39Rb85。有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g，加足量水

14、充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16g,据此，可确定碱金属M是四种当中的哪一种？【解答】本题确定碱金属的条件就是它的摩尔质量。混合物的质量是10.8g,反应后生成物的质量是16.0g因此在没有其他辅助条件的情况下，我们就可以用极端假设法。设：M的摩尔质量是假设全部是碱金属M2M+2HO2MOHH222x21710.816x34.4假设10.8g全部是氧化物MO2MO+HO=2MOH2210.81622x16x17x12.612.6x34.4TOC o 1-5 h zx23碱金属M就是Na练习15有锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.

15、2L，则混合物中一定含有的金属是（C）【分析】本题可采用极端假设法，因为生成氢气是0.5mol,氢气质量1g.假设10g全都是纯金属，那么生成氢气的质量如下表。10gZn10gFe10gAl10gMg0.34gH0.36gH1.11gH0.83gH2222金属混合物是这四种当中的两种，要能够生成1g氢气，一定要有铝。TOC o 1-5 h zA.锌B.铁C.铝D.镁练习16有两种气态烃组成的混合物VL在过量O2中完全燃烧后，产生2VLCQ和1.5VL水蒸气（同温同压下），关于原混合气体的说法不正确的是（BD）A肯定含C2H2B.肯定含CH4C.肯定不含C3H4或C3H6D.可能含有C?H4、C

16、2H622434362426【分析】假设气态烃的平均分子式是CHxyyxCO-HO222yx22V1.5V1Vx2x2Vyx:2:1.5x:y2:3y32混合气体的平均分子式是CH23碳原子个数为2的气态烃有三种：CHCHCH222426根据平均分子式判断出两种气体分别是CH和CH。不可能含有CH。2224265讨论法练习17向10mL2mol/L的AlCl3溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液，反应后得到沉淀0.78g，则加入的烧碱溶液的体积是多少mL?【解答】由题意n(AlCl)0.02moln(Al(OH)0.01mol33如果AlCl和NaOH正好完全反应3AlCl3NaOHAl(OH

17、)3NaCl330.020.060.02理论上会产生0.02mol沉淀但是实际只有产生的沉淀那么少掉的0.01mol沉淀一种情况就是NaOH不足，AlCl没有完全反应3或者是过量，已经生成的Al(OH)又被NaOH溶解0.01mol3()如果AlCl过量3AlCl3NaOHAl(OH)3NaCl330.010.030.010.03aOH=0.06L=60mL0.5(2)如果NaOH过量AlCl3NaOHAl(OH)3NaCl330.020.060.02Al(OH)NaOHNaAlO2HO3220.010.010.060.01WlaOH0.14L140mL0.5练习18H2和O2的混合气，在12

18、0C和1.013X105Pa下为aL,点燃反应后恢复到原状态时，测得气体体积为bL，求原混合气中H2和O2各多少L?【解答】设原混合气体有H2xL,有O2yL.如果完全反应，只生成水。但是反应后仍有剩余气体，因此H和0两者22必有其一过量。若H过量，那么20完全反应。2xyaxy(y2y)bxya1y(xx)b23bL231baL222abL3abL3若0过量，那么xLH完全反应22答：略。练习19接触法制H2SO4排放的尾气中，含有少量的SO2,为防止污染空气，在排放前设法进行综合利用。(1)某硫酸厂每天排放1104m3(换算成标况下体积)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2。问用氢氧化钠溶

19、液、石灰及氧气处理后，假设元素不损失，理论上可得多少千克石膏(CaSO42H2O)(2)如果将一定体积的尾气通入100mL2mol/L的NaOH溶液使其反应，经测定所得溶液含167g溶质。试分析溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2),n(NaO4)，n(NaHSO3)分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量，且n(SO2)/n(NaOH)x，试写出x在不同取值范围时，n(NHSOJ的值或n(NaHSO丿与n(SO2)、练习1

20、9接触法制H2SO4排放的尾气中，含有少量的SO2，为防止污染空气，在排放前设法进行综合利用。（1）某硫酸厂每天排放1104m3（换算成标况下体积）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，假设元素不损失，理论上可得多少千克石膏（CaSO2HO）（2）如果将一定体积的尾气通入100mL2mol/L的NaOH溶液使其反应，经测定所得溶液含167g溶质。试分析溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n（SO2），n（NaO4），n（NHSOJ分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量，且n（SO2）/n（NaOH）x，试写出x在不同取值范围时，n（NaHSOJ的值或n（NaHSO丿与n(SO2)、解析：这道压轴题取材于接触法制H2SO4的过程中对废气中SO2的处理。这种处理既消除了SO2对空气的污染，又使SO2得到综合利用，整题设计紧紧围绕这一主题情景展开化学计算中的讨论。（1）设CaS4H2O的质量为y，根据S元素守恒：1041030.2%yy1.53105g153kgSO2CaSOB2HO4222.41722）此问可用极值法求解。若溶液中溶质全部为NaSO232NaOHSONaSOHO2