高考化学一轮复习（新高考版）化学计算的常用方法

高考化学一轮复习（新高考版）第2章第8

讲化学计算的常用方法

第8讲化学计算的常用方法

［复习目标］L进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。2.了解化学

计算的常用方法。3.初步建立化学计算的思维模型。

考点一利用差量法计算

■归纳整合

1.所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和（始态量）与同一状

态下生成物的相同物理量之和（终态量）的差，这种物理量可以是质量、物质的量、

气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差

值（理论差量），结合题中的条件求出或表示出实际的差值（实际差量），根据比例

关系建立方程式并求出结果。

2.差量法的解题关键是找准研究对象。

通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究对象是气体。

③液体的质量差，研究对象是液体。

例为了检验某含有NaHCCh杂质的Na2c03样品的纯度，现将wig样品加热，

其质量变为W2g,请列式计算该样品中Na2c03的质量分数。

答案样品加热发生的反应为

2NaHCO3Na2CO3+H20+C02tAm

16810662

m（NaHCO3）（wi-W2）g

样品中m（NaHCO3）=g,

样品中m（Na2cC）3）=wig—g,

其质量分数为x100%=X100%=X100%o

■专项突破关键能力

1.标准状况下，将20LCO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在

相同状况下，气体体积减少到16L,则原混合气体中CO的体积为（）

A.4LB.8LC.12LD.16L

答案C

解析混合气体中只有CO2和Na2O2反应，设二氧化碳的体积为V（CO2）,

2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2AV

44.8L22.4L

V(C02)(20-16)L

44.8L：22.4L=V(CO2)：(20-16)L,

解得V(CO2)=8L,

则V(CO)=(20—8)L=12L。

2.16mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400℃左右可发生反

应：6NO+4NH35N2+6H2O(g),达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5

mL,计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。

答案＜＜

解析6NO+4NH35N2+6H2O(g)AV

64561

V(NO)V(NH3)1.5mL

V(NO)==9mL,

V(NH3)==6mL,

由此可知共消耗15mL气体，还剩余1mL气体，假设剩余的气体全部是NO,

则V(NO)：V(NH3)=(9mL+1mL)：6mL=5：3,假设剩余的气体全部是

NH3,则V(NO)：V(NH3)=9mL：(6mL+lmL)=9：7,但因该反应是可逆反

应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故＜＜。

考点二利用关系式法计算

■归纳整合必备知识

1.关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，

一般适用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物,

可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。

2.应用关系式法的思维模型

［第•步H写出一步反应的化学方程式1

根据化学方程式找出作为“中介”的

叵亘)一物Mi,并确定圾初反应物,中介物

一—琉、取终生成物陆的美系

(第三步卜-廊定址初反应物和最终生成物试的

关系

(第四步)-根据已颊条件及关系式列出比例式

泞算求解

■专项突破关维能力

一'关系式法的基本应用

1.200吨含硫40%的黄铁矿，用接触法可以制得95%的硫酸(不考虑中间过程的

损耗)的质量为多少吨？

答案257.91

解析根据反应前后硫原子数不变，可得关系式：2s〜FeS2〜2H2s04

即：S〜H2s04

3298

200tX40%95%.x

32：98=(200tX40%)：(95%-x)

x-257.9to

2.由NH3氧化制NO的转化率为96%,NO转化为HN03的转化率为92%,现

有10tNH3,总共可以制得63%的HNO3多少吨？

答案51.951

解析氮氧化法制硝酸的原理为4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O,2NO+

O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NOo从以上三个化学方程式来看，氨与硝

酸的关系式为3NH3〜2HNO3,但工业生产上NO要进行循环利用，经过多次循

环后，氨几乎全部转化为硝酸，则关系式应为NH3〜HNO3。设可制得63%的HNO3

的质量为x,则=,解得：x^51.95to

3.用黄铁矿可以制取H2so4,再用H2s04可以制取化肥(NH4)2SO4。煨烧含

FeS280.2%的黄铁矿75.0t,最终生产出79.2t(NH4)2SO4o已知NH3的利用率为

92.6%,H2s04的利用率为89.8%,试求黄铁矿制取H2s。4时的损失率为

答案33.4%

解析设黄铁矿的利用率为X,

FeS2〜2H2s。4〜2(NH4)2SO4

120264

75.0tX80.2%X89.8%-x79.2t

可得x七66.6%,则黄铁矿的损失率为1.00—66.6%=33.4%。

二、关系式法在滴定计算中的应用

4.硫代硫酸钠晶体(Na2s2O3-5H2O,M=248g-mo「)可用作定影剂、还原剂。

回答下列问题：

利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

(1)溶液配制：称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸储水

在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的^中，加蒸储水

至________O

1

(2)滴定：取0.00950mol-L的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过

+3+

量KL发生反应：Cr2O+61+14H=3I2+2Cr+7H2O0然后用硫代硫酸钠

样品溶液滴定，发生反应：l2+2S2O=S4O+2F。加入淀粉溶液作为指示剂，

继续滴定，当溶液,即为滴

定终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为

%(结果保留1位小数)。

答案(1)烧杯容量瓶溶液的凹液面与刻度线相切

⑵蓝色褪去，且半分钟内不恢复成原来的颜色95.0

解析(1)配制一定物质的量浓度的溶液，应该在烧杯中溶解，冷却至室温后，

转移至100mL的容量瓶中，加水至距刻度线1〜2cm处，改用胶头滴管滴加至

溶液的凹液面与刻度线相切。(2)加入淀粉作指示剂，淀粉遇b变蓝色，加入的

Na2s2。3样品与12反应，当12消耗完后，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复成原

来的颜色，即为滴定终点。

+3+

由反应Cr2O+6F+14H=3h+2Cr+7H2OI2+2S2O==S4O+2F

得关系式：

Cr2O3b6s2。

16

0.00950mol-L-10.00950mol-L-1

X0.02LX0.02LX6

硫代硫酸钠样品溶液的浓度为，

样品的纯度为X100%=95.0%o

5.金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式

为Sn+2HCl=SnC12+H2t,再加入过量的FeCb溶液，发生如下反应：SnCl2

2+

+2FeCl3=SnC14+2FeCl2,最后用已知浓度的K2&2O7溶液滴定生成的Fe,

反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KC1+2CrCl3+

7H2Oo现有金属锡试样0.613g,经上述反应后，共用去0.100mol-L-iK2Cr2O7

溶液16.0mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应，锡的相对原子质量

为119)。

答案93.2%

解析Sn与KzCnCh物质的量的关系：

3Sn~3SnCh~6FeC12~K2Cr2O7

3X119g1mol

x0.100X0.016mol

x==0.5712g,

w(Sn)=X100%^93.2%o

6.称取2.0g制得的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中，加入足量KCrO2溶液,

充分反应后过滤，将滤液转移到250mL容量瓶定容。取25.00mL定容后的溶液

于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用(MOmoLL-

i(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，终点由紫色变为绿色，重复操作2次，平均消耗

(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00mL。发生的反应有：

+

FeO+CrO+2H2O===CrO+Fe(OH)3I+OH,2CrO+2H===Cr2O+H2O,

2++3+3+

Cr2O+6Fe+14H==2Cr+6Fe+7H2Oo

则标准溶液应选用(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛放，该K2FeO4样

品的纯度为%-

答案酸式85.8

解析FeO~CrO~Cr2O~3Fe2+

1mol3mol

n0.10mol-L-1X0.026L

n=X0.10mol-L1X0.026L,

该样品的纯度为X100%=85.8%o

考点三利用守恒法计算

守恒法是一种整合的思维方法，运用守恒定律，不纠缠过程细节，只考虑反应体

系中研究对象化学量的始态和终态(如反应中的原子守恒、得失电子守恒、电荷

守恒、化合价升降守恒、能量守恒等)或相互间的关系(如化合物中的化合价规则、

电解质溶液中的电中性原则等)，从而达到速解、巧解化学试题的目的。

1.质量寸怛(原子寸怛)

依据化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各原子的种类和数目保持不

变。

例128g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，

将滤渣加强热，列式计算最终得到的固体质量。

答案经过一系列反应后，最终得到的固体为FezCh,根据铁原子守恒：

n(Fe2O3)=n(Fe)=X=0.25mol,所得Fe2O3固体的质量为0.25molX160g-mol^

40go

例2Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。已知钻的

氢氧化物加热至290c时已完全脱水。计算并分析A、B、C点物质的化学式。

3100

90t,86.38%)

A<2««»X?.W.25%)\

«0

C(l<KKt

02(10KM)6CX)800I(KM»

iaa/t

答案Co(OH)2在加热分解过程中，C。原子的数目不变。

设有lmolCo(OH)2,质量为93g。则固体中Co的物质的量为1mol,质量为59

g。

设290℃后固体的化学式为CoOx,

A点固体的相对分子质量为93X89.25%q83,此时x=L5,即该固体为CO2O3；

B点固体的相对分子质量为93X86.38%q80.3,此时x心，即该固体为CO3O4；

C点固体的相对分子质量为93X80.65%Q75,止匕时x=l,即该固体为CoO。

2.电荷守恒

在离子方程式中，反应前后的阴、阳离子所带的电荷总数相等。

例3将agFe2O3>AI2O3样品溶解在过量的200mLpH=l的硫酸溶液中，然后

向其中加入NaOH溶液，使Fe3+、AF+刚好沉淀完全，用去NaOH溶液100mL,

则NaOH溶液的浓度为0

答案0.2moLL」

解析当Fe3+、AF+刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而Na卡全部来源

于NaOH,且变化过程中Na+的量不变。根据电荷守恒可知：=，所以，n(NaOH)

=n(Na+)=2n(S0)=n(H+)=0.1mol-L-1X0.2L=0.02mol,c(NaOH)==0.2

x

mol-Lo

例4在aLA12(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液

中的SO完全沉淀；加入足量强碱并加热可得到cmolNH3,则原溶液中AF+的

浓度(mol-1)为()

A.B.

C.D.

答案D

解析由混合溶液中加入bmolBaCb,恰好使溶液中的SO完全沉淀，根据SO

2+

+Ba=BaSO4I可知n(SO)=bmol;由加入足量强碱并加热可得到cmolNH3,

根据NH+OITNH3t+H2O可知n(NH)=cmol,由于溶液不显电性，设原溶液

中A/+的物质的量为xmol,由电荷守恒可知，3x+c=2b,所以x=,由于溶液

的体积是aL,所以原溶液中Ap+的物质的量浓度c（AF+）==mol[T,故D正

确。

3.得失电子守恒（详见热点强化电子守恒法计算及应用）

氧化还原反应中，元素原子化合价升高的总价数=元素原子化合价降低的总价

数，即还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。

真题演练明确者向

1.（2021.山东，6）X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与

足量稀盐酸反应，生成H2体积为ViL；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生

成H?体积为V2L。下列说法错误的是（）

A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为

B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为

C.产物中X、Y化合价之比一定为

D.由一定能确定产物中X、Y的化合价

答案D

解析设与1molX反应消耗HC1的物质的量为amol,与1molY反应消耗

H2s04的物质的量为bmol。同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，

因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确；X、Y反应过程中消耗

酸的物质的量之比为=,故B正确；因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，

生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在a=l、2、3,

b=0.5、1、1.5的多种情况，由=可知，当a=l、b=0.5时，=1,当a=2、b

=1时，=1,两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据可能无法确定X、Y

的化合价，故D错误。

2.（2022.浙江6月选考，27）联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煨烧石

灰石反应：CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）AH=+1.8XlO^J-mol1,石灰石分解

需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续

鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生

的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。

已知：焦炭的热值为30kJ.gT（假设焦炭不含杂质）。请回答：

（1）每完全分解1001^石灰石（含©2（20390%,杂质不参与反应），需要投料

kg焦炭。

⑵每生产106kg纯碱，同时可获得kgCaO（列式计算）。

答案（1）10.8（2）=70

解析⑴完全分解1001^石灰石（含©2（20390%,杂质不参与反应），需栗吸收的

热量是X180kJ-mo「i=162000kJ,已知：焦炭的热值为30kJgi（假设焦炭不含杂

质），其热量有效利用率为50%,所以需栗投料焦炭的质量是gX2=10800g=

10.8kgo

⑵根据⑴中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol,参加反应的碳酸钙的物

质的量是900mol,这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1：1,所

以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是=70kg。

3.[2021.湖北1月选考模拟，16（5）]某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCb样

品13.00g,该次实验的产率是。

答案80.00%

解析根据2Fe+3cb2FeC13,可求5.60g干燥铁粉完全转化为FeCl3的质量为X

162.5g-mo「i=16.25g,则产率为X100%=80.00%□

4.[2022•湖南，15（6）]某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCb2H2O,并用重量

法测定产品中BaCl2-2H2O的含量。设计了如下实验方案：

①称取产品0.5000g,用100mL水溶解，酸化，加热至近沸；

②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100mol-L1H2s04溶液；

③沉淀完全后，60C水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固

体，质量为0.4660g。

产品中BaCl2-2H2O的质量分数为（保留三位有效数字）。

答案97.6%

解析由题意可知，硫酸领的物质的量为=0.002mol,依据领原子守恒，产品中

1

BaCl2-2H2O的物质的量为0.002mol,质量为0.002molX244g-moF=0.488g,

质量分数为X100%=97.6%o

5.（2019・北京，26改编）化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量

（废水中不含干扰测定的物质）。

I.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amoLL」KBrCh标准溶液。

II.取vimL上述溶液，加入过量KBr,加H2s。4酸化，溶液颜色呈棕黄色。

in.向n所得溶液中加入V2mL废水。

w.向ni中加入过量KI。

V.用bmol-L-Na2s2。3标准溶液滴定IV中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液,

继续滴定至终点，共消耗Na2s2。3溶液V3mLo

已知：①b+2Na2s2O3=2Nal+Na2s4。6

②Na2s2。3和Na2s4。6溶液颜色均为无色

+3HBr

计算废水中苯酚的含量为gif（苯酚摩尔质量：94gmor）

答案

-3+

解析n(BrO)=aviX10mol,根据反应BrO+5Br+6H==3Br2+3H2O可知

n(Br2)=3aviXlO'mol,溟分别与苯酚和KI反应，先计算由KI消耗的溟的量，

设为m(Br2),根据b+2Na2s2O3=2Nal+Na2s4。6可知b〜2Na2s2O3,又Br2+

2I-=12+2Br-知Br2~12,可得Br2〜2Na2s2O3,n(Na2s2C)3)=bv3X103mol,

ni(Br2)=bv3X103mol,再计算由苯酚消耗的黑的量，设为n2(Br2)=n(Br2)一

3

ni（Br2）=（3avi-bv3）X10-mol,苯酚与澳水反应的计量数关系为3Br2

3

C6H5(3H,n(C6H5OH)=n2(Br2)=(avi-bv3)X10~mol,废水中苯酚的含量为=g-L

-1

课时精练

1.将aLNH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为bL（气体

体积均在同温同压下测定），该bL气体中NH3的体积分数是（）

A.B.

C.D.

答案c

解析设参加反应的氨气体积为x,则

2NH3铁触媒高温N2+3H2AV

2L2L

x（b—a）L

x=（b—a）L

所以气体中NH3的体积分数为=。

2.把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，所得金属

粉末的质量与原铁粉的质量相等，则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为

（）

A.1：4B.2：7

C.1：2D.3：8

答案A

解析设原溶液中H2SO4和CuSC）4的物质的量分别为xmol、ymolo

Fe+CuSO4=FeSO4+CuAm（固体质量增加）

56g1mol64g8g

56ygymol64yg8yg

Fe+H2SO4=FeSO4+H2tAm（固体质量减少）

56g1mol56g

56xgxmol56xg

因为在反应前后固体质量相等，所以Am（减）=Am（增），即：56x=8y,

===,则==。

3.将12g铁片放入150mL的CuSO4溶液中，当溶液中的Ci?+全部被还原时，

铁片质量增加0.3g,则原CuS04溶液的物质的量浓度是（）

A.0.125mol-L-1B.0.175mol-L-1

C.0.25mol-L1D.0.50mol-L1

答案C

解析设原溶液中硫酸铜的物质的量为xmol,贝I:

Fe+CuSO4=FeSO4+CuAm

1mol8g

xmol0.3g

1mol:xmol=8g:0.3g

1

解得x=0.0375,硫酸铜的物质的量浓度为=0.25mol-L-o

4.常温下，某氮的气态氧化物15.6L与过量的氢气混合，在一定条件下反应，

使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态，反应后气体体积比反应前

气体体积减小了46.8L,则原氮的氧化物的化学式为（）

A.N2O3B.NO2

C.NOD.N2O

答案A

解析设该氮氧化合物的分子式为N2OX,化学方程式为N20X+XH2==N2+

XH2O,相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化

学计量数之比，

N2Ox+XH2==N2+xH2OAV

1x

15.6L46.8L

则1：x=15.6L：46.8L,x=3,所以其化学式为N2O3。

5.将21.8gNa2（h与NazO的混合物投入足量的水中溶解，称得水溶液增重18.6

g,则原混合物中NazCh与NazO的物质的量之比是（）

A.1：1B.1：2C.2：1D.2：3

答案C

解析2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2tAm

156g32g

M21.8g-18.6g=3.2g

Na?O2的质量m=156gX=15.6g,

氧化钠的质量是21.8g-15.6g=6.2g,

原混合物中NazCh与Na2O的物质的量之比为：=2：1。

6.3.87g含KC1和KBr的样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量AgNO3溶液,

充分反应后，产生沉淀的质量为6.63g,则原样品中钾元素的质量分数为（）

A.24.1%B.40.3%C.25.9%D.48.7%

答案B

解析KC1和KBr与AgNCh溶液反应生成AgCl和AgBr沉淀，固体的质量发生

了变化，实质是由于K变成了Ag造成的，故可用差量法进行计算。

K〜AgAm

3910869

m6.63g—3.87g=2.76g

解得m=1.56g,钾元素的质量分数为X100%Q40.3%。

7.将15mL2mol-L1Na2cO3溶液逐滴加入到40mL0.5mol-L1MCln盐溶液中，

恰好将溶液中的M1^完全沉淀为碳酸盐，则MCL中n值是（）

A.4B.3C.2D.1

答案B

解析M的化合价为+n,Na2c03与MCln反应对应的关系式为

2Mn+〜nCO

2n

0.04LX0.5mol-L-10.015LX2mol-L-1

解得n=3o

8.用足量的CO还原13.7g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清

石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是（）

A.PbOB.Pb2O3C.Pb3O4D.PbO2

答案C

解析设此铅氧化物的化学式为PbxOy,

PbxOy〜y[O]〜yCO〜yCCh〜yCaCCh

16ylOOy

m(O)=1.28g8.0g

所以m(Pb)=13.7g-1.28g=12.42g,

x:y=:=3:4o

9.在氧气中燃烧0.22g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫,

把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10mL0.5

moll,氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为()

A.72%B.40%C.36%D.18%

答案C

解析S与02反应生成SO2,进而被氧化为SO3,SO3与水反应生成硫酸，硫酸

与氢氧化钠发生反应：H2so4+2NaOH===Na2so4+2H2O。n(H2SO4)=n(NaOH)

=X0.01X0.5mol=0.0025mol,根据硫原子守恒，可知n(S)=0.0025mol,w(S)

=X100%Q36%。

10.某同学设计如下实验测定绿矶样品(主要成分为FeSO4-7H2O)的纯度，称取

11.5g绿矶产品，溶解，配制成1000mL溶液；分别量取25.00mL待测溶液于

锥形瓶中，用硫酸酸化的0.01000molL，高锦酸钾溶液滴定至终点，消耗高镒

酸钾溶液的平均体积为20.00mL。根据数据计算该绿矶样品的纯度约为()

A.94.5%B.96.1%

C.96.7%D.97.6%

答案C

解析高镒酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2

+3+-3-14

+5Fe+4H2O,n(KMnO4)=20.00X10LX0.01000mol-L=2.0X10~mol,

-3

则n(FeSO4-7H2O)=5n(KMnO4)=1.0X10mol,w(FeSO4-7H2O)=X100%心

96.7%o

11.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3>FesCU的混合物中加入150mL4moiL-的稀

硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，往所得溶液中加入

KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，

所得到的铁的物质的量为()

A.0.25molB.0.2mol

C.0.3molD.0.35mol

答案A

解析由题意可知，混合物中的Fe元素全部转化为Fe(NO3)2,根据N元素守恒

可得，n[Fe(NO3)2]=(0.15LX4mol-L-1-)X=0.25mol,则n(Fe)=0.25mol,所

以用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为

0.25molo

12.已知某加碘盐(含KIO3的食盐)中含碘量为25.4-50.0mg-kg-1o现有1000kg

该加碘盐，计算：

(1)该加碘食盐中至少含碘mol-

⑵若用KI与C12反应制KIO3,标准状况至少需要消耗多少体积的C12(写出计算

过程)？

答案(1)0.2

(2)用KI与C12反应制KIO3的反应为KI+3Ch+3H2O=KIO3+6HC1,根据KI〜

3c12〜KIO3可知，则至少需要消耗标准状况下C12的物质的量为0.2mol

X3=0.6mol,体积为0.6molX22.4L-moF1=13.44L

解析⑴已知某加碘盐(含KIO3的食盐)中含碘量为25.4〜50.0mg-kgr；则1000

kg该加碘食盐中至少含碘25.4g,I的物质的量为=0.2molo

13.工业中将含有较多Ca2+、Mg2+的水称为硬水。测定某水域的钙硬度、镁硬

度(每升水中含Ca2+或Mg2+的质量，单位：mg，1)的过程如下：

①取50.00mL水样，控制溶液的pH=10,以铝黑T为指示剂，用0.01000mol-L

一1EDTA标准溶液滴定硬水中钙和镁的总含量至终点，消耗EDTA标准溶液

30.00mLo

②另取50.00mL水样，加入10%NaOH溶液至pH=12.5,加入钙指示剂，用0.010

00mol-L^EDTA标准溶液滴定硬水中钙的含量至终点，消耗EDTA标准溶液

20.00mLo

已知：Ca2\Mg2+与EDTA反应的化学计量数比均为1：1。

⑴向硬水中加入石灰，可使Ca2+、Mg2+沉淀，以达到软化硬水的目的。写出

Ca(OH)2和Ca(HCO3)2反应的化学方程式：

(2)“加入10%NaOH溶液至pH=12.5”的目的是

(3)计算该水样的钙硬度、镁硬度(写出计算过程)。

答案(1)Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3I+2H2O

(2)使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，避免影响钙含量的测定

(3)n(Ca2+)=0.01000mol-L-1X20.00mLX10-3L-mL-1=2.000X10-4mol,

钙硬度为=160mg]—I

n(Mg2+)=0.01000mol-L1X(30.00-20.00)mLXIO3L-mL^1.000X10

4mob

镁硬度为=48mg-L'o

14.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6_2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSCUIHzO为原料，

经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。

(1)将一定量的FeSO4-7H2O溶于稀硫酸，在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量

的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子

方程式为;

水解聚合反应会导致溶液的pH(填“增大”或“减小”)。

⑵测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL

锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnC12溶液(Sn2+将Fe3+还原为

Fe2+),充分反应后，除去过量的Si?+。用5.000Xl()-2m后17眩202。7溶液滴

3+

定至终点（滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成CN+和Fe）,消耗K2Cr2O7溶液

22.00mLo

①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将

。真“偏大”“偏小”或“无影响”）。

②该样品中铁的质量分数为。

2++3+

答案（l）2Fe+H2O2+2H==2Fe+2H2O减小（2）①偏大②12.32%

解析（l）Fe2+具有还原性，在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性，其还原

产物为H2O,则H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++

2H2O;H2O2氧化后的溶液为Fe2（SO4）3溶液，Fe2（SO4）3发生水解反应：Fe2（SO4）3

+（6-2n）H2OFe2（OH）6-2n（SO4）n+（3-n）H2so4,Fe2（OH）6-2n（SO4）n聚合得到聚

合硫酸铁，根据水解方程式知，水解聚合反应会导致溶液的酸性增强，pH减小。

⑵①根据题意，Si?+能将Fe3+还原为Fe2+,发生的反应为Sn2++2Fe3+=Sn4++

2Fe2+,还原性：Sn2+>Fe2+,实验中若不除去过量的Sn2+,则加入的KzCnCh先

氧化过量的Si?+再氧化Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大，则样品中铁

-2

的质量分数的测定结果将偏大。②实验过程中消耗的n（Cr2O）=5.000X10mol-L

-1X22.00X10-3L=1.100XW3mol,由滴定时CnO-CN+和Fe2+-Fe3+,根据

2++3+3+

得失电子守恒得反应的离子方程式为Cr2O+6Fe+14H==6Fe+2Cr+

2+

7H2O,可得微粒的关系式：Cr2O-6Fe,贝Un（Fe2+）=6n（Cr2O）=6X1.100X10一

3mol=6.6X10-3mol,根据Fe元素守恒，样品中铁元素的质量m（Fe）=6.6X10一

3molX56g-mol-1=0.3696g,样品中铁元素的质量分数w（Fe）=X100%=

12.32%o

初三化学计算题及答案（精品）

1.用氯酸钾和二氧化镒的混合物16g,加热制取氧气，待完全反应，冷却后称

量，得到n.2g固体物质，计算原混合物中二氧化镒的质量（计算结果保留二

位小数）。

2.刘彬同学的姑父从三峡搬迁到我们家乡后，准备兴建一座碳酸钙精粉厂。

为检测当地石灰石中碳酸钙的纯度，他在实验室用6g石灰石样品（杂质不参加

反应）与19g稀盐酸恰好完全反应，测得残留物为22.8g。求：

（1）依据质量守恒定律，生成二氧化碳g；

（2）样品中碳酸钙的质量分数；

（3）所用稀盐酸溶液中溶质的质量分数。

3.（5分）由硫元素和铜元素组成的一种化合物（硫化物）4.0g,高温条件下

在空气中充分煨烧，只得到气体SO2和4.0g固体CuOo

（1）要使煨烧后的固体CuO完全溶解，可加入适量稀硫酸。计算至少需要

溶质质量分数为10%的稀硫酸多少克？（要求写出计算所需的化学方程式）

（2）运用所学知识和上述数据进行分析，这种硫化物的化学式

为。

4.（1）曲酸（C6H60）是一种新型添加剂，它具有广泛的抗菌作用，作为防腐剂添加于食品中，具

有非常

5.好的效果.曲酸的相对分子质量是,曲酸中碳、氢、氧三种元

素的质量比是__________________

（2）某工厂的废料中含铁和铜，需回收此废料中的铜.现取铁和铜的混合物

样品10g,向其中加入废弃的稀硫酸50g恰好完全反应，产生0.lgH2o

求：①废料中铜的质量分数。

②废弃稀硫酸中硫酸的质量分数。

5.侯德榜是我国著名的化学家。由他发明的侯氏制碱法制得的纯碱中可能含有

少量氯化钠。现取仅含氯化钠杂质的纯碱样品33.2g,加入130g稀盐酸中，恰

好完全反应，得氯化钠溶液150go

求：（1）该纯碱样品中Na2c的质量；

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。

6.（10分）某矿井采出的食盐（俗称井盐）中含有CaCk,为设计除杂方案需测定

CaC12的含量;取上述井盐22.8g,向其中加入100g质量分数为10.69%的Na2C03

溶液恰好完全反应。若样品检测过程在露℃的恒温下进行，此时NaCl的溶解度

为36go

（1）取样检测后的溶液中，Na+与C1一的数量比

为。

（2）求检测后的溶液中NaCl的质量及井盐中CaC12的质量分数（结果保留一

位小数）。

⑶请通过相关计算判断，取样检测后的溶液是否为时的NaCl饱和溶液?

7.取碳酸钠和氯化钠的固体混合物13,6g,与质量为73g的稀盐酸恰好完全反

应，产生二氧化碳气体的质量为4.4g,计算：

（1）固体混合物中碳酸钠的质量

（2）该稀盐酸中溶质的质量分数

（3）反应所得的溶液中溶质的质量分数（最后结果保留一位小数）

8.（4分）啤酒、红酒和白酒中都含有乙醇（C2HB0H）,饮酒后乙醇可进入人体

血液中，科学实验表明，当乙醇在人体血液中的含量超过80mg/100mL血（每

100mL血中含有80mg乙醇）时，便会影响人的驾车或操作机器的能力；已知

饮用某啤酒1大杯（0.56L）,会使血液中乙醇含量升高30mg/100mL血。回

答下列问题：

（1）乙醇中含有种元素。

（2）乙醇分子中碳、氢、氧原子的个数比是。

（3）李明饮用了3大杯上述啤酒后，其体内每100mL血液中乙醇的含量（理

论上）升高mg,（填影响或不影响）其驾车或操

作机器的能力。

9.（6分）小华想测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提

供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。

（1）你认为能测出其铜的质量分数的是合金；

（2）小华取该合金的粉末32.5g,与足量该盐酸充分反应，经测定，产生了

0.4g气体请求出该合金中铜的质量分数。

（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是

（选填序号）。A.参加反应的合金质量B.参

加反应的稀盐酸的质量

C.参加反应的稀盐酸的体积和密度D.产

生气体的质量

10.（6分）欲使6.5g锌跟20%的稀硫酸完全反应，需要这种稀硫酸多少克？

11.（5分）游泳池常用硫酸铜溶液进行杀菌消毒。某游泳池现需含铜4%的硫酸

铜溶液消毒，试求这种溶液中溶质的质量分数？

12.（6分）把12.5g含杂质20%的大理石放人盛有34.4g稀盐酸的烧杯中，恰

好完全反应，反应后烧杯中物质的总质量比反应前减少了4.4g。求反应后所得

溶液中溶质的质量分数。（大理石中的杂质不与酸反应，也不溶于水）

13.（2分）用KC1和KH2P04固体配制钾元素、磷元素、水的质量比为78：31：

10000的植物生长营养液，所耗用的KC1和KH2P04的质量比

为。

14.（4分）（1）尿素是一种常用氮肥，其化学式为C0（NH2）2。尿素

由种元素组成，其相对分子质量为一。小林家中有一块稻

田，需施15kg尿素，他到农资公司去购买，由于尿素售完，他需购硝酸镂（化

学式NH4N03）代替尿素.他应购的硝酸铁的质量为kgo

（2）用2%的NaOH溶液给禽舍消毒能有效杀灭“禽流感"病毒。要配制2L2%R

NaOH溶液（密度lkg/L）.需NaOH的质量为go

15.（5分）制取22吨二氧化碳，需煨烧含碳酸钙80舞的石灰石多少吨？

16、据Science,Vol303,Issue5660,993-997,13February2004报道：

以铭的化合物为催化剂，乙醇与水的混合物部分氧化可有效地生产出氢气，同时

得到另一副产物X,反应的化学方程式是2c2H50H+4H20+02==4X+10H2则

X的化学式是。乙醇的相对分子质量

是;乙醇分子中氢原子的质量分数

是。

17、（本题要求写出计算过程）

将1.80g不纯的氯化铜样品（杂质不溶于水,也不参加反应）跟一定量的氢氧化钠

溶液恰好完全反应,过滤后得到溶质质量分数为20.0%的溶液5.85go求：

（1）样品中氯化铜的质量分数

（2）加入氢氧化钠溶液的质量。

18.实验室配制300g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠g,

水go

19.将一定量的石灰石放人烧杯中，加入100g稀酸恰好完全反应（杂质不溶解，

也不参加反应），此时，烧杯中物质的总质量比反应前减少了8.8g,则石灰石

中碳酸钙的质量为g,

所用盐酸的溶质质量分数为0

20.（1）（2分）计算碳酸氢镂（NH4HC0。）中氮元素的质量分数。（计算结果精确到

0.1）

（2）（2分）请根据下图要求，自编一道有关溶液的计算题，并进行解答。

21.（4分）盐酸和氯化坝的混合溶液40g,其中盐酸的溶质质量分数为10%.向

混合溶液中加入9%的硫酸溶液20g恰好完全反应。

计算：（1）生成沉淀的质量是多少克？

（2）反应后所得溶液中盐酸的质量分数。（计算结果精确到0.1）

22.（4分）油炸食品，烧烤食品等被营养专家称作“垃圾食品”，这是因为在制

作过程中不仅产生大量有害气体污染环境，而且食物中还会产生一些强致癌物质,

故此类食品不易多吃、常吃。如在食物的煎炸过程中会产生一种有害物质一丙烯

醛。化学式为C2H3CH0。试回答：

（1）丙烯醛的相对分子质量是。

（2）丙烯醛中氧元素的质量分数为（结果保留一位小

数）。

（3）112g丙烯醛中碳元素的质量为=

23.（8分）我省盛产石灰石，其中含有的杂质为二氧化硅（不溶于水、高温下难

以分解的酸性氧化物）。S中学初三化学研究性学习小组的同学为了测定某矿山

石灰石的纯度，取2.0g该矿山石灰石样品，将20.0g盐酸平均分成4份，分4

次加入到样品中，充分反应后测定剩余固体的质量，数据见下表。试求。

（1）2.0g石灰石样品中杂质的质量。

（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数。

（3）加入的盐酸中溶质的质量分数是多少？

次数1234加入盐酸质量/g5.05.05.05.0剩余固体质量/gl.30.60.20.224.（2分）近几年脑黄

金（DHA）成为人们研究的热点之一。脑黄金在医药、食品等行业中应用前景

非常广阔，脑黄金的化学式为C25H51C00H,试计算：

（1）脑黄金中碳、氢、氧元素的最简质量比等到

于。

（2）脑黄金中氧元素的质量分数

为（精确到0.1%）

25、（5分）纯铜呈紫红色，故又称紫铜。而铜的合金有黄铜、青铜和白铜等。

其中Cu与Zn的合金称黄铜。黄铜有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪

器零件。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20克该黄铜样品加入到50

克稀硫酸中，恰好完全反应,产生气体0.2克。反应的化学方程式为:Zn+H2S04

==ZnS04+H2fo试求：

（1）该黄铜样品中铜的质量分数。

（2）原稀硫酸溶液中溶质质量分数。

参考答案

1.解：设原混合物中KClOs质量为x,依题意可知完全反应后生成氧气的质量为: