1、高中化學(xué)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算思維規(guī)律探究典例解析典例1.3.78g Na2SO3固體加入到200mL的稀H2s04中完全反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2氣體448mL ,求稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度解析：首先求200mL稀H2SO4中H2SO4的物質(zhì)的量，Na2SO3和SO2哪種作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)？先應(yīng)判斷何者過(guò)量，然后再以不足量的物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。設(shè)200mL稀H2SO4中H2SO4的物質(zhì)的量為x TOC o 1-5 h z Na2SO3 H2SO4 - NazSQ SQH2O1261224003.78g x 448mL3.78448因 ,所以Na2SO3固體過(guò)量。12622400,122400根據(jù)一=

2、,解得 x = 0.02molx 448c(H2sO4) = 0.1mol L答案：c(H2SO4)=01mol L評(píng)析：這是一種“已知一種反應(yīng)物的量和一種生成物的量，求該反應(yīng)方程式中其他物 質(zhì)的量”的題型。此類題的做法，除了按上述解析的解法外，還可以這樣做：即產(chǎn)物的量 肯定是“實(shí)際”參加反應(yīng)的物質(zhì)所決定的，反之，可由產(chǎn)物的量直接確定任何一個(gè)反應(yīng)物 的量。典例2.標(biāo)況下H2、O2混合氣體共a mL,點(diǎn)燃后恢復(fù)到原狀況，剩余氣體為 b mL ,則 混合氣中H2、O2的體積分別是多少毫升？解析：題中給出混合氣體的量和反應(yīng)剩余物的量，如何判斷過(guò)量？應(yīng)用討論法假定某一物過(guò)量。若H2過(guò)量，設(shè)。2的體積為

3、V (。2),則有：點(diǎn)燃 TOC o 1-5 h z 2H2(g) O2(g)2H2O(L)V1mL3mLV(O 2)(a-b)mLa - bV (O2) =mL3V(H2) = amL- x (a -b)mL = (2a +b)mL。333若氧氣過(guò)量，設(shè)氫氣的體積為V(H2),則有：點(diǎn)燃2H2(g)O2(g)2H2O(L)V23mLV(H2)(ab)mLV(H2) = 2(a -13)mL32(a -b) a 2bV(O2)=amL- mLmL HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 33a - b答案：H2過(guò)重日V(O2) =mL3V(H2)-2

4、amL3 O2過(guò)量時(shí)：V(H2) =2(a-b)mL3V(O2) = a 2b mL3評(píng)析：這是一種“已知反應(yīng)混合物的總量，以及剩余的量，求算原混合物中物質(zhì)的量” 的題型。此類題目切忌考慮不周，將一部分情況漏掉。典例3.工業(yè)上制硫酸的主要反應(yīng)如下： 高溫 4FeS2 +11O2=2Fe2O3 +2SQ ；2SQ O2 .三七川 , 2SO3； SO3 H2O = H2SO4燃燒2.5t含85%FeS2的黃鐵礦石(雜質(zhì)不參加反應(yīng))時(shí)，F(xiàn)e$中的S有5.0%損失而混入爐渣，計(jì)算可制得 98%的硫酸的質(zhì)量。解析：依據(jù)化學(xué)方程式，可找出如下關(guān)系：F eS 2SQ 2SO3 2H2sO4 ,即：FeS2

5、 2H2sO4。另可以根據(jù)硫元素質(zhì)量守恒有：S H2SC4 ,二種解法如下：解法一：設(shè)可制得 98%硫酸的質(zhì)量為x：F eS2H2SO41202X 982.5tX85%X95%xX98%=34t2.5tX 85% X 2X 98%98 X 120答：可制得98%的硫酸3.4t。解法二：實(shí)際參加反應(yīng)的 S的質(zhì)量為:m(S) =m(F eS) . w(S)Mr(FeS2)2 X 32 一 = 2.5tX 85% X X 95% =1.08t120設(shè)可制98%的硫酸的質(zhì)量為 xS h2so432981.08t108tx 98二 34tx 二32 X 98%答：可制得98%的硫酸3.4t。答案：3.4

6、t評(píng)析：這是一道典型“關(guān)系式法”的題目。關(guān)系式的找出可根據(jù)各步反應(yīng)方程式，直 接利用質(zhì)量守恒找出。典例4,為了配制一種培養(yǎng)液需含NaH2PO4和Na2HPO4 (它們的物質(zhì)的量的比為 3: 1)的混合液，每升混合液中含磷元素O.IOmol?，F(xiàn)有4.0mol - L的H3PO4和固體NaOH配制2.0L混合液，求需該磷酸溶液多少毫升和NaOH多少克？解析：本題起始物質(zhì)為 H3PO4和NaOH,最終要配成 NaH2 PO4和Na2HPO4應(yīng)用什 么方法？由起始物質(zhì)和最終物質(zhì)可知：應(yīng)用P元素守恒和Na元素守恒解題。依據(jù)P元素守恒：n(H3 PO4) =n(P) =0.1mol Lx 2.0L = 0

7、20molV(H3PO4)=02 =0,05 -50mL 4n(N a H；PO4) =-X 0.10mol LX2.0L =0.15mol4 1 n(Na2HPO4) = 乂 010mol L x 2.0L =0.05mol 4依據(jù)Na元素守恒：n(NaOH = n(NaHPO4)2n(NazHPO4) =0.15mol 0.05molx 2 = 025mol m(NaO H = 0.25X40g - mol1 =10g答案：50mL; 10g評(píng)析：這是一道有關(guān)“守恒法”的題目。即利用變化過(guò)程中，某一特定量不變，如質(zhì) 量守恒，要正確確定不變的量。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1:在反應(yīng)X + 2Y = R

8、+2M中，已知R和M摩爾質(zhì)量之比為 22: 9,當(dāng)1.6gX 與Y完全反應(yīng)后，生產(chǎn) 4.4gR,則此反應(yīng)中 Y和M的質(zhì)量之比為()A. 16: 9B. 23: 9C. 32 : 9 D, 46: 9對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2:有68.2g KClO 3與MnO2的混合物加熱至質(zhì)量不再變化為止，固體質(zhì)量變 為49g,問(wèn)生成氧氣多少克？將加熱后的固體冷卻，加入足量的濃H2sO4強(qiáng)熱使反應(yīng)完全，把產(chǎn)生的氣體全部通入 50g 20%的氫氧化鈉溶液中，最后向所得的溶液中滴入幾滴紫色石蕊 試液，呈什么顏色？對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3:用CO還原5.0g某赤鐵礦(主要成分為 F&O3,雜質(zhì)不參加反應(yīng))樣品， 生成CO2通過(guò)足量的石灰水，得

9、沉淀 6.8g,求赤鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練4:填空：(1)有一在空氣中暴露過(guò)的 KOH固體，經(jīng)分析測(cè)知含水 2.8%, K2CO3 37.3% ,取樣品投入25mL 2mol L，的鹽酸中，中和多余的酸又用去1.07mol L 的KOH溶液30.8mL;蒸發(fā)中和后的物質(zhì)，得到 (填化學(xué)式)固體 g。(2)硫酸鏤在強(qiáng)熱條件下分解，生成氨、二氧化硫、氮?dú)夂退?，反?yīng)中生成氧化產(chǎn)物 和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是 。解析：對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1:解析：X 2Y = R 2M22 2x91.6g4.4g3.6g由質(zhì)量守恒：16g + m(Y) = 4,4 g+3.6 g m(Y)=6.4g, m(Y):

10、m(M ) =16: 9答案：A對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2：解析：由差量可求O2的質(zhì)量，即68.2g49g = 19.2g；再求KClO3與MnO2的質(zhì)量：設(shè)原混合物中有 KCIO3為x g, MnO2的質(zhì)量為（68.2gx）g，生成KCl為y g。M n O2KC1O_2KCl 3O2 TOC o 1-5 h z 24514996x gy g19.2gx=49g, y= 29.8g,原混合物中 MnO2的質(zhì)量為68.2g -49 =19.2gA HYPERLINK l bookmark53 o Current Document MnO2 2KC1 2H2sO4 -MnSO4 K2sO4 C122H2O .

11、19.2X 14929.8X 87.MnO2過(guò)量，應(yīng)由KCl來(lái)求Cl2的質(zhì)量2KClCl21497129.8gmm= 14.2g由NaOH的質(zhì)量為：50g x 20% = 10gCl2 2NaOH -NaCl NaClO H2O80X 14.271X 10 . Cl2過(guò)量Cl? +H?O = HCl +HClO ,故加入紫色石蕊試液后應(yīng)先變紅后褪色。答案：(1)產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為 19.2g(2)滴入紫色石蕊試液，顏色先變紅后褪色。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3:解析：本題為多步反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AFe2O3 3CO2Fe 30。2CO2 Ca(OH)2 =CaCO31，+H2。故有 Fe2O3 3CO2

12、 3CaCO3,求得 m( Fe2O3) = 36 g ,再求 w( Fe2O3) = 72%答案：w(FezO3)=72%對(duì)應(yīng)訓(xùn)練4:解析：(1) KCl Cl HCln(KCl) =n(HCl) =2mol L 0.025L = 0.05molm(KCl) =0.05molX 74.5g - mol，= 3725g(2)據(jù)得失電子守恒：6n(N2) =2n(SO2)。答案：(1) KCl , 3.725g(2) 1 : 3研究探索研究探索1:在25C, 101kPa條件下，將15L。2通入10L CO和 電混合氣體中，使 其完全燃燒，干燥后，恢復(fù)至原來(lái)的溫度和壓強(qiáng)。(1)若剩余氣體的體積是

13、 15L,則原CO和H2的混合氣中，V (CO) =L, V (H 2) =L 0(2)若剩余氣體的體積為 a L,則原CO和H2的混合氣中，V (CO) : V (H?)= L。(3)若剩余氣體的體積為 a L,則a的取值范圍是 。解析：此題是一道綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題，涉及到利用化學(xué)方程式中氣體體積變化的問(wèn) 題，是一種反應(yīng)物過(guò)量的字母型計(jì)算題，考查了能融會(huì)貫通地進(jìn)行有關(guān)方程式計(jì)算的邏輯 思維能力。從 2H2 +O2 =2H2O, 2CO+O2 =2CO2 來(lái)看，每 2mol 混合氣體消耗 1mol O2,即現(xiàn)在是15L O2, 10L CO和H2混合氣體，故 O2過(guò)量，以不足量 CO、H2來(lái)計(jì)

14、算結(jié)果。設(shè)混合氣體中CO和H2的體積分別為x、y,有：2CO+O2=2CO2, 2H2+。2=2也。212x2sx2工x y =1015-x - 丫 x =152 221yy 2x =5L解得y =5L第(2)問(wèn)是第(1)問(wèn)的發(fā)展，將問(wèn)題從具體的數(shù)值推廣到一般數(shù)字，因此可直接代 入上述方程：x y = 10 x y15 - 一x = ax =(a-10)L解得：y =(20 -a)L故V(CO): V(H2)=(a 10): (20-a)第(3)問(wèn)在第(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化，可直接從數(shù)學(xué)角度和化學(xué)的實(shí)際意義來(lái) 分析推導(dǎo)出a的取值范圍。因?yàn)榛旌蠚怏w中既有H2又有CO,故：a-100, a 10,20-a0, a 20,故a的取值范圍是10 a 20。答案：(1) 5, 5(a-10): (20-a)10 a 20研究探索2:某化肥廠用NH3制備NH4NO3,已知NH3制NO的產(chǎn)率是96%, NO制 HNO3的產(chǎn)率是92%, HNO3與NH3生成NH4NO3均無(wú)損失。則制 HNO3所用去的氨氣的質(zhì) 量占總耗氨質(zhì)量的%。解析：由題意圖示如下:圖中明確標(biāo)出將原料氨可分為兩部分，一部分用制備HNO3,另一部分恰好與制得的HNO 3反應(yīng)制NH4NO3,與HNO3