歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!專題19化學(xué)計(jì)算常用方法和技巧班級姓名學(xué)號【專題目標(biāo)】掌握化學(xué)計(jì)算中的常用方法和技巧。強(qiáng)化基本計(jì)算技能，提高速算巧解能力和數(shù)學(xué)計(jì)算方法的運(yùn)用能力?！窘?jīng)典題型】題型一：差量法的應(yīng)用【例1】10毫升某氣態(tài)烴在80毫升氧氣中完全燃燒后，恢復(fù)到原來狀況（1.01×105Pa,270C）時，測得氣體體積為70毫升，求此烴的分子式?！军c(diǎn)撥】原混和氣體總體積為90毫升，反應(yīng)后為70毫升，體積減少了20毫升。剩余氣體應(yīng)該是生成的二氧化碳和過量的氧氣，下面可以利用差量法進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。CxHy+（x+）O2xCO2+H2O體積減少1

1+10

20計(jì)算可得y=4，烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4【規(guī)律總結(jié)】差量法是根據(jù)物質(zhì)變化前后某種量發(fā)生變化的化學(xué)方程式或關(guān)系式，找出所謂“理論差量”，這個差量可以是質(zhì)量差、氣態(tài)物質(zhì)的體積差、壓強(qiáng)差，也可以是物質(zhì)的量之差、反應(yīng)過程中的熱量差等。該法適用于解答混合物間的反應(yīng)，且反應(yīng)前后存在上述差量的反應(yīng)體系?！眷柟獭?、現(xiàn)有KCl、KBr的混合物3.87g，將混合物全部溶解于水，并加入過量的AgNO3溶液，充分反應(yīng)后產(chǎn)生6.63g沉淀物，則原混合物中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A.0.241B.0.259C.0.403D.0.487題型二：守恒法的應(yīng)用【例2】Cu、Cu2O和CuO組成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。求：寫出Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式。產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量。如混合物中含0.01moLCu，則其中Cu2O、CuO的物質(zhì)的量分別為多少？如混合物中Cu的物質(zhì)的量為X，求其中Cu2O、CuO的物質(zhì)的量及X的取值范圍。【點(diǎn)撥】本題為混合物的計(jì)算，若建立方程組求解，則解題過程較為繁瑣。若抓住反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)利用守恒關(guān)系進(jìn)行求解，則可達(dá)到化繁為簡的目的。利用電子守恒進(jìn)行配平。3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O利用N原子守恒。n（HNO3）==0.06mol，n（NO）==0.01mol，則n（Cu(NO3)2）==（0.06-0.01）/2=0.025mol本題混合物中雖含有Cu、Cu2O和CuO三種物質(zhì)，但參加氧化還原反應(yīng)的只有Cu、Cu2O，所以利用電子守恒可直接求解。轉(zhuǎn)移電子總數(shù)：n（e-）=n（NO）×3==0.03molCu提供電子數(shù)：0.01×2=0.02molCu2O提供電子數(shù)：0.03-0.02=0.01moln（Cu2O）=0.01/2=0.005moln（CuO）=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol根據(jù)（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmoln（CuO）=X-0.005mol。根據(jù)電子守恒進(jìn)行極端假設(shè)：若電子全由Cu提供則n（Cu）=0.015mol；若電子全由Cu2O提供則n（Cu2O）=0.015mol，則n（Cu2+）==0.03mol大于了0.025mol，說明n（Cu）不等于0，另根據(jù)n（CuO）=X-0.005mol要大于0可得n（Cu）>0.005mol。所以0.005mol<n（Cu）<0.015mol?！疽?guī)律總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子間重新組合，依據(jù)質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒現(xiàn)象，如：質(zhì)量守恒、元素守恒、電荷守恒、電子得失守恒等，利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法。質(zhì)量守恒就是化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變，在配制或稀釋溶液的過程中，溶質(zhì)的質(zhì)量不變。元素守恒即反應(yīng)前后各元素種類不變，各元素原子個數(shù)不變，其物質(zhì)的量、質(zhì)量也不變。電荷守恒即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液等，電荷的代數(shù)和為零，即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。電子得失守恒是指在發(fā)生氧化—還原反應(yīng)時，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無論是自發(fā)進(jìn)行的氧化—還原反應(yīng)還是原電池或電解池中均如此?！眷柟獭?、碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L鹽酸500mL。燃燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量是A.35gB.30gC.20gD.15g題型三：關(guān)系式法的應(yīng)用【例3】為了預(yù)防碘缺乏病，國家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50毫克的碘酸鉀。為檢驗(yàn)?zāi)撤N食鹽是否為加碘的合格食鹽，某同學(xué)取食鹽樣品428克，設(shè)法溶解出其中全部的碘酸鉀。將溶液酸化并加入足量的碘化鉀淀粉溶液，溶液呈藍(lán)色，再用0.030mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18.00mL時藍(lán)色剛好褪去。試通過計(jì)算說明該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品。有關(guān)反應(yīng)如下：IO3－＋5I－＋6H＋→3I2＋3H2OI2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－【點(diǎn)撥】本題為多步反應(yīng)的計(jì)算，可根據(jù)反應(yīng)方程式直接建立IO3－和S2O32－的關(guān)系式進(jìn)行求解。解：6S2O32－-------IO3－6mol1mol0.030mol/L×18.00mL×10-3nn（I2）==0.09×10-3mol每千克食鹽中含KIO3：∴該加碘食鹽是合格的【規(guī)律總結(jié)】實(shí)際化工生產(chǎn)中以及化學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時，往往涉及到多步反應(yīng)：從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過若干步反應(yīng)；測定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過若干步中間過程。對于多步反應(yīng)體系，依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進(jìn)行計(jì)算求解方法，稱為“關(guān)系式”法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算步驟，避免計(jì)算錯誤，并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式，建立關(guān)系式的方法主要有：1、利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式，2、利用方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式，3、利用方程式的加合建立關(guān)系式。【鞏固】3、已知脊椎動物的骨骼中含有磷。以下是測定動物骨灰中磷元素含量的實(shí)驗(yàn)方法。稱取某動物骨灰樣品0.103g，用硝酸處理，使磷轉(zhuǎn)化成磷酸根。再加入某試劑，使磷酸根又轉(zhuǎn)化成沉淀。沉淀經(jīng)灼燒后得到組成為P2Mo24O77的固體（其式量以3.60×103計(jì)）0.504g。試由上述數(shù)據(jù)計(jì)算該骨灰樣品中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（磷的相對原子質(zhì)量以31.0計(jì)。）題型四：平均值法的應(yīng)用【例4】由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混和物10克，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升，則混和物中一定含有的金屬是

A.鋅 B.鐵 C.鋁 D.鎂【點(diǎn)撥】本題利用平均摩爾電子質(zhì)量求解，據(jù)10克金屬與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升可得金屬平均摩爾電子質(zhì)量為10g/mol。四種金屬的摩爾電子質(zhì)量分別為：Zn：32.5g/mol、Fe：28g/mol、Al：9g/mol、Mg：12g/mol，其中只有Al的摩爾電子質(zhì)量小于10g/mol，故答案為C?！疽?guī)律總結(jié)】所謂平均值法是一種將數(shù)學(xué)平均原理應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的解題方法。它所依據(jù)的數(shù)學(xué)原理是：兩個數(shù)Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算術(shù)平均值Mr，一定介于兩者之間。所以，只要求出平均值Mr，就可以判斷出Mr1和Mr2的取值范圍，再結(jié)合題給條件即可迅速求出正確答案。常見方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩爾電子質(zhì)量、平均組成等。【鞏固】4、由10g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO20.1mol，則此樣品中可能含有的雜質(zhì)是A.KHCO3和MgCO3B.MgCO3和SiO2C.K2CO3和SiO2D.無法計(jì)算題型五：極端假設(shè)法的應(yīng)用【例5】將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H22.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合物的質(zhì)量可能是A.2gB.4gC.8gD.10g【點(diǎn)撥】本題給出的數(shù)據(jù)不足，故不能求出每一種金屬的質(zhì)量只能確定取值范圍。三種金屬中產(chǎn)生等量的氫氣質(zhì)量最大的為鋅，質(zhì)量最小的為鋁。故假設(shè)金屬全部為鋅可求的金屬質(zhì)量為8.125g，假設(shè)金屬全部為鋁可求的金屬質(zhì)量為2.25g，金屬實(shí)際質(zhì)量應(yīng)在2.25g~~8.125g之間。故答案為B、C?！疽?guī)律總結(jié)】“極端假設(shè)法”是用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的常用方法，一般解答有關(guān)混合物計(jì)算時采用，可分別假設(shè)原混合物是某一純凈物，進(jìn)行計(jì)算，確定最大值、最小值，再進(jìn)行分析、討論、得出結(jié)論。【鞏固】5、0.03mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合氣體共0.05mol。該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能是A．30B．46C．50D．66題型六：討論法的應(yīng)用【例6】向300mLKOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體。請回答下列問題：（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出。（2）若通入CO2氣體為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），得到11.9g的白色團(tuán)體。請通過計(jì)算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的，其質(zhì)量各為多少？所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度為多少【點(diǎn)撥】（1）由于CO2和KOH反應(yīng)時物質(zhì)的量之比不同則產(chǎn)物不同，故可根據(jù)CO2和KOH反應(yīng)時物質(zhì)的量之比對產(chǎn)物進(jìn)行討論。由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3可知n（CO2）/n（KOH）=1/2時產(chǎn)物為K2CO3，n（CO2）/n（KOH）=1時產(chǎn)物為KＨCO3，所以n（CO2）/n（KOH）<1/2時，KOH過量則產(chǎn)物為K2CO3＋KOH；1/2<n（CO2）/n（KOH）<１時，對于①反應(yīng)來說二氧化碳過量而對于②反應(yīng)來說二氧化碳量不足，所以產(chǎn)物為K2CO3＋KHCO3；n（CO2）/n（KOH）>１時，二氧化碳過量，則固體產(chǎn)物為KHCO3。答案為：①K2CO3＋KOH②K2CO3③K2CO3＋KHCO3④KHCO3（2）由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO322.4L(標(biāo)態(tài))138g22.4L(標(biāo)態(tài))100g2.24L(標(biāo)態(tài))13.8g2.24L(標(biāo)態(tài))10.0g∵13.8g＞11.9g＞10.0g∴得到的白色固體是K2CO3和KHCO3的混合物。設(shè)白色固體中K2CO3xmol，KHCO3ymol，即①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3xmol2xmolxmolymolymolymolxmol＋ymol＝2.24L/22.4mol?L—1＝0.100mol（CO2）138g?mol—1×xmol100g?mol—1×ymol＝11.9g（白色固體）解此方程組，得x＝0.0500mol（K2CO3）y＝0.0500mol（KHCO3）∴白色固體中，K2CO3質(zhì)量為138g?mol—1×0.0500mol＝6.90gKHCO3質(zhì)量為100g?mol—1×0.0500mol＝5.00g消耗KOH物質(zhì)的量為2xmol＋ymol＝2×0.0500mol＋0.0500mol＝0.150mol∴所用KOH溶液物質(zhì)的量濃度為0.150mol/0.300L＝0.500mol?L—1【規(guī)律總結(jié)】有一類化學(xué)計(jì)算題，由于某一條件的不確定，結(jié)果可能是兩個或兩個以上，也可能在某個范圍內(nèi)取值，這類題需要用討論的方法求解。常見的類型：1、討論反應(yīng)發(fā)生的程度；2、討論反應(yīng)物是否過量；3、討論反應(yīng)物或生成物的組成范圍；4、討論不定方程的解。【鞏固】6、常溫下盛有10mlNO2和10mlNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當(dāng)向其中緩緩?fù)ㄈ隣2一段時間后，試管內(nèi)殘留有2mL氣體，則通入O2的體積可能為多少升?【隨堂作業(yè)】一、選擇題（每題有1~2個答案）1．密度為1.45g/cm3的硫酸溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,直到沉淀完全為止,已知沉淀的質(zhì)量與原硫酸溶液相等,則原硫酸溶液的濃度為A.29.6%B.42.1%C.14.8mol/LD.6.22mol/L2．在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中，若K+、Cl-各為1.5mol，Mg2+為0.5mol，則SO42-的物質(zhì)的量為A.0.1molB.0.5molC.0.15molD.0.25mol3．將3.20gCu跟30.0mL10.0mol/L的硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物只有NO和NO2。若反應(yīng)后溶液中有amolH+，則此時溶液中含有NO3-離子的物質(zhì)的量為A.a/2molB.2amolC.0.1amolD.(a+0.1)mol4．在一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為0.25。若反應(yīng)前后條件不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物的體積比值是A.1/5B.1/4C.1/3D.1/25．3g鎂、鋁合金與100mL稀硫酸恰好完全反應(yīng)，將反應(yīng)后所得溶液蒸干，得到無水硫酸鹽17.4g，則原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為A.1mol/LB.1.5mol/LC.2mol/LD.2.5mol/L6．在碳酸鉀中含有純堿、硝酸鉀、硝酸鋇中的雜質(zhì)一種或兩種。將7.8g試樣溶于水、得到澄清溶液，再加入過量的CaCl2溶液得到沉淀5.0g，對原樣品中的雜質(zhì)的判斷正確的是A.一定沒有Na2CO3和Ba(NO3)2B.一定有Na2CO3而沒有Ba(NO3)2C.沒有Ba(NO3)2但有KNO3，可能還有Na2CO3D.沒有Na2CO3但有Ba(NO3)2和KNO37．1摩CO與2摩H2O(氣)在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):CO+H2O(氣)CO2+H2,反應(yīng)達(dá)到平衡時生成0.6摩CO2。若在相同條件下將H2O(氣)由2摩改為4摩,反應(yīng)達(dá)到平衡時生成的CO2的物質(zhì)的量為A.0.3molB.0.6molC.0.9molD.1.2mol8．質(zhì)量為25.6g的KOH和KHCO3混合物在250oC的密閉容器中充分煅燒后排出氣體，冷卻，殘留固體20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是A.大于B.小于C.等于D.任意比9．有一氧化鐵樣品，用5mol/L的鹽酸140mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氯氣，亞鐵離子全部轉(zhuǎn)變?yōu)殍F離子，則該氧化物可能的化學(xué)式為A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O710．合成氨過程中將N2和H2按1:3體積比混合后通過合成塔。若合成塔排出的混合氣體中NH3占12%,則N2所占的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)為(氣體在同溫同壓條件測得)A.12%B.6%C.22%D.44%二、計(jì)算題11、氫氣和氧氣的混合氣體為120℃和一定壓強(qiáng)下物質(zhì)的量為amol，點(diǎn)燃后發(fā)生反應(yīng)，待氣體恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)時，測得氣體的物質(zhì)的量為bmol，求原昆合氣體中氫氣和氧氣的物質(zhì)的量各是多少？12、工業(yè)上利用氨催化氧化法可制取硝酸，加入脫水劑后制得較高濃度的硝酸?，F(xiàn)以17噸氨作為原料，假設(shè)NH3全部轉(zhuǎn)化為HNO3。寫出NH3完全轉(zhuǎn)化為HNO3的總化學(xué)反應(yīng)方程式生產(chǎn)過程中需加水吸收，如果加入脫水劑后脫去水的量相等，則所得硝酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？如果生產(chǎn)中同時制得50%的硝酸m1噸和90%的硝酸m2噸（脫去的水可循環(huán)使用，制得教低濃度的稀硝酸），若共加入27噸水，則m1與m2的質(zhì)量比為多少？13、現(xiàn)有等物質(zhì)的量的NaHCO3、KHCO3的混合物ag與100mL鹽酸反應(yīng)。題中涉及的氣體體積均以標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)，填空時可以用帶字母的公式表示。（1）該混合物中NaHCO3與KHCO3的質(zhì)量比為。（2）如碳酸氫鹽與鹽酸恰好完全反應(yīng)，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1。（3）如果鹽酸過量，生成CO2的體積為L。（4）如果反應(yīng)后碳酸氫鹽有剩余，鹽酸不足量，要計(jì)算生成CO2的體積，還需要知道。（5）若NaHCO3和KHCO3不是以等物質(zhì)的量混合，則ag固體混合物與足量的鹽酸完全反應(yīng)時生成CO2的體積范圍是。14、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.68L無色可燃?xì)怏w在足量氧氣完全燃燒。若產(chǎn)物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀質(zhì)量為15.0g，若用足量堿石灰吸收燃燒產(chǎn)物，增重9.3g。（1）計(jì)算燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量。（2）若原氣體是單一氣體，通過計(jì)算推斷它的分子式。（3）若原氣體是兩種等物質(zhì)的量的氣體的混合物，其中一種是烴，請寫出它們的分子式。（只要求寫出一組）15、接觸法制硫酸排放的尾氣中含少量的SO2，為防止污染大氣，在排放前設(shè)法進(jìn)行綜合利用。（1）某硫酸廠每天排放的10000m3尾氣0.2%（體積分?jǐn)?shù)）的SO2，問用NaOH溶液、石灰及O2處理后，假設(shè)硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏（CaSO4?2H2O）？（2）如果將一定體積的尾氣通入100mL2mo