專題6化學(xué)計(jì)算

一、守恒法

1.(2019?衢州五校聯(lián)考)向200mLFeCb和HC1的混合溶液中，分別加入一定量

成分均勻的Fe、Cu混合固體，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量及放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)

狀況下測得)如下表所示。(不考慮鹽類的水解)

加入固體質(zhì)量/g9.0018.()27.()

剩余固體質(zhì)量/g3.209.6015.8

放出氣體體積/L01.122.24

試計(jì)算：

(1)混合固體中〃z(Fe):/n(Cu)=。

(2)原混合溶液中c(CF)=o

解析(1)從第二組投料分析：投進(jìn)的18.0gFe、Cu混合固體，剩余的9.60g為

Cu,因?yàn)镕e與混合液中的HC1反應(yīng)已產(chǎn)生了1.12L的H2,之前已把Fe3+反應(yīng)

完，加入的Cu不與Fe3+及H+反應(yīng)，全部剩余，即18g固體中含Cu：9.6g,則

含F(xiàn)e：8.4g,即混合同體中，：〃icu=7：8；

(2)由第三組數(shù)據(jù)分析：加入27.0g固體，剩余15.8g,減少的質(zhì)量為11.2g,全

部是溶解的Fe,而Fe參與了兩個(gè)反應(yīng)：

Fe+2Hl=Fe2++H2t

5.6g2.24L

0.1mol0.1mol0.1mol

11.2-5.6=5.6(g)

Fe+2Fe3+=3Fe2

0.1mol0.3mol

即最終溶液中的溶質(zhì)全部為HeCh：0.1+0.3=0.4(mol)

故原混合溶液中c(Cr)=^4y^=4.00(mol/L)

答案(1)7：8(2)4.00mol-L-1

1.已知PbO2能氧化濃鹽酸生成C\2oPbO2受熱分解為+4和+2價(jià)混合氧化物?，F(xiàn)將2

molPbO2加熱分解，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氣體。然后向剩余固體中加入足量的濃鹽酸

加熱反應(yīng)，收集Cl2o

(1)剩余固體中Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)O

(2)生成Cl2的物質(zhì)的量______。

2.(2017年11月29)取7.90gKMnC>4,加熱分解后剩余固體7.42g。該剩余固體與足量的

濃鹽酸在加熱條件下充分反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體A,產(chǎn)物中錦元素以M/+存在。

請計(jì)算：

(1)KMnCh的分解率o

(2)氣體A的物質(zhì)的量_______。

計(jì)算中的差量法

2.某物質(zhì)的分子式為CiH.、。：，取該物質(zhì)4g在足量的02中充分燃燒，將產(chǎn)物全

部通入過量的Na2O2中，若NazCh固體的質(zhì)量增加了8g,則下列說法正確的是

()

A.若y>x>z,則A>B

B.若x=y>z,貝I」A>B

C.若x=z<y,則4=B

D.若x<z=y,則A<B

解析有機(jī)物在足量的02中充分燃燒后生成CO2和HzO,通入過量的Na2O2中，

發(fā)生反應(yīng)2CO24-2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O4-2Na2O2=4NaOH+O2t,由

方程式可知，過盆化鈉增加的質(zhì)量等于與C02等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量和與H2O

等物質(zhì)的量的H2的質(zhì)量之和，即增加的質(zhì)量可表示為，〃CO?〃H2,所以，若4=

B,只需人=z,y為任意值，C正確。

答案C

二、關(guān)系式法

1.為測定某石灰石中CaCCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取Wg石灰石樣品，加入過量的濃度為6mo卜

L」的鹽酸，使它完全溶解，加熱煮沸，除去溶解的CO2,再加入足量的草酸鉞［(NHJLCZO/

2+

溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，則析出草酸鈣沉淀，離子方程式為C20r+Ca

=CaC2O4I,過濾出CaC?04后，用稀硫酸溶解：CaC2C)4+H2so4=H2czCh+CaSO。再

用蒸儲水稀釋溶液至％mL1,取出V,mL用amol?L「的KMnO?酸性溶液滴定，此時(shí)發(fā)生反

應(yīng)：2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2t+8H2。。若滴定終點(diǎn)時(shí)消耗amol,L」的

KMnChV2mL,計(jì)算樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

由方程式可以得出相應(yīng)的關(guān)系式

5CaCCh?5Ca2+?5CaC2Ch?5H2c2。4?2MnO4

52

ni(CaCOj)。匕義103mol

-3

m(CaCO3)=2.5?V2X10mol

樣品中〃(CaCO3)=2.5"2><10"號moi

_y

3(}

(2.5"?X10-X-)molXl(X)g.mor'

則w(CaCO_3)=------------------------而---------------X100%='w^~%o

3.堿式次氯酸鎂［M&,(C1O)〃(OHLxHzO］是一種有開發(fā)價(jià)值的微溶于水的無機(jī)抗菌劑。為確

定堿式次氯酸鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取1.685g堿式次氨酸鎂試樣于250mL錐形瓶中，加入過量的KI溶液，用足量乙

酸酸化，用0.8000m。卜I/】Na2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(離子方程式為2s2。歹+L=2「+

S40r),消耗25.00mL。

②另取1.685g堿式次氯酸鎂試樣，用足最乙酸酸化，再用足晟3%比。2溶液處理至不再產(chǎn)

生氣泡(H2O2被CIO一氧化為02)，稀釋至1000mL。移取25.00mL溶液至錐形瓶中，在一

定條件下用0.02000molL-1EDTA(Na2H?Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Mg?+(離子方程式為Mg2+

2-2-,消耗。

+H2Y=MgY+2H25.00mL

(I)步驟①需要用到的指示劑是________。

⑵通過計(jì)算確定堿式次氯酸鎂的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。

答案(1)淀粉溶液

(2)關(guān)系式:C1CT?12?2s2。歹

-,-3

n(CIO-)=7KS2Or)=7X0.8000mol-LX25.00X10L=0.01mol,

〃(Mg2+)=0.02000molL-,X25.00X10"33粵w=0.02mol,

根據(jù)電荷守恒，可得：

/2(OH)=2AZ(Mg2+)-/i(C10")=2X0.02mol-0.01mol=0.03mol,

w(H2O)=1.685g-0.01molX51.5gmol'-0.02molX24g-mol「-0.03molX17gmor'=

0.180g,

〃(H2O)=「"80：]=0.01mol,

18gmol1

n(Mg2+)://(CIO)：〃(OH一):“(HhO)=0.02mol:0.01mol:0.03mol:0.01mol=

2：1：3：1,

堿式次氯酸鎂的化學(xué)式為Mg2ClO(OH)3H2Oo

考向四計(jì)算中的討論法

討論法

由于某一條件的不確定，結(jié)果可能是兩個(gè)或兩個(gè)以上，也可能在某個(gè)范圍內(nèi)取俏,

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；

“極端假設(shè)法”是常用的討論方法：

“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(shí)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。

4.（2019?浙江暨陽聯(lián)合）在K2cCh樣品中含Na2c03、KNO3、Ba（NO3）2中的一種

或兩種雜質(zhì)。將該樣品溶于足量水中得到澄清溶液，再加入過量CaCL溶液

得bg沉淀。

⑴當(dāng)〃=39〃/25時(shí)，該祥品中雜質(zhì)肯定不存在,可能存在?

（2）當(dāng)。=39〃/25時(shí)，求雜質(zhì)中肯定存在的物質(zhì)的質(zhì)量取值范圍o

解析（1）得到澄清溶液，故一定不存在Ba（NO3）2、由于〃g沉淀僅需要69勿50g

K2CO3,提供的樣品質(zhì)量Q=39〃25大于69〃50,而單位質(zhì)量Na2cCh產(chǎn)生沉淀

的能力強(qiáng)于K2co3,故一定存在KNO3,可能存在Na2co3。（2）用極端假設(shè)法，

若全部為K2c03,可得KNO3為01昉,若全部為Na2co3,可得KNO3為0.5b,

K2co3肯定存在，Na2co3可能存在，故答案為：（）.18人＜相＜（）.5人

答案（1）Ba（NCh）2Na2co3（2）0.18〃Wm＜0.5/?

1.（2019?東陽中學(xué)高三模擬）將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、A】分別與100mL2

moLL1的鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得生成氣體的體積H已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況）與時(shí)間t的

關(guān)系如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.x=2.24

B.鈉的物質(zhì)的量為0.2mol

C.反應(yīng)時(shí)，Na、Mg、Al均過量

Djh線。為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像

三、熱重分析

(1)設(shè)晶體為1molo

(2)失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。

(3)計(jì)算每步的“剩余，(imolS質(zhì)量廣1°0%=固體殘留率。

(4)晶體中金屬質(zhì)量不減少，仍在〃?剩余中。

(5)失重最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得〃?(O),由〃(金屬)：〃(0),即可求出失重后物

質(zhì)的化學(xué)式。

2.[2014?新課標(biāo)全國卷II,27(4)]PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失

樣品起始質(zhì)吊：一4點(diǎn)固體質(zhì)量

重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重(即X100%)的殘留固體。若a

4.0%樣品起始質(zhì)量

點(diǎn)固體組成表不為PbO、或〃正bOwPbO,列式計(jì)算x值和m：〃值。

答案根據(jù)Pb02=^Pb0、+^O2f,有卷><32=239X4.0%,解得工

F.4,根據(jù)加PbO^PbO,有*=14得"耨昔。

1.25.35gMnSO4H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線汝1下圖所

示：

(1)300℃時(shí)，所得固體的化學(xué)式為。

(2)1150℃時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________

I|50,C

答案(l)MnSCh(2)3MnO2=^=Mn3O4+O2t

解析(1)25.35gMnSOrHiO樣品中/z(Mn)=/?(MnSO4H2O)=0.15mol,其中?(H2O)=

0.15mol,，〃(H2O)=2.7g,300c時(shí)，所得固體質(zhì)量為2265g,減少的質(zhì)量為2.7g,則說明

該段失去結(jié)晶水，此時(shí)固體■為MnSCh。

(2)溫度繼續(xù)升高，固體MnSCh受熱分解生成錢的氧化物和硫的氧化物0.15mol,850℃時(shí)，

固體質(zhì)量由22.65g減少到13.05g,減少的質(zhì)量為9.6g,則硫的氧化物的相對質(zhì)量為64,

故為二氧化硫，則此時(shí)的固體為MnOM150°C時(shí)固體為二氧化鎰分解所得，由鎰元素質(zhì)量

守恒，則m(Mn)=n(Mn)X55gmo「=8.25g,則氧化物中zn(O)=11.45g-8.25g=3.2g,

〃(O)=

0.2mol,故〃(Mn)：〃(O)=0.15：0.2=3：4,則該氧化物為MgCh,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為