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专题讲座一化学计算的常用方法方法一守恒法1．应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。
在化学变化中的各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。
2．解题步骤题组一原子守恒1.密胺是重要的工业原料，结构简式如图所示。
工业上以液氨和二氧化碳为原料，以硅胶为催化剂，在一定条件下通过系列反应生成密胺。
若原料完全反应生成密胺，则NH3和CO2的质量之比应为( )A．17∶44B．22∶17C．17∶22D．2∶1答案C解析根据密胺的结构简式和元素守恒可知，一个密胺分子中有三个碳原子和六个氮原子，所以合成1mol密胺需要3molCO2和6molNH3，NH3和CO2的质量之比应为(6×17)∶(3×44)＝17∶22。
2．28g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，最终得到的固体质量为( )A．36gB．40gC．80gD．160g答案 B解析 28g 铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液，然后加入足量的Na 2O 2固体，由于Na 2O 2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，本身也具有强氧化性，所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe 2O 3，根据铁原子守恒，n (Fe 2O 3)＝12n (Fe)＝12×28g 56g·mol－1＝0.25mol 所得Fe 2O 3固体的质量为：0.25mol×160g·mol －1＝40g 。
题组二 电荷守恒3．将a gFe 2O 3、Al 2O 3样品溶解在过量的200mLpH ＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液，使Fe 3＋、Al 3＋刚好沉淀完全，用去NaOH 溶液100mL ，则NaOH 溶液的浓度为________________。
学习资料化学计算的常用方法化学计算在近三年的化学试题中出现的概率越来越高，常涉及关系式计算、守恒法计算、差量法计算等方法。
关系式法关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量"关系的一种简化式子。
在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。
一般解题步骤如下:法1：法2：利用电子守恒或原子守恒直接确定关系式,然后列比例进行求算。
［典例导航]（2017·全国卷Ⅱ，节选)水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物.实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：草酸钙沉淀经稀硫酸处理后，用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO错误!＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O。
实验中称取0。
400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36。
00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________.[思路点拨]（1）写方程式①Ca2＋＋C2O错误!===CaC2O4↓②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4③2MnO错误!＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O（2）导关系式:5Ca～5H2C2O4～2MnO错误!（3）计算：n（Ca）＝错误!n（MnO错误!）＝错误!×0.050 0×0.036 mol＝0.004 5 mol,ω（Ca)＝错误!×100％＝45.0%。
［答案］45.0%[对点训练]1．（2018·全国卷Ⅱ,节选）测定K3［Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。
（1)称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。
专题讲座五无机框图题的解答策略１．解题策略无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“突破口”，突破点由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析（正推或逆推），验证确认。
解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。
我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：推断题错误!错误!错误!错误!错误!结论―→验证２．解题“突破口”（１）物质的特殊颜色相关知识：１有色固体a．红色：Cu、Cu２O、Fe２O３；b．红褐色：Fe（OH）３；c．黄色：AgI、Ag３PO４；d．淡黄色：S、Na２O２或AgBr；e．蓝色：Cu（OH）２；f．黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag２S、PbS；g．紫黑色：KMnO４、I２；h．白色：Fe（OH）２、CaCO３、BaSO４、AgCl、BaSO３。
２有色溶液：Fe２＋（浅绿色）、Fe３＋（黄色）、Cu２＋（蓝色）、MnO错误!（紫红色）、Fe３＋与苯酚（紫色）、Fe３＋与SCN—（血红色）、I２与淀粉（蓝色）等。
３有色气体：Cl２（黄绿色）、Br２（g）（红棕色）、NO２（红棕色）、I２（g）（紫色）、O３（淡蓝色）等。
４火焰颜色：a．焰色反应：Na＋（黄色）、K＋（紫色）、Ca２＋（砖红色）等；b．蓝色：CO在空气中燃烧；c．淡蓝色：S、H２、H２S、CH４等在空气中燃烧；d．苍白色：H２在Cl２中燃烧。
【例１】室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应：又知E溶液是无色的，H为红褐色。
请回答：（１）A是________，B是________，C是________。
（填化学式）（２）反应⑥的化学方程式为_____________________________________________。
（３）反应４的离子方程式为____________________________________________。
第四讲 化学计算中的常用解题策略及思维模型解题虽然没有一成不变的方法模式，但应建立解题的基本思维模式：题示信息＋基础知识＋逻辑思维。
掌握正确的解题方法能简化解题过程，提高解题能力，常用的解题技巧有以下几种。
模型一 差量法1．差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生变化，找出“理论差量”。
这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。
如： 2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ·mol －1 Δm (固)，Δn (气)，ΔV (气) 2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22.4 L(标况)2．使用差量法的注意事项(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。
(2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用。
3．差量法的类型及应用(1)质量差法【案例1】 为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度，现将w 1 g 样品加热，其质量变为w 2 g ，则该样品的纯度(质量分数)是( )A.84w 2－53w 131w 1B.84(w 1－w 2)31w 1C.73w 2－42w 131w 1D.115w 2－84w 131w 1解析 样品加热发生的反应为：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑ Δm168 106 62m (NaHCO 3) (w 1－w 2)g质量差为(w 1－w 2)g ，故样品中NaHCO 3质量为：168(w 1－w 2)62 g ，Na 2CO 3质量为w 1 g －168(w 1－w 2)62 g ，其质量分数为m (Na 2CO 3)m (样品)＝w 1 g －168(w 1－w 2)62 g w 1 g ＝84w 2－53w 131w 1。
当然，本题也可用常规方法，依据化学方程式直接求解。
答案 A(2)体积或物质的量差量【案例2】 (2011·全国，8)在容积可变的密闭容器中，2 mol N 2和8 mol H 2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H 2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于( )。
A ．5%B ．10%C ．15%D ．20%解析 反应过程中各物质的量变化如下开始 N 2(g )2 ＋ 3H 2(g ) 8 2NH 3(g )0转化 13×8×25% 8×25% 8×25%×23平衡43 6 43 由方程式可知生成NH 3的物质的量就是减少的物质的量。
则平衡时N 2体积分数为n (平衡N 2)n (平衡总气体)＝43 mol ⎝⎛⎭⎫10－43mol＝15%。
答案 C模型二 关系式法物质间的一种简化的式子，解决多步反应，计算最简捷。
多步反应中建立关系式的方法：(1)叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨气)⎭⎬⎫C ＋H 2O (g )=====高温CO ＋H 2CO ＋H 2O (g )=====高温CO 2＋H 2⇒⎭⎪⎬⎪⎫C ＋2H 2O (g )=====高温CO 2＋2H 2N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 3⇒ 由木炭、水蒸气制取NH 3的关系为：3C ～4NH 3。
(2)元素守恒法4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O 2NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO经多次氧化和吸收，由N 元素守恒知：NH 3～HNO 3(3)电子转移守恒法NH 3――→失去8e －HNO 3，O 2――→得4e －2O 2－由得失电子总数相等知，NH 3经氧化等一系列过程生成HNO 3，NH 3和O 2的关系为NH 3～2O 2。
【案例3】 (2012·延安模拟)取KI 溶液25 mL ，向其中滴加0.4 mol·L －1的FeCl 3溶液135 mL ，I －完全反应生成I 2：2I －＋2Fe 3＋===I 2＋2Fe 2＋。
将反应后的溶液用CCl 4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl 2至0.025 mol 时，Fe 2＋恰好完全反应。
则KI 溶液的物质的量浓度为( )。
A ．2 mol·L －1B ．2.5 mol·L －1C ．4 mol·L －1D ．1 mol·L －1解析依题意，有：本题可用关系式法求解。
由上述两个反应及电子转移守恒理论，得I－与Cl2之间的关系式：2I－～Cl2。
设KI的物质的量是x。
2I－～Cl22 1x0.025 mol2 1＝x0.025 mol，x＝0.05 mol。
c(KI)＝0.05 mol0.025 L＝2 mol·L－1。
KI溶液的物质的量浓度为2 mol·L－1。
答案 A模型三极值法1．极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。
它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。
2．极值法解题的基本思路极值法解题有三个基本思路：(1)把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。
(2)把混合物假设成纯净物。
(3)把平行反应分别假设成单一反应。
3．极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。
4．极值法解题的优点极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题假设为极值问题，使解题过程简化，解题思路清晰，把问题化繁为简，由难变易，从而提高了解题速度。
【案例4】有一系列α－氨基酸按如下特点排列：CH2NH2COOH CH3CHNH2COOH CH3CH2CHNH2COOH…该同系列中所含碳元素的质量分数最大值接近()。
A ．32.0%B ．46.6%C ．85.7%D ．92.3%解析 此题欲求w (C)的最大值，明显为求极值问题。
该同系列通式为：H CH 2 CHNH 2COOH若n →∞则H CH 2 CHNH 2COOH ―→ CH 2所以w (C)最大值＝1214×100%＝85.7%。
正确答案为C 。
答案 C模型四 守恒法化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系，那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。
巧用守恒规律，常能简化解题步骤、准确快速将题解出，收到事半功倍的效果。
【案例5】 酸雨是因为过度燃烧煤和石油，生成的硫的氧化物与氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。
某次雨水的分析数据如下：c (NH ＋4)＝2.0×10－6 mol·L －1 c (Cl －)＝6.0×10－6 mol·L －1c (Na ＋)＝3.0×10－6 mol·L －1 c (NO －3)＝2.3×10－5 mol·L －1 c (SO 2－4)＝2.8×10－5 mol·L －1 则此次雨水的pH 大约为( )。
A ．3B ．4C ．5D ．6解析 此题结合环保考查化学计算，根据电荷守恒：c (H ＋)＋c (NH ＋4)＋c (Na ＋)＝c (Cl －)＋c (NO －3)＋2c (SO 2－4)则c (H ＋)＝c (Cl －)＋c (NO －3)＋2c (SO 2－4)－c (NH ＋4)－c (Na ＋)＝(6.0＋23＋2×28－2.0－3.0)×10－6＝8.0×10－5(mol·L －1)pH ＝－lg c (H ＋)＝5－lg 8≈4此题的正确答案为B 。
答案 B1．0.25 mol Ca(OH)2跟0.3 mol H 3PO 4在一定条件下充分反应，得到CaHPO 4和Ca(H 2PO 4)2，则这两种产物的物质的量之比为( )。
A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．4∶1解析 利用守恒解决此问题。
设CaHPO 4的物质的量为x ，Ca(H 2PO 4)2的物质的量为y ，由Ca 元素守恒得x ＋y ＝0.25，由P 元素守恒得x ＋2y ＝0.3 mol ，由这两个式子得x ＝0.2 mol y ＝0.05 mol ，故选D 项。
答案 D2．已知25 ℃下，0.1 mol·L －1某二元酸(H 2A)溶液的pH 大于1，其酸式盐NaHA 溶液的pH 小于7。
取等体积的H 2A 溶液和NaOH 溶液混合后，所得溶液的pH 等于7，则酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是( )A ．小于0.5B ．等于0.5C ．大于0.5且小于1D ．大于1且小于2解析 因为0.1 mol·L －1H 2A 的pH 大于1，所以H 2A 是弱酸，则H 2A 与NaOH 生成正盐(Na 2A)时，由于Na 2A 水解，溶液显碱性，pH 大于7，此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是1∶2＝0.5。
现已知混合液的pH 等于7，故H 2A 必须过量，NaOH 溶液的浓度只能小于0.2 mol·L －1，所以二者的物质的量浓度之比一定要大于0.5，即最小值大于 0.5。
又因为H 2A 与NaOH 反应生成酸式盐(NaHA)时，溶液的pH 小于7，所以NaHA 溶液显酸性，此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是1∶1，要使溶液的pH 等于7，二者的物质的量浓度之比的最大值要小于1。
由此可知，酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比应在0.5与1之间。
答案 C3．(2011·合肥检测)标准状况下，10 g CO 和CO 2混合气体的体积是6.72 L ，则此混合气体中，CO 和CO 2的物质的量之比是( )。
A ．1∶1B ．2∶1C ．4∶3D ．2∶3解析 从题中数据上看，无差值特征。
但CO 2与CO 在分子组成、摩尔质量上均存在差值。
若气体的总物质的量一定，以CO 2代换CO ，每代换1 mol ，气体质量就增加16 g 。
若6.72 L(标准状况下)的气体是CO ，其质量是 6.72 L 22.4 L·mol －1×28 g·mol －3＝8.4 g ，实际上，6.72 L(标准状况下)的气体中，有CO 2代换CO 而使气体质量是10 g ，质量增加1.6 g 。
标准状况下，6.72 L 气体的物质的量是0.3 mol ，设其中的CO 2的物质的量是x 。
16 g 1 mol ＝1.6 g x，x ＝0.1 mol 。
n (CO)∶n (CO 2)＝(0.3－0.1)∶0.1＝2∶1。
