高中化学计算题常用的一些巧解和方法
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专题二 化学计算常用方法和技巧【专题目标】中学化学计算的常用方法①关系式法——多步变化以物质的量关系首尾列式计算。
②差量法——根据变化前后的差量列比例计算。
③守恒法——运用质量、电子、电荷守恒计算。
④极值法——对数据处理推向极端的计算。
⑤信息转换法——为解题寻找另一条捷径。
⑥讨论法——将可能存在的各种情况分别求算。
【经典题型】题型一:关系式法例1:一定量的铁粉和9g 硫粉混合加热,待其反响后再参加过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9g 水,求参加的铁粉质量为A .14gB .42gC .56gD .28g例2:有以下两组固体混合物:(1) Na 2O 2、NaOH 混合物,含Na 元素58% (2) Na 2S 、Na 2SO 3、Na 2SO 4的混合物,含硫元素:32%那么上述固体混合物中氧元素的质量分数分别为 、 。
例3:一定温度下,w g 以下物质 (1)H 2,(2)CO ,(3)CO 和H 2,(4)HCOOCH 3,(5) HOOC ―COOH ,在足量氧气 中完全燃烧,将产物与过量的过氧化钠完全反响,固体增重 w g ,符合此要求的是〔 〕A .全部B .〔4〕〔5〕C .〔1〕〔2〕〔3〕D .〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕练:在a L Al 2(SO 4)3和(NH 4)2SO 4的混合物溶液中参加b molBaCl 2,恰好使溶液中的-24SO 离子完全沉淀;如参加足量强碱并加热可得到c molNH 3气,那么原溶液中的Al 3+离子浓度(mol/L)为A .a c b 22-B .a c b 22-C .a c b 32-D .a c b 62-【规律总结】用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用化学式或方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。
题型二:差量法例4:在一定温度和压强下,向100 mL CH 4和Ar 的混合气体通入400 mL O 2,点燃使其完全反响,最后在相同条件下得到枯燥气体460mL ,那么反响前混合气体中CH 4和Ar 的物质的量之比为多少?例5:现有KCl 、KBr 的混合物3.87g ,将混合物全部溶解于水,并参加过量的AgNO 3溶液,充分反响后产生6.63g 沉淀物,那么原混合物中钾元素的质量分数为( )A .0.241B .0.259C .0.403D .0.487练:加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg ,使之完全反响得剩余物ng ,那么原混合物中氧化镁的质量分数为( )【规律总结】该法适用于解答混合物间的反响,且反响前后存在上述差量的反响体系。
In places deeper than night, there must be darker eyes than night.简单易用轻享办公(页眉可删)高中化学计算题解题技巧高中化学计算题解题技巧就在下面,欢迎大家一起学习高中化学解题技巧、高中化学题解题技巧、高中化学解题方法哦!高中化学计算题解题技巧一.守恒法:化学上,常用的守恒方法有以下几种:电荷守恒、电子守恒、原子守恒、质量守恒1、某露置的苛性钠经分析含水:9%(质量分数,下同)、Na2CO3:53%、NaOH :38%。
取此样品 10.00 g放入 100.00 mL 2.00 molL-1 的 HCl(aq) 中,过量的 HCl 可用 1.00mol/L NaOH(aq)中和至中性,蒸发中和后的溶液可得固体_______克。
2、Fe、Cu合金42g与足量的稀HNO3反应,生成标准状况下的无色气体为13.44L,将此溶液中加过量的NaOH充分沉淀,过滤,洗涤,灼烧,最后得混和氧化物,求氧化物的总重量。
二.估算法:1、甲、乙两种化合物都只含X、Y 两种元素,甲、乙中 X 元素的百分含量分别为 30.4% 和 25.9%。
若已知甲的分子式是XY2,则乙的分子式只可能是( )A.XYB.X2YC.X2Y3D.X2Y52、有一种不纯的铁,已知它含有铜、铝、钙或镁中的一种或几种,将5.6克样品跟足量稀H 2SO4完全反应生成0.2克氢气,则此样品中一定含有(A)Cu(B)Al(C)Ca (D)Mg三.差量法:遇到反应前后固体或液体的质量、物质的量、体积发生变化时,可尝试用“差量法”解题:总压强为 3.0107 Pa 时,N2、H2 混合气体(体积之比为 1∶3)通入合成塔中,反应达平衡时,压强降为2.5107 Pa,则平衡时混合气体中 NH3 的体积分数为( )A.35%B.30%C.D.四.和量法:与差量法相反,为解决问题方便,有时需要将多个反应物(或生成物)合在一起进行计算。
高一化学计算题解题技巧高一化学计算题解题技巧1.守恒法:包括原子个数守恒、得失电子守恒、电荷守恒法、质量守恒法等。
2.极值法:从问题的极端去考虑、去推理、判断,使问题得到解决。
3.讨论法:当题中含有不确定的因素时,对每一种可能情况进展的讨论。
4.量量关系法:利用量物质与未知量物质之间的关系来解题。
5.数形结合法:将复杂或抽象的数量关系与直观形象的图形互为浸透、互相补充。
6.差量法:运用前后量的差,根据方程式中的计量数的关系直接求解。
7.定量问题定性化;8.近似估算;9.运用整体思维,化繁为简;10.利用图象解题等等。
11.注意解题标准格式,这方面主要是指要带单位运算和利用化学方程式计算时的标准格式。
12.注意分步作答。
每年国家考试中心的评分标准都是分步计分,往往分步计分之和不等于总分。
13.注意有效数字的取用近年来有效数字的取用越来越重视,在平时的练习中就要引起注意。
14.价配平法当化学方程式中某些元素的化合价较难确定时,通常采用0价配平法,所选配平标准可以是反响物,也可以是生成物。
15.万能配平法万能配平法所配平的化学方程式只是原子个数守恒,化合价的升降总值不一定相等,因此不一定正确,虽然中学阶段很少遇到这样的化学方程式,但在最后进展化合价升降总值是否相等的验证,还是必要的。
16.合并配平法关键是找出发生氧化复原反响的两种物质间的某种数量关系,常用方法有〔1〕通过某种物质的分子中原子间的数量关系,确定其他两种〔或多种〕物质的数量关系。
〔2〕通过电荷守恒等方法确定其他两种〔或多种〕物质的数量关系。
17.拆分配平法合适氧化剂和复原剂是同一种物质,且氧化产物和复原产物也是同一种物质的化学方程式的配平,其配平技巧是将氧化复原剂〔或氧化复原产物〕根据需要进展合理拆分。
拓展阅读:高考化学选择题有什么解题技巧 1、列举特例、速排选项高考选择题往往考察一般规律中的特殊情况,这就要求考生熟悉特例,对于一些概念判断、命题式判断正误类题目,假如从正面不能直接作出判断,可以列举反例、特例,迅速判断选项正误。
高一化学计算题计算方法化学计算题是高中生在测验中较难得分的一类题,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩有着重要意义。
小编在这里整理了高一化学计算题常用的计算方法,希望能帮助到大家。
1关系式法关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
例题:某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了()A.3.2gB.4.4gC.5.6gD.6.4g【解析】固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。
2方程或方程组法根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题:有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14g无水晶体。
该碱金属M可能是()(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)A.锂B.钠C.钾D.铷【解析】设M的原子量为x,解得42.5x14.5,分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
3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。
例题:将5.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。
应填:+2。
(得失电子守恒)4差量法找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。
高中化学《经典计算题》解题方法分类总结一、关系式法关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
例题:某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了()A. 3.2gB. 4.4gC. 5.6gD. 6.4g【解析】固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。
二、方程或方程组法根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题:有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14g无水晶体。
该碱金属M可能是()(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)A.锂B.钠C.钾D.铷【解析】设M的原子量为x,解得42.5>x>14.5,分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
三、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。
例题:将5.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。
应填:+2。
(得失电子守恒)四、差量法找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。
其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。
高考常用的8种化学计算题解题方法在高考化学中,常见的8种计算题解题方法包括:摩尔计算、浓度计算、氧化还原反应计算、配合物计算、燃烧分析计算、酸碱滴定计算、晶体计算和电化学计算。
1.摩尔计算:根据给定物质的摩尔质量以及物质的质量或摩尔数计算其他相关物质的质量或摩尔数。
计算公式为n=m/M,其中n表示摩尔数,m表示质量,M表示摩尔质量。
2.浓度计算:根据溶质溶液中的质量或摩尔数和溶液的体积,计算溶液的浓度。
计算公式为C=n/V或C=m/V,其中C表示浓度,n表示溶质的摩尔数,V表示溶液的体积,m表示溶质的质量。
3.氧化还原反应计算:根据反应物的摩尔比例和物质的电价,计算氧化还原反应中物质的摩尔数、质量或体积。
根据氧化还原半反应的电子数差异推导出反应物的摩尔比例。
4.配合物计算:根据配位化合物的配合比例和物质的摩尔或质量来计算其他相关物质的摩尔数或质量。
根据配位化合物的化学式,解析出其中金属离子和配体的摩尔比例关系。
5.燃烧分析计算:根据化合物的燃烧产物的摩尔或质量,计算化合物中元素的摩尔或质量的含量。
根据燃烧产物的摩尔比例或质量比例,得出化合物中元素的比例关系。
6.酸碱滴定计算:根据滴定反应的反应方程式和滴定剂的摩尔浓度,计算待测物质的摩尔浓度或质量。
根据滴定反应的摩尔比例或质量比例,推导出待测物质的摩尔数或质量。
7.晶体计算:根据晶体结构和晶体的摩尔质量,计算晶体中各元素的摩尔数或质量。
根据晶体结构的化学式,分析出晶体中各元素的比例关系。
8.电化学计算:根据电化学反应的电荷数、电位差和摩尔浓度等参数,计算反应物质的摩尔数、电量或浓度。
根据电化学反应的电量比例或摩尔比例,推导出反应物质的摩尔数或浓度。
以上是高考化学中常见的8种计算题解题方法。
这些方法基于化学反应的定量关系和物质的计量关系,通过推导和计算来解决具体的题目。
在考试中,学生需要熟练掌握这些计算方法,并灵活运用到不同的题目中。
高中化学常用的8种化学计算题解题方法例题:某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了()A. 3.2gB. 4.4gC. 5.6gD. 6.4g【解析】固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。
二、方程或方程组法根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题:有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14g无水晶体。
该碱金属M可能是()(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)A. 锂B. 钠C. 钾D. 铷【解析】设M的原子量为x,解得42.5>x>14.5,分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
三、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。
例题:将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。
应填:+2。
(得失电子守恒)四、差量法找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。
其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。
它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例题:加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为()【解析】设MgCO3的质量为x,MgCO3 MgO+CO2↑混合物质量减少,应选A。
高中化学计算题常用的一些巧解和方法一、差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式, 所谓“差量”就是指一个 过程中某物质始态量与终态量的差值。
它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、 浓度 差、溶解度差等。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
【例 1】把 22.4g 铁片投入到 500gCuSO 4 溶液中, 充分反应后取出铁片, 洗涤、 干燥后称其 质量为 22.8g ,计算(1)析出多少克铜? (2)反应后溶液的质量分数多大?解析“充分反应”是指 CuSO 4 中 Cu 2+ 完全反应,反应后的溶液为 FeSO 4 溶液, 不能轻 率地认为 22.8g 就是 Cu ! (若 Fe 完全反应,析出铜为 25.6g), 也不能认为 22.8-22.4=0.4g 就是铜。
分析下面的化学方程式可知:每溶解 56gFe ,就析出 64g 铜,使铁片质量增加 8g(64-56=8) ,反过来看:若铁片质量增加 8g ,就意味着溶解 56gFe 、生成 64gCu ,即“差 量” 8 与方程式中各物质的质量 (也可是物质的量)成正比。
所以就可以根据题中所给的已 知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有关物质的量。
设:生成 Cu x g , FeSO 4 y gFe+CuSO 4 =FeSO 4+Cu 质量增加 56 152 64 64-56=8y x 22.8-22.4=0.4故析出铜 3.2 克铁片质量增加 0.4g ,根据质量守恒定律,可知溶液的质量必减轻 0.4g ,为 500-0.4=499.6g 。
【巩固练习】将 N 2和 H 2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内,达到平衡时, NH 3 的体积分数为 26%,若温度保持不变,则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为 1∶______。
解析:由阿伏加德罗定律可知,在温度、体积一定时,压强之比等于气体的物质的量之 比。
封面高中常见的化学计算方法常见化学计算方法●考点阐释在每年的化学高考试题中,计算题的分值大约要占到15%左右,从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高。
高一化学中计算类型比较多,其中有些计算经常考查,如能用好方法,掌握技巧,一定能达到节约时间,提高计算的正确率。
下面就谈一谈解答计算的一些巧解和方法。
主要有:差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、极值法、关系式法、方程式叠加法、等量代换法、摩尔电子质量法、讨论法、图象法(略)、对称法(略)。
过量计算:在化学反应中,反应物之间是按化学方程式所确定的质量比进行反应的,如某反应中两种反应物的量都已给出,则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反应,如不是恰好完全反应,应判断哪一种反应物有剩余,有剩余的这种物质我们就说它过量了。
因过量的物质反应结束后有剩余,因此不能按该物质的量进行计算,而应根据没有过剩的(即完全消耗掉的)那种反应物的量来进行计算。
什么情况下需考虑过量问题计算? (1)题目给了两种反应物的量,需考虑过量问题计算(即便所给的两种物质的量恰好完全反应)。
(2)题目给出了一种反应物的量和一种生成物的量,需考虑过量问题计算(即使所给反应物完全消耗掉)。
说明:过量问题计算在计算过程中是一个步骤,即出现了以上两种情况就必须有一个判断按哪种物质的量进行计算的步骤[第(2)种情况须判断能否按反应物的量进行计算]即便所给的量我们一下就能看出来谁过量,也要有这个判断步骤,因在高考中这个步骤是占一定分数的。
如何判断反应物中哪一种过量:若已知两种反应物的量,必须先判断哪种反应物过量,然后以完全反应的物质的量进行计算,判断哪一种反应物过量一般有2种方法:(1)设未知数法,即假设法(2)交叉相乘法 将两种反应物的量列入相应物质化学式的下面,通过交叉相乘计算出结果并比较大小,乘积大的数,表明相应的反应物的量过量,应该由另一种反应物的量计算。
一、差量法在一定量溶剂的饱和溶液中,由于温度改变(升高或降低),使溶质的溶解度发生变化,从而造成溶质(或饱和溶液)质量的差量;每个物质均有固定的化学组成,任意两个物质的物理量之间均存在差量;同样,在一个封闭体系中进行的化学反应,尽管反应前后质量守恒,但物质的量、固液气各态物质质量、气体体积等会发生变化,形成差量。
高中化学常用解题方法与技巧故画竹必先得成竹于胸中,执笔熟视,乃见其所欲画者,急起从之,振笔直遂,以追其所见,如兔起鹘落,少纵则逝矣。
——宋·苏轼《文与可画筼筜谷偃竹记》(节选)目录一、差量法 (1)1、质量差法 (1)2、体积差法 (2)3、压强差法 (4)4、物质的量差法 (4)二、十字交叉法 (6)1、有关质量分数的计算 (7)2、有关物质的量浓度的计算 (7)3、有关平均相对分子质量的计算 (7)4、有关平均相对原子质量的计算 (8)5、有关反应热的计算 (8)6、有关混合物消耗量的计算 (9)三、守恒法 (10)1、原子守恒 (10)2、质量守恒 (11)3、电荷守恒 (12)4、电子守恒 (13)5、原子的物质的量守恒 (13)6、化合价守恒 (15)7、能量守恒 (17)四、关系式法 (18)五、和量法 (22)六、等效思维法 (25)七、始终态法 (27)八、平均值法 (29)九、极值法 (32)十、虚拟法 (39)十一、奇偶数法 (44)十二、估算法 (47)十三、讨论法 (49)1、不定方程讨论法 (49)2、过量问题讨论法 (49)3、分析推理讨论法 (50)4、分类讨论法 (51)十四、设一法 (57)十五、拆分法 (59)十六、均摊法(晶体) (64)十七、切割法(晶体) (67)十八、商余法(有机物) (70)十九、残机法(有机物) (73)二十、构造法(有机物) (76)一、差量法差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。
此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。
在根据化学方程式的计算中,有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量,而是反应前后物质的质量的差值,解决此类问题用差量法十分简便。
高中化学计算题常用的一些巧解和方法在每年的化学高考试题中,计算题的分值大约要占到15%左右,从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高,大家在心理上对计算题不太重视,使得每次考试都会有不少考生在计算方面失分太多。
高一化学中计算类型比较多,其中有些计算经常考查,如能用好方法,掌握技巧,一定能达到节约时间,提高计算的正确率。
下面就谈一谈解答计算的一些巧解和方法。
一、差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
例1 将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g,加热至质量不再变化时,称得固体质量为12.5g。
求混合物中碳酸钠的质量分数。
解析混合物质量减轻是由于碳酸氢钠分解所致,固体质量差21.0g-14.8g=6.2g,也就是生成的CO2和H2O的质量,混合物中m(NaHCO3)=168×6.2g÷62=16.8g,m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸钠的质量分数为20%。
二、守恒法化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。
原子守恒即反应前后主要元素的原子的个数不变,物质的量保持不变。
元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液、胶体等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。
电子得失守恒是指在发生氧化-还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化-还原反应还是以后将要学习的原电池或电解池均如此。
1. 原子守恒例2 有0.4g铁的氧化物,用足量的CO 在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为()A. FeOB. Fe2O3C. Fe3O4D. Fe4O5解析由题意得知,铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3中。
且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol,m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g。
m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g,n(Fe)=0.005mol。
n(Fe)∶n(O)=2:3,选B2. 元素守恒例3 将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol?L―1的盐酸中。
氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入0.56L(标况)氯气时,恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+,则该混合物中铁元素的质量分数为()A. 72.4%B. 71.4%C. 79.0%D. 63.6%解析铁的氧化物中含Fe和O两种元素,由题意,反应后,HCl中的H全在水中,O 元素全部转化为水中的O,由关系式:2HCl~H2O~O,得:n(O)= ,m(O)=0.35mol×16g?mol―1=5.6 g;而铁最终全部转化为FeCl3,n(Cl)=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol,n(Fe)= ,m(Fe)=0.25mol×56g?mol―1=14 g,则,选B。
3. 电荷守恒法例4 将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉收集到1.68LH2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。
则原硫酸的物质的量浓度为()A. 1.5mol/LB. 0.5mol/LC. 2mol/LD. 1.2mol/L解析粗看题目,这是一利用关系式进行多步计算的题目,操作起来相当繁琐,但如能仔细阅读题目,挖掘出隐蔽条件,不难发现,反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42―并无损耗,根据电中性原则:n(SO42―)= n(Na+),则原硫酸的浓度为:2mol/L,故选C。
4. 得失电子守恒法例5 某稀硝酸溶液中,加入5.6g铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,生成NO,溶液质量增加3.2g,所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为()A. 4∶1B. 2∶1C. 1∶1D. 3∶2解析设Fe2+为xmol,Fe3+为ymol,则:x+y= =0.1(Fe元素守恒)2x+3y= (得失电子守恒)得:x=0.06mol,y=0.04mol。
则x∶y=3∶2。
故选D。
三、关系式法实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。
对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。
利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。
用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。
例6 工业上制硫酸的主要反应如下:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 ,2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O=H2SO4煅烧2.5t含85%FeS2的黄铁矿石(杂质不参加反应)时,FeS2中的S有5.0%损失而混入炉渣,计算可制得98%硫酸的质量。
解析根据化学方程式,可以找出下列关系:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4,本题从FeS2制H2SO4,是同种元素转化的多步反应,即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。
得关系式FeS2~2H2SO4。
过程中的损耗认作第一步反应中的损耗,得可制得98%硫酸的质量是=3.36 。
四、方程式叠加法许多化学反应能发生连续、一般认为完全反应,这一类计算,如果逐步计算比较繁。
如果将多步反应进行合并为一个综合方程式,这样的计算就变为简单。
如果是多种物质与同一物质的完全反应,若确定这些物质的物质的量之比,也可以按物质的量之比作为计量数之比建立综合方程式,可以使这类计算变为简单。
例7 将2.1g由CO 和H2组成的混合气体,在足量的O2充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2固体中,固体的质量增加()A. 2.1gB. 3.6gC. 4.2gD. 7.2g解析CO和H2都有两步反应方程式,量也没有确定,因此逐步计算比较繁。
Na2O2足量,两种气体完全反应,所以将每一种气体的两步反应合并可得H2+Na2O2=2NaOH,CO+ Na2O2=Na2CO3,可以看出最初的气体完全转移到最后的固体中,固体质量当然增加2.1g。
选A。
此题由于CO和H2的量没有确定,两个合并反应不能再合并!五、等量代换法在混合物中有一类计算:最后所得固体或溶液与原混合物的质量相等。
这类试题的特点是没有数据,思考中我们要用“此物”的质量替换“彼物”的质量,通过化学式或化学反应方程式计量数之间的关系建立等式,求出结果。
例8 有一块Al-Fe合金,溶于足量的盐酸中,再用过量的NaOH溶液处理,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧完全变成红色粉末后,经称量,红色粉末的质量恰好与合金的质量相等,则合金中铝的质量分数为()A. 70%B. 30%C. 47.6%D. 52.4%解析变化主要过程为:由题意得:Fe2O3与合金的质量相等,而铁全部转化为Fe2O3,故合金中Al的质量即为Fe2O3中氧元素的质量,则可得合金中铝的质量分数即为Fe2O3中氧的质量分数,O%= ×100%=30%,选B。
六、摩尔电子质量法在选择计算题中经常有金属单质的混合物参与反应,金属混合物的质量没有确定,又由于价态不同,发生反应时转移电子的比例不同,讨论起来极其麻烦。
此时引进新概念“摩尔电子质量”计算就极为简便,其方法是规定“每失去1mol电子所需金属的质量称为摩尔电子质量”。
可以看出金属的摩尔电子质量等于其相对原子质量除以此时显示的价态。
如Na、K等一价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量,Mg、Ca、Fe、Cu等二价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量除以2,Al、Fe等三价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量除以3。
例9 由两种金属组成的合金10g投入足量的稀硫酸中,反应完全后得到氢气11.2L(标准状况下),此合金可能是()A. 镁铝合金B. 镁铁合金C. 铝铁合金D. 镁锌合金解析,镁、铝、铁、锌的摩尔电子质量分别为:12、9、28、32.5(单位:g/mol),由平均值可知,混合物中一种金属的摩尔电子质量小于10g/mol,另一种大于10g/mol。
故选A、C七、极值法“极值法”即“极端假设法”,是用数学方法解决化学问题的常用方法,一般解答有关混合物计算时采用。
可分别假设原混合物是某一纯净物,进行计算,确定最大值、最小值,再进行分析、讨论、得出结论。
例10 将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8 L(标准状况),原混合物的质量可能是()A. 2gB. 4gC. 8gD. 10g解析:本题给出的数据不足,故不能求出每一种金属的质量,只能确定取值范围。
三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌,质量最小的为铝。
故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g,假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g,金属实际质量应在2.25g~8.125g之间。
故答案为B、C。
八、优先原则关于一种物质与多种物质发生化学反应的计算,首先要确定反应的先后顺序:如没有特殊要求,一般认为后反应的物质在先反应物质完全反应后再发生反应。
计算时要根据反应顺序逐步分析,才能得到正确答案。
例11 在含有Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入铁粉,经反应未见气体放出,当析出3.2g铜时,溶解的铁粉的质量是()A. 5.6gB. 2.8gC. 14gD. 8.4g解析:氧化性的强弱为:Cu2+< Fe3+<Ag+,所以加入铁粉后,铁粉先和Ag+反应,最后在与Cu2+作用。
当析出3.2g铜时,说明溶液中已经不存在Fe3+和Ag+,由于Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1mol,因此,最后溶液的溶质为0.05mol的Cu(NO3)2和Fe(NO3)2。