专题三 化学计算

化学计算专题三——溶液、溶解度、pH值的相关计算[考点扫描]1．有关物质溶解度的计算。

2．有关溶液浓度(溶质的质量分数和物质的量浓度)的计算。

3．掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。

[知识指津]1．有关物质溶解度的计算近年来高考的热点有：固体、气体溶解度与饱和溶液的质量分数、物质的量浓度，溶液的pH等方面的转化关系的计算；利用溶解平衡及化学平衡的移动原理来求解溶液中有关微粒的物质的量浓度；根据溶解度曲线，判断混合物的百分组成等。

在进行溶解度计算时，一定要找出饱和溶液。

2．有关溶液浓度(溶质的质量分数和物质的量浓度)的计算近年来高考的热点有：溶液的配制和稀释；有关溶液密度的估算；物质的量浓度与其实用浓度表示方法之间的计算。

近年来高考的主要特色之一是变换设问角度使得“陈题”出新意，在溶液的计算中考查思维的严密性和灵活性。

3．溶液浓度配制的计算配制一定物质的量浓度的溶液时，必须由溶质的物质的量，求出所需溶质的质量或体积，溶剂的体积不必求出，可由容量瓶的容积决定溶液的体积。

若用结晶水合物来配制溶液时，必须将结晶水合物的质量换算成无水物的质量，而结晶水合物的物质的量即为无水物的物质的量。

4．同一溶质的不同的浓度的溶液混合(包括溶液的稀释)的计算两种溶液的混合及某种溶液的稀释过程中，溶质的质量、溶质的物质的量保持不变。

抓住这一关键，可列式进行计算。

溶液混合过程中，要注意溶液的体积一般不能相加(除非烯溶液体积相加与总体积变化不大可忽略)。

混合液的总体积的计算方法是：两种溶液的总质量除以混合液的密度而得。

5．各种溶液浓度之间的换算(1)质量分数和物质的量浓度之间的换算换算时要抓住溶液的密度这一桥梁，并注意单位的换算，因为物质的量浓度的单位是mol·L-1，而溶液密度的单位是g·cm-3，为了统一，必须将密度单位换算成1000g·L-1。

(2)气体溶解度与溶液的质量分数和物质的量浓度的换算气体溶解度是指1体积水最多可溶某气体的体积数，若1体积为1L，则换算时要注意1L水不是溶液的体积，溶液的体积只能通过溶液的质量与溶液的密度之比来求得，涉及到密度同样要注意单位的统一。

第三部分：化学计算一、有关物质的量的计算物质的量：描述微粒数目多少的物质的量，用符号“n ”表示。

单位：摩尔，用符号“mol ”表示。

每摩尔物质含有________________个微粒。

摩尔质量：每摩尔物质的质量，符号“M ”。

单位：克/摩尔，用符号“g/mol ”表示。

（在数值上等于__________________________）请写出微粒个数与物质的量之间的关系式：__________________________； 请写出质量与物质的量之间的关系式：_____________________________。

微粒个数、物质的量、质量之间的联系：练习： 1、N 2的摩尔质量是 ；2 mol N 2质量为 g ；2 mol N 2中含氮分子 个，氮原子 个。

2、海洛因是我国政府明令严禁的毒品，它的化学式是C 21H 23NO 5，它由 种元素组成，每个海洛因分子中共有 个原子。

2mol 海洛因的质量为 ；其中含碳的质量为 克。

3、、下列物质中含原子数最多的是（ ）A 、5.4ml 水B 、0.3mol 氦气C 、3.01 × 1023个氮分子D 、0.3mol 二氧化碳分子4、①0.5molH 2O ②1.204×1023个Cl 2 ③4.816× 1023个Ne ④4.4gCO 2上述这四种物质的质量由大到小是________（相对原子质量：H —1 O —16 Cl —35.5 Ne — 4 C —12）×6.02×1023二、有关化学式的计算化学式表示：1、______________________；2、_________________________。

由化学式可以看出：1、__________________________;2、__________________________.由化学式还可以计算出：1、__________________________;2、__________________________;3、__________________________;4、__________________________;5、__________________________.练习：1、1999年，由于比利时一家饲料厂生产的饲料中含有二噁英，使比利时、德国、荷兰、法国的乳制品和畜禽类产品受到污染，引发了全球性的恐慌。

题型一:化学式的计算一、春天是流感的多发季节，民间有很多治疗流感的土方法，其中多吃大蒜能预防感冒．大蒜中的大蒜素硫化丙烯是杀菌的有效成分，1千克大蒜中含大蒜素125克，已知大蒜素由C、H、S三种元素组成，相对分子质量为74,其中碳元素质量分数48.6%，氢元素质量分数8。

1%，求：（1）大蒜素硫化丙烯属于____________（选填“有机物”或“无机物”）（2）1千克大蒜中含硫元素质量为多少克?（3）硫化丙烯的化学式为____________．二、我国民间有端午节挂艾草的习俗．艾草含有丰富的黄酮素（化学式为：C15H10O2），有很高的药用价值．请回答：(1）黄酮素的相对分子质量为_________．（2）黄酮素中碳、氢元素的质量比为_________(填最简比）．（3）11.1g黄酮素中含碳元素的质量为_________g．三.某火力发电厂常用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫，以防止空气污染。

（1）补全其反应原理的化学方程式：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2X .其中X的化学式为______.（2）若该发电厂每天要处理含有3.2吨二氧化硫的废气,计算每天至少需含碳酸钙90%的石灰石多少吨才能满足处理废气所需?(写出计算过程，保留1位小数)四。

舟山虾蟹资源丰富，利用虾蟹等甲壳动物的废弃甲壳开发生产的可溶性甲壳素，是研制生物医药、化妆品等新产品的重要原料。

但甲壳素生产过程排放的废液中含有盐酸,对环境会造成严重污染.如图是某工厂所用盐酸容器上标签的部分内容,请仔细阅读后计算：（1）已知甲壳素的化学式为(C8H13NO5)n,它由______种元素组成.（2)甲壳素中碳、氢、氮、氧元素的质量比为_________．(3)取上述20%盐酸10ml，加水稀释至100ml，问稀释后的稀盐酸中含溶质多少克？题型二:质量分数的计算五、某同学为了测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，在如图甲所示发生装置的锥形瓶内加入二氧化锰0.5g,在分液漏斗内加入该过氧化氢溶液25g．完全反应后,称得发生装置内剩余物质的总质量为24.7g．请回答:（1）若要测量产生的气体体积，则应选_________（选填“乙图”或“丙图”）所示装置收集气体，且要慢慢地上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，读取量筒的气体体积．（2）请列式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数．六、我校科学兴趣小组考察了钱塘江附近一家企业的污水处理情况，在考察过程中收集到如下数据：①该企业排放的污水主要成分是盐酸，提取未经处理的污水水样,用pH试纸测得pH=3;②处理污水步骤之一是:污水进入中和池进行中和处理，所用的材料是较经济的石灰水;③提取经过处理后可排放的水样，测得pH在7.0左右．根据上述提供的资料,回答下列问题：(1）这种考察属于____________调查(填“直接"或“间接”）;（2）要测出污水的酸碱度，可选用____________；(3）经计算得知pH=3的污水中，盐酸的质量分数为0.00365％，现假设中和池中有1。

化学计算专题一、关系式法关系式法常常应用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。

它是化学计算中的基本解题方法之一，利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，减少运算量，且计算结果不易出错，准确率高。

例1：为测定某石灰石中。

"。

3的质量分数，称取Wg石灰石样品，加入过量的浓度为6mol/L的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的CO2，再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O J溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀：C2O42- + Ca 2+ = CaC2O4 J ；过滤出CaC2O4后，用稀H2SO4溶解：CaC2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + CaSO4，再用蒸馏水稀释溶液至V0mL，取出匕mL用amol /L的KM〃O4酸性溶液滴定，此时发生反应：2MnO- + 5H C O + 6H + = 2Mn2+ +10CO T +8H O，若滴定终点时消耗 amol/L 4 2 2 4 22的KMnO4V2mL，计算样品中CaCO3的质量分数。

解析：设生成沉淀CaCO3物质的量为x本题涉及到化学方程式或离子方程式为：CaCO + 2HCl = CaCl + H O + CO TC O2- + Ca2+ = CaC O JCaC O + H SO = H C O + CaSO2MnO - + 5H C O + 6H + = 2Mn2+ +10CO T+8H O4 2 2 4 2 2关系式：5CaCO〜5Ca 2+〜5CaC O -5 H C O〜2 MnO - 3 2 42 2 4 45mol 2molx aV x 10-3molV 、 (2.5aV x 10-3 x 0)mol x 100g / mol2 V 则：CaCO % = --------------- 1 ---------------------3 Wg 关系式法解题的关键是找准关系式，要注意某些元素是否都转入产物中，中间产物反 应过程中是否又有原料参与，不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒直接得出关系式。

化学计算专题三平均值法、极值法2-3 平均值法平均值的原理：两个数M 1和M 2（M 1＞M 2）的平均值M 一定介于M 1和M 2之间，即M 1＞M ＞M 2[例]硫铵(NH 4)2SO 4样品经测定含N 元素20.16%。

该样品中混有下列物质中的A ．(NH 4)2CO 3B ．NH 4HCO 3C ．NH 4ClD ．NH 4NO 3解析：硫铵中，氮元素的质量分数为ω)(N ＝424)(2SO NH N ×100%＝416322)4114(142⨯++⨯⨯+⨯×100%＝13228×100%＝21.2% 现样品中含氮量为20.16%，低于硫铵中的含氮量21.2%。

这里的20.16%就相当于是一个平均数值，组成这个平均值的两个数值与平均值之间的关系必然是： 最小值＜平均值＜最大值。

而硫铵中的含氮量21.2%大于平均值20.16%，因此另一物质含氮量必小于20.16%。

(NH 4)2CO 3含氮29.2% ，NH 4HCO 3含氮17.7%，NH 4Cl 含氮26.2%，NH 4NO 3含氮35%。

可见应含NH 4HCO 3[练习]（1）10g Na 2CO 3与某种碳酸盐组成的混合物与足量盐酸反应时，放出CO 2的质量和相同质量的CaCO 3与足量盐酸反应放出的CO 2质量相等。

这种碳酸盐是A ．BaCO 3B ．MgCO 3C ．K 2CO 3D ．ZnCO 3（2）11.1g 含某种杂质的CaCl 2与足量AgNO 3溶液反应生成AgCl 沉淀29.00g ，则杂质可能是A ．BaCl 2B ．ZnCl 2C ．FeCl 2D ．MgCl 2（3）某铁的氧化物样品中铁与氧质量之比为21∶8。

该样品可以是下列中的A ．Fe 2O 3和Fe 3O 4B ．FeO 和Fe 3O 4C ．Fe 2O 3D ．FeO 、Fe 2O 3和Fe 3O 4（4）体积为1L 的干燥容器中充入HCl 气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082，将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是（ ）A ．0.25LB ．0.5LC ．0.75LD ．1L平均值常用方法2-3-1十字交叉法原理：甲气体（摩尔质量M 1）与乙气体（摩尔质量M 2）混合所得混合气体平均摩尔质量为M ，由于M ＝212211··n n M n M n ++ 得21n n ＝M M M M --12，或21V V ＝M M M M --12 十字交叉：21n n ＝21V VM M M M --12代表哪种物理量之比，需要判断M 1、M 2的单位的分母是何种物理量，即表示该分母物理量之比。

1．【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为A N 。

下列说法正确的是A ．1 L 0.1mol·1L -NH 4Cl 溶液中，4NH +的数量为0.1A N B ．2.4g Mg 与H 2SO 4完全反应，转移的电子数为0.1A NC ．标准状况下，2.24 L N 2和O 2的混合气体中分子数为0.2A ND ．0.1 mol H 2和0.1mol I 2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2A N【答案】D【名师点睛】本题考查阿伏加德罗常数的应用，是高考的一个热点，主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查，本题相对比较容易，只要认真、细心就能做对，平时多注意这方面的积累。

2．【2017新课标3卷】N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是A ．0.1 mol 的11B 中，含有0.6N A 个中子B ．pH=1的H 3PO 4溶液中，含有0.1N A 个H +C ．2.24L （标准状况）苯在O 2中完全燃烧，得到0.6N A 个CO 2分子D ．密闭容器中1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应制备 PCl 5（g ），增加2N A 个P-Cl 键【答案】A【解析】A ．B 的原子序数为5，即质子数为5，在质量数为11的B 原子中含有6个中子，0.1mol 11B 含有0.6N A 个中子，A 正确；B ．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B 错误；C ．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2. 24L 苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO 2分子数目，C 错误；D ．PCl 3与Cl 2反应生成PCl 5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则1molPCl 3与1molCl 2反应生成的PCl 5小于1mol ，增加的P －Cl 键的数目小于2N A 个，D 错误。

答案选A 。

【名师点睛】考查与阿伏加德罗常数有关计算时，要正确运用物质的量的有关计算，同时要注意气体摩尔体积的使用条件；另外还要谨防题中陷阱，如讨论溶液里的离子微粒的数目时，要考虑：①溶液的体积，②离子是否水解，③对应的电解质是否完全电离；涉及化学反应时要考虑是否是可逆反应，如选项D涉及可逆反应，反应的限度达不到100%；其它如微粒的结构、反应原理等，总之要认真审题，切忌凭感觉答题。

初中化学计算题解题方法一、质量守恒定律:“质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总与等于生成物的各物质质量总与相等(不包括未参加反应的物质的质量,也不包括杂质)。

理解质量守恒定律抓住“五个不变”,即:二、化学方程式计算的解题技巧与方法:化学计算就是中学化学教学的重要内容之一, 它包括化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的计算等。

就是从量的方面帮助学生认识物质及其变化规律的。

通过有关混合物发生反应的化学方程式、质量分数与物质溶解度的综合计算题,可以帮助学生加深对有关概念与原理的理解,培养学生的思维判断、分析与综合能力。

化学计算题涉及的内容丰富、形式多样,既考查学生的化学基础知识,又考查学生的数学推算能力。

学生如果了解掌握了一些解题的技巧或巧解方法,既可以激发她们的解题兴趣,有事半功倍的效果,尤其就是刚接触化学,对化学计算存在畏惧心理的初中学生。

现将化学竞计算题的解题方法与技巧归纳如下,供参考。

㈠、差量法:差量法就是依据化学反应前后的质量或体积差,与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。

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,然后根据比例式求解。

例:用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55、4克,求此铁的纯度。

解:设此铁的纯度为xFe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑ △m(溶液质量增加)56 2 56-2=5410x 55、4g-50g=5、4g可求出x=56%答:此铁的纯度为56%。

【习题】1、将盛有12克氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10克时,这10克残渣中铜元素的质量分数？2、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。

现有CO、O2、CO2混合气体9ml,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少1ml,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少3、5 ml,则原混与气体中CO、O2、CO2的体积比？3、把CO、CO2的混合气体3、4克,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4、4克。

专题三技巧性计算专题类型突破类型一守恒法取已变质的氢氧化钠溶液100 g，向其中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100 g，恰好完全反应得到中性溶液。

则蒸干该溶液可得到的固体的质量为( )A．11.6 g B．10.4 g C．11.7 g D．9.6 g【解析】分析此题，已变质的氢氧化钠溶液中溶质是氢氧化钠和碳酸钠，需要分别写出两种物质与稀盐酸反应的化学方程式，根据Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑和HCl＋NaOH=== NaCl ＋H2O，观察反应前后会得出氯元素的质量守恒，可得出HCl～NaCl，根据盐酸的溶质质量得出固体氯化钠的质量，设得到NaCl的质量为x，则有58.5 35.5＝x100 g×7.3%，得x＝11.7 g，则固体氯化钠的质量为11.7 g，故选C。

1．有一包Mg和MgO的混合物共12.8 g，与一定质量的稀硫酸恰好完全反应，所得溶液中溶质的质量为48 g，则原混合物中氧元素的质量为( )A．1.6 g B．2.4 g C．3.2 g D．9.6 g【解析】解答此题，需要分别写出两种物质分别与稀硫酸反应的化学方程式，根据Mg＋H2SO4=== MgSO4＋H2↑和MgO＋H2SO4=== MgSO4＋H2O，观察反应前后得出镁元素的质量守恒，可得出MgSO4中镁元素的质量等于Mg和MgO的混合物中镁元素的质量，即48 g×(24120×100%)＝9.6 g，则氧元素质量为12.8 g－9.6 g＝3.2 g，故选C。

2．(2019·原创题)有CO、CO2和N2的混合气体50 g，其中碳元素的质量分数为12%。

使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到的白色沉淀质量为( )A ．30 gB ．50 gC ．80 gD ．100 g【解析】 根据题中条件可以分析出碳元素守恒，因此原混合物中碳元素质量和白色沉淀碳酸钙中碳元素质量相等。