高中化学常见化学计算方法

  • 格式:doc
  • 大小:1.51 MB
  • 文档页数:15

下载文档原格式

  / 15
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

常见化学计算方法

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)。 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。差量法就是根据这些差量值,列出比例式来求解的一种化学计算方法。该方法运用的数学知识为等比定律

及其衍生式:

a b c d a c b d ==

--或c a

d b

--。差量法是简化化学计算的一种主要手段,在中学阶段运用相当普遍。常见的类型有:溶解度差、组成差、质量差、体积差、物质的量差等。在运用时要注意物质的状态相相同,差量物质的物理量单位要一致。

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1

2.5g 。求混合物中碳酸钠的质量分数。

2.实验室用冷却结晶法提纯KNO 3,先在100℃时将KNO 3配成饱和溶液,再冷却到30℃,析出KNO 3。现欲制备500g 较纯的KNO 3,问在100℃时应将多少克KNO 3溶解于多少克水中。(KNO 3的溶解度100℃时为246g ,30℃时为46g )

3.某金属元素R 的氧化物相对分子质量为m ,相同价态氯化物的相对分子质量为n ,则金属元素R 的化合价为多少?

4.将镁、铝、铁分别投入质量相等、足量的稀硫酸中,反应结束后所得各溶液的质量相等,则投入的镁、铝、铁三种金属的质量大小关系为( )

(A )Al >Mg >Fe (B )Fe >Mg >Al (C )Mg >Al >Fe (D )Mg=Fe=Al

5.取Na 2CO 3和NaHCO 3混和物9.5g ,先加水配成稀溶液,然后向该溶液中加9.6g 碱石灰(成分是CaO 和NaOH ),充分反应后,使Ca 2+、HCO 3-、CO 32-都转化为CaCO 3沉淀。再将反应容器内水分蒸干,可得20g 白色固体。试求: (1)原混和物中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量; (2)碱石灰中CaO 和NaOH 的质量。

6.将12.8g 由CuSO 4和Fe 组成的固体,加入足量的水中,充分反应后,滤出不溶物,干燥后称量得5.2g 。试求原混和物中CuSO 4和Fe 的质量。

二、十字交叉法

凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题,即二组分的平均值,均可用十字交叉法,此法把乘除运算转化为加减运算,给计算带来很大的方便。

十字交叉法的表达式推导如下:设A 、B 表示十字交叉的两个分量,AB ——

表示两个分量合成的平均量,x A 、x B

分别表示A 和B 占平均量的百分数,且x A +x B =1,则有:

A ·x A +

B ·x B =AB ——

(x A +x B ) 化简得:x x AB B A AB

A B =--——

——

若把AB ——

放在十字交叉的中心,用A 、B 与其交叉相减,用二者差的绝对值相比即可得到上式。

十字交叉法应用非常广,但不是万能的,其适用范围如表4—2:

含 化学 义 量 类型

A 、B

AB ——

x A 、x B

1 溶液中溶质 质量分数 混合溶液中溶质质量质量分数 质量分数 x x AB B A AB

A B =--——

——

2 物质中某元素 质量分数 混合物中某 元素质量分数 质量分数

3 同位素相对 原子质量 元素相对 原子质量 同位素原子 百分组成

4 某物质相对 分子质量 混合物平均相对分

子质量 物质的量分数 或体积分数 5 某物质分子 组成

混合物的平均 分子组成

物质的量分数

6

用于某些综合计算:如十字交叉法确定某些盐的组成、有机物的组成等

正确使用十字交叉法解题的关键在于:(1)正确选择两个分量和平均量;(2)明确所得比为谁与谁之比;(3)两种物质以什么为单位在比。尤其要注意在知道质量平均值求体积或物质的量的比时,用此法并不简单。

1. 现有50g 5%的CuSO 4溶液,把其浓度增大一倍,可采用的方法有:(1)可将原溶液蒸发掉 g 水;(2)可向原溶液中加入1

2.5% CuSO 4溶液 g ;(3)可向原溶液中加入胆矾 g ;(4)可向原溶液中加入CuSO 4白色粉末 g 。

2 . 今有NH 4NO 3和CO(NH 2)2混合化肥,现测得含氮质量分数为40%,则混合物中NH 4NO 3和CO(NH 2)2的物质的量之比为( )

(A )4∶3 (B )1∶1 (C )3∶4 (D )2∶3

3. (1)已知溶质质量分数分别为19x%和x%的两硫酸溶液,若将它们等体积混和,则所得混和液的溶质质量分数与10x 的大小关系如何?(2)已知溶质质量分数为a%的氨水物质的量浓度是b mol ·L -1,则a

2

%的氨水物质的量浓度与

b

2

mol ·L -1的大小关系如何?

4. 将金属钠在空气中燃烧,生成Na 2O 与Na 2O 2的混合物。取该燃烧产物7.48g 溶于水制成1000mL 溶液,取出10mL ,用0.1 mol ·L -1的盐酸中和,用去盐酸20mL ,试求该产物中Na 2O 的物质的量分数。

5. 0.8 mol CO 2通入1L 1mol ·L -1NaOH 溶液中,试求所得溶液中溶质的物质的量。

三、平均法

对于含有平均含义的定量或半定量习题,利用平均原理这一技巧性方法,可省去复杂的计算,迅速地作出判断,