专题1.5 化学计算中常用的几种方法-2016年高考化学一轮复习精品资料(原卷版)

《【盘点高中化学计算中常用的几种方法大全】高中化学计算常用技巧》摘要：Δ(固)Δ(气)ΔV(气)，L(标况)，l设分l5物质量x l则085 g·ll5(g)l3(g)＋l(g) 物质量增加(Δ)化学计算方法高化学计算常用几种方法．差量法()不考虑变化程利用终态（生成物）与初态（反应物）量变化方法叫差量法无须考虑变化程只有当差值与始态量或终态量存比例关系且化学计算差值必须是物理量才能用差量法其关键是分析出引起差量原因（）差量法是把化学变化程引起些物理量增量或减量放化学方程式右端作已知量或知量利用各对应量成正比(3)出“理论差量”这种差量可以是质量、物质量、气态物质体积和压强、反应程热量等用差量法题是先把化学方程式对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例然如－()＋(g)(g) Δ＝－k·l Δ(固)Δ(气)ΔV(气)l l l k g l L(标况)．固体差量例．将质量00克铁棒插入硫酸铜溶液会儿取出烘干称量棒质量变008克有多少克铁参加了反应（答有56克铁参加了反应）设参加反应铁质量x＋＋棒质量增加（差量）56 66568x 008克00克08克568x08克答有56克铁参加了反应体积差法例．将 L 3通灼热装有铁触媒硬质玻璃管气体体积变b L(气体体积温压下测定) 该b L气体3体积分数是( )－bb－－bb－ bb设参加反应氨气x 则3＋3 ΔVx b－x＝(b－) L所以气体3体积分数3液体差量例3．用含杂质（杂质不与酸作用也不溶水）铁0克与50克稀硫酸完全反应滤杂质所得液体质量55克铁纯设铁纯x＋＋↑ 溶液质量增加（差量）56 5650x克55克50克5克 L－b－b L－b b5650x克5克页共 3 页二．关系式法建立关系式般途径是（）利用微粒守恒建立关系式；（）利用化学方程式物质量关系建立关系式；（3）利用方程式加和建立关系式等三守恒法（）化合物元素正化合价总数守恒（）电质溶液阳离子所带正电荷总数与阴离子所带电荷总数守恒（3）化学反应前物质总质量守恒（）化学反应前种元素原子数守恒（5）氧化还原反应得失电子总数守恒（6）溶液稀释、浓缩、混合前溶质量（质量或物质量）守恒由上述守恒关系不随微粒组合方式或化历程而改变因可不追究程直接利用守恒关系列式计算或观察估算方法即守恒法运用守恒法题既可以避免写繁琐化学方程式提高题速又可以避免纷繁复杂题背景寻关系式提高题准确元素守恒法催化剂例3＋5△＋6＋3＋3＋多次氧化和吸收由元素守恒知3～3电子移守恒法－－失8得－例3――→3 ――→由得失电子总数相等知3氧化等系列程生成33和关系3～例3黄铁矿主要成分是某硫酸厂进行黄铁矿成分测定取000 0 g样品空气充分灼烧将生成－气体与足量()3溶液完全反应用浓000 00 l·LKr7标准溶液滴定至终消耗Kr7标准溶3＋－＋＋－＋＋3＋3＋液500 L已知＋＋＋＋ r7＋6＋r＋6＋7样品质量分数是(假设杂质不参加反应)________________高温析 ()据方程式＋3＋83＋－＋＋＋＋＋＋－＋＋3＋3＋r7＋6＋r＋6＋73－＋得关系式r7～6～3～30．00 00 l·L×005 00 －0 ()＝0090 00 g 样品质量分数9000%四．极值法（也称极端假设法）①把可逆反应假设成向左或向右进行完全反应②把混合物假设成纯净物③把平行反应分别假设成单反应例容积固定密闭容器进行反应(g)＋3(g)已知反应程某刻、、3－－－浓分别0 l·L、0 l·L、0 l·L当反应达到平衡各物质浓可能存数据是(B )－－－．0 l·L0 l·LB．05 l·L－－．和305 l·L．30 l·L－析题可根据极端假设法进行分析若平衡向正反应方向移动达到平衡3浓0 l·L而和浓0；若平衡向逆反应方向移动达到平衡3浓0而和浓分－－别0 l·L、0 l·L考虑该反应可逆反应反应不能向任何方向进行到底因平衡3、－,－,－、浓围应分别0(3)0 l·L0()0 l·L0()0 l·L反应化成－－－3而3分则生成那么(3)＋()＝0 l·L＋0 l·L＝0 l·L对照各选项只有B项题例含有 g 3稀硝酸加入b g铁粉充分反应铁全部溶并生成有 g 3被还原则∶b不可能( ) ．∶B．3∶ ．∶ ．9∶析与3反应根据铁用量不反应可分两种极端情况()若量发生反应3＋83(稀)3(3)＋↑＋页共 3 页b3则有＝∶b值5663b()若3量发生反应＋3(稀)(3)3＋↑＋b9则有∶∶b值5663b39所以∶b即∶b比值围合理b五．平值规律及应用()依据若XXB 则XXXBX代表平相对原子(分子)质量、平浓、平含量、平生成量、平消耗量等()应用已知X可以确定X、XB围；或已知X、XB可以确定X围题关键是要通平值确定围很多考题平值要根据条件先确定下再作出判断实际上它是极值法延伸例两种金属混合物共5 g投入足量盐酸充分反应得到 L (标准状况)则原混合物组成肯定不可能( B ) ．g和g B．Z和．l和Z．l和＋析题可用平摩尔电子质量(即提供 l电子所质量)法反应被还原生成由题可知5 g－－金属混合物可提供 l 其平摩尔电子质量5 g·l选项金属g、Z、l摩尔电子质量分别g·l－－－、35 g·l、9 g·l其不能与盐酸反应g和摩尔电子质量可看做∞根据数学上平值原理－－可知原混合物种金属摩尔电子质量5 g·l另金属摩尔电子质量5 g·l答案 B例实验室将9 g铝粉跟定量金属氧化物粉末混合形成铝热剂发生铝热反应所得固体含金属单质8 g则该氧化物粉末可能是( ) ①3和②和V5 ③r3和V5 ④3和．①② B．②④．①④．②③9 g析 (l)＝＝ll×3＝ l则生成金属摩尔电子质量－7 g·l33－－(移 l 生成金属质量)8 g·l56 g55 g－－①项生成摩尔电子质量生成摩尔电子质量根据平3 l l5 g－－值规律①正确；②生成摩尔电子质量375 g·l生成V摩尔电子质量g·l根据5 l平值规律②不可能生成单质8 g；理③也不可能生成金属单质8 g；④l完全反应生成质量8 g 当氧化物粉末不足量生成金属可能8 g④正确答案巩固练习定条件下合成氨气反应达到平衡测得混合气体氨气体积分数00%与反应前体积相比反应体积缩分率是（） 67%B 00% 800% 833%3++取K溶液5 L向其滴加0 l·Ll3溶液35 L,完全反应生成++将反应+溶液用l萃取分液向分出水溶液通入l至005 l恰完全反应K溶液物质量浓（lL）3两种气态烃以任比例混合05℃ L该混合烃与9 L氧气混合充分烧恢复到原状态所得气体体积仍是0 L下列各组混合烃合条件是（）①、②、36③、3 ④、36①③B②④ ①④ ②③有空气放置了段K固体分析测知其含水8%、含K3 373%取 g该样品投入5 L l·L盐酸多余盐酸用0 l·L K溶液308 L恰完全和蒸发和溶液可得到固体（B）gB375 g 0797 g836 g6铜和镁合金6 g完全溶浓硝酸若反应硝酸被还原只产生 80 L气体和336 L气体（都已折算到标准状况）反应溶液加入足量氢氧化钠溶液生成沉淀质量（B）90 g B85 g 86 g70 g化学计算方法二化学计算五种基题方法【题型说明】高考命题常见化学计算方法有“差量法”、“关系式法”、“极值法”、“平值法”、“终态法”等这几种计算方法充分体现了物质量化学计算核心作用和纽带作用依据方程式计算又是各种计算方法基础其题程如下()化学方程式有关量关系(g)＋bB(g)(g)＋(g)质量比∶ bB∶ ∶物质量比∶ b ∶ ∶体积比∶ b ∶ ∶()般步骤①根据题写出并配平化学方程式②依据题所给信息及化学方程式判断量物质用完全反应物质量进行计算③把已知和要量[用(B)、V(B)、(B)或设知数x表示]分别写化学方程式有关化学式下面两量及单位“上下致左右相当”④选择有关量(如物质量、气体体积、质量等)关系作计算依据列比例式知量“差量法”化学方程式计算妙用[题型示例]【示例】(0·安徽名校考)6 L由与3组成混合气体催化剂作用下00 ℃左右可发生反应6＋35＋6(g)达到平衡相条件下气体体积变75 L则原混合气体与3物质量比有四种情况①5∶3、②3∶、③∶3、④9∶7其正确是( )．①②．②③思路拨根据反应前气体总体积可用差量法直接6 ＋ 35＋6(g) ΔV(气体体积差)6 L L 5 L 6 L (5＋6)－(＋6)＝(L)(理论差量)9 L6 L 75－6＝5(L)(实际差量) B．①④．③④由可知共消耗5 L气体还剩余 L气体假设剩余气体全部是则V()∶V(3)＝(9 L＋L)∶6 L＝5∶3假设剩余气体全部是3则V()∶V(3)＝9 L∶(6 L＋ L)＝9∶7但因该反应是可逆反应剩余气体实际上是、3混合气体故V()∶V(3)介5∶3与9∶7对照所给数据知3∶与∶3区答案【方法指导】．所谓“差量”就是指反应程反应物某种物理量和(始态量)与状态下生成物相物理量和(终态量)差这种物理量可以是质量、物质量、气体体积、气体压强、反应程热效应等．计算依据化学反应反应物或生成物量与差量成正比3．题关键是明确产生差量原因并能根据化学方程式出理论上差值(理论差量)二是结合题条件出或表示出实际差值(实际差量)[题组精练]．定质量碳和8 g氧气密闭容器高温下反应恢复到原温测得容器压强变原倍则参加反应碳质量( )． g．6 g高温高温B． g．无法确定析由化学方程式＋和＋可知当产物全部是气体物质量不变温和体积不变气体压强不变；当产物全部是气体物质量增倍温和体积不变压强增倍现气体压强变原倍8 g故产物既有又有()－05 l由阿伏加德罗定律可知气体压3 g·l强变原倍气体物质量变原倍即Δ(气体)＝05 l×(－)＝0 l＋Δ(气体)l l l0 l 0 l 0 l则生成消耗0 l 生成消耗05 l＋05 l 05 l故()＝0 l＋05 l＝035 l()＝035 l× g·l＝ g－高温高温答案 B．了检验某含有3杂质3样品纯现将 g样品加热其质量变 g则该样品纯(质量分数)是( )8－53 373－ 3析样品加热发生反应33＋＋↑ Δ68 06 6(3) (－)g68?－?故样品3质量g 6样品3质量 g－68?－? 6△8?－?B．35－8． 368?－? g－g68－53??其质量分数＝ g3?样品?答案3．白色固体l5受热即挥发并发生分l5(g)l3(g)＋l(g)现将58 g l5装入05 L真空密闭容器77 ℃ 下达到平衡容器压强0×05 计算可知平衡容器混合气体物质量005 l平衡l5分率________58 g析原(l5)＝－≈008 l设分l5物质量x l则085 g·ll5(g)l3(g)＋l(g) 物质量增加(Δ)005 l－008 lx l＝00 l所以x＝0000 ll5分率＝00%≈786%008 l答案 786%【题模板】步骤是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应物理量要不物质物理量及单位对应关系；二是表示出实际差量并写相应位臵(应将理论差值与实际差值写化学方程式右侧)；三是根据比例关系建立方程式并出结图示答连续反应类型计算题捷径——关系式法[题型示例]【示例】 585 g l固体与足量浓和共热逸出气体又与量发生爆炸反应将爆炸气体溶定量水再与足量锌作用可得________ L(标准状况)思路拨若先由l――→l算出l量再由＋l(浓)l△＋l↑＋算出l量??这样计算非常繁琐出以下关系式就可迅速设可得物质量x,585 g l物质量0 ll ～ l ～～ l ～0． l x显然x＝005 l则V()＝005 l× L·l＝ L答案【方法指导】多步连续反应计算特征是多化学反应连续发生起始物与目标物存定量关系题应先写出有关反应化学方程式依据方程式出连续反应程不反应步骤反应物、生成物物质量关系确定已知物和目标产物物质量关系列出计算式从而简化运算程[题组精练]．工业上制硫酸主要反应如下＋3＋8 ＋3 3＋△煅烧5 含85%黄铁矿石(杂质不参加反应)有50%损失而混入炉渣可制得________ 98%硫酸析根据化学方程式可得关系式～～3～即～程硫元素损耗可认步反应损耗故可制得98%硫酸质量是98××5 ×85%×?－50%?＝3360×98%高温催化剂答案 336．(0·北京房山区模拟)氯化亚铜(l)是重要化工原国标准规定合格l产品主要质量指标l质量分数9650%工业上常通下列反应制备l＋3＋l＋3l↓＋3＋↑()l制备程要质量分数00%溶液试计算配制该溶液所·5与质量比()准确称取所制备050 0 g l样品置定量05 l·Ll3溶液待样－品完全溶加水0 L用000 0 l·L有关化学反应3＋l＋＋l ＋＋＋－－()溶液滴定到终消耗60 L＋3＋3 ＋＋＋＋通计算说明上述样品l质量分数是否合标准析 ()设要·5质量x质量·5相对分子质量50相对分子质量60依题有60×x5000x∶＝5∶00x＋()设样品l质量z由化学反应方程式可知l～～＋＋995 g l则＝－－z000 0 l·L×60×0Lz＝0 8 g0 8 gl质量分数×00%＝979% 050 0 g97．9%9650%所以样品l合标准答案()5∶ ()合【题建模】应用有关化学方程式或原子守恒规律出物质变化程已知量与待量数量关系(即准关系式)然列式计算极限思维妙用——极值法[题型示例]【示例3】将定质量g、Z、l混合物与足量稀反应生成 8 L(标准状况)原混合物质量可能是(双选)( )． g B． g化学计算方法三化学计算基方法差量法差量法是根据化学变化前物质量发生变化出所谓“理论差值”这差值可以是质量气体物质体积压强物质量等该值与参加反应物质有关量成正比差量法就是借助这种比例关系定量变计算题类题关键是根据题确定“理论差量”再根据题目提供“实际差量”列出比例式出答案质量差如题目给出了某反应程物质始态质量与终态质量常用反应前质量差题例00将6克和(g)混合气体通足量,反应完全固体质量增加36g混合气体平相对分子量方法006年6月6日 0方法二体积差当有气体参加化学反应且题目涉及前气体体积差量进行计算例二标况下500l含3氧气如其3完全分体积变50l,原混合气体氧气和臭氧体积各是多少？二守恒法所谓“守恒”就是以化学反应程存某些守恒关系如质量守恒原子守恒得失电子守恒等作依据寻化学式正化合价总数绝对值相等；复反反应阴阳离子所带正电荷总量相等；氧化还原反应氧化剂与还原剂得失电子总数相等006年6月6日电荷守恒法例三L 溶液+含 00005l,L00005l,300005l,00005l, 其余则物质量浓多少？２电子守恒法例四某氧化剂X7,溶液0l该离子恰能使06l3完全氧化则X7还原化合价多少？3质量守恒法例五臭氧发生器装入00l, 反应33气体体积变95l（气体体积标况下测定）则反应混和气体密多少？006年6月6日 3 ,+,+三十交叉法十交叉法是巧二元混和物问题种常规方法．若． , b分别表示某二元混和物两种组分 ,B量,b 地相对平值；(),(B)二元混和体系和B地组成比 b( b )()()(B)b十交叉法应用围（１）根据元素地相对原子质量和位素质量数位素原子分比．（）根据混和物地平相对分子质量与组分地相对分子质量各组分物质量比（3）根据混和物平化学式与组分化学式各组分物质量比() 根据溶液稀释浓缩混合前溶质质量分数（或物质量浓）原溶液与增减溶剂和浓稀溶液质量比（或近似体积比）006年6月6日（5）根据混和物平行反应某反应物平消耗量或某产物平生成量计算各组分物质量比有关溶液稀释加浓及浓计算应用例六把00g0%KL溶液浓变0%加多少克KL?或蒸发多少克水？或与多少克5%KL溶液混合？有关位素原子量及平原子量应用例七晶体硼由05B和5B两种位素构成,已知5g晶体硼与反应全部化硼烷(B),标况下56LB, 则晶体硼3有关分子量平分子量计算应用例八容积L干燥烧瓶用向下排空气法充入3 006年6月6日 5 05B与 5B 两种位素原子数比多少？。

判断稳定性
根据异构体的结构和性质，判断其稳定性，排除不合理的异构体 。
计算数量
结合数学组合和排列原理，计算同分异构体的数量。
07
化学实验中的计算
化学实验基本操作中的计算
1 2
仪器选择与使用
根据实验需求，选择适当的仪器，如量筒、滴定 管、容量瓶等，并掌握其使用方法。
试剂取用与称量
准确称量和取用试剂，注意使用天平、药匙等工 具的规范操作。
晶体结构与性质的计算
晶体的类型与判断
了解晶体的分类及各类晶体的特点，掌握判断 晶体类型的方法。
晶体中微粒间的作用力
理解晶体中微粒间的作用力类型及特点，了解 其对晶体性质的影响。
晶体熔沸点高低的比较
掌握不同类型晶体熔沸点高低的比较方法，理解影响晶体熔沸点的因素。
06
有机化学的计算
有机物分子式的确定与计算
表示单位体积溶液中所含溶 质B的物质的量，单位是 mol/L。计算公式为
c(B)=n(B)/V，其中n(B)是溶 质B的物质的量，V是溶液的
体积。
质量浓度
表示单位体积溶液中所含溶 质B的质量，单位是g/L。计 算公式为ρ(B)=m(B)/V，其 中m(B)是溶质B的质量，V是
溶液的体积。
体积分数
表示溶质B在溶液中所占体积 的百分数。计算公式为 φ(B)=V(B)/V×100%，其中 V(B)是溶质B的体积，V是溶 液的体积。
化学实验方案设计与评价
实验方案设计
根据实验目的和要求，设计合理的实验方案，包括实 验原理、步骤、试剂、仪器等。
实验方案评价
对设计的实验方案进行评价，分析其可行性、安全性 、经济性等方面。
实验优化与改进
针对实验过程中出现的问题，对实验方案进行优化和 改进，提高实验效率和准确性。

化学计算中的常用方法
1.守恒法
守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧,也是高考试题中应用最多的方法之一。

守恒法中有三把“金钥匙”——质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒,它们都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(某原子、离子或原子团不变,溶液中阴、阳离子所带电荷总数相等,氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程、快速解题的目的
2.极值法
对混合体系或反应物可能发生几种反应生成多种产物的计算,我们可假设混合体系中全部是一种物质,或只发生一种反应,求出最大值、最小值,然后进行解答。

3.差量法
化学反应中因反应物和生成物的状态变化(或不相同)而产生物质的量差量、质量差量、气体体积差量、气体压强差量等,差量法就是利用这些差量来列出比例式,从而简化计算步骤,达到快速解题的目的,其中最常用的是质量差法和体积差法。

4.关系式法
关系式是将多个连续反应转化为一步计算。

建立关系式的依据有两种,一是依据连续反应的化学方程式的化学计量数建立,二是依据化学反应
中原子数目守恒建立,如用氨气制取硝酸,关系式为NH
3~HNO
3。

5.估算法
化学题尤其是选择题中所涉及的计算,所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以其中的计算量应该是较小的,有时不需要计算出确切值,通过逻辑推理,确定出结果的大致范围,结合题给信息,直接得出答案,做到“不战而胜”。

A．36 g B．40 g C．80 g D．160 g
答案：B
答案：0.100 mol·L－1
四、热重分析法确定物质的组成 1．测定固体物质组成的热重法 只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。 热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。 通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组 成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。 2．热重曲线试题分类 热重曲线试题可分为两类：第一类，试样发生分解反应，以脱水、 分解等方式失重，气氛物质不参加反应；第二类，试样发生氧化、还 原等反应，以氧化、还原等方式失重。当然也有试题形式上是两者的 结合，但本质上可以分步处理，故仍属于上述类型。
微专题❸ 化学计算的常用方法
【知识基础】 一、以物质的量为中心的计算
答案：C
[专题精练2] 某液体化合物X2Y4常用作火箭燃料。16 g X2Y4在一定 量的O2中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为X2Y4(l)＋O2(g)===X2(g) ＋2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L，其密度为 1.25 g·L－1，则：
A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．2∶3
答案：A
三、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”。在化学变化中有各种各样 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
[专题精练5] 一定条件下硝酸铵受热分解的产物为HNO3、N2和 H2O，在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比是( )
(1)反应前O2的体积V(O2)为__1_1._2_L___。 (2)X2的摩尔质量为_2_8 _g_·m__ol_－_1；Y元素的名称是__氢______。 (3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为__0_.4_____mol。