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专题18(化学计算常用方法和技巧)

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专题19化学计算常用方法和技巧

班级 _________________ 姓名 _______________________________ 学号 ________________

【专题目标】

1. 掌握化学计算中的常用方法和技巧。

2 .强化基本计算技能，提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力。

【经典题型】

题型一：差量法的应用

【例1】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况(1.01 >105Pa , 2^0 时，测得气体体积为 70毫升，求此烃的分子式。

【点拨】原混和气体总体积为 90毫升，反应后为 70毫升，体积减少了 20毫升。剩余气 体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。

CxHy + (X+ — )。2 ■* XCO2 + =H2O 2 体积减少

4

1

1+2

4

10

20

计算可得 y=4，烃的分子式为 C3H4 或 C2H4 或 CH4

【规律总结】

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、压强差，也可以是物质的量之差、 反应过程中的热量差等。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。

【巩固】

1、现有KCI、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的 AgNO 3

溶液，充分反应后产生 6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487

题型二：守恒法的应用

【例2】Cu、CU2O和CuO组成的混合物，加入 100MI0.6mol/LHNO 3溶液恰好使混合物溶

解，同时收集到 224mLNO气体(标准状况)。求：

(1) 写出CU2O跟稀硝酸反应的离子方程式。

(2) 产物中硝酸铜的物质的量。

(3) 如混合物中含 0.01moLCu，则其中CU20、CuO的物质的量分别为多少？

(4) 如混合物中Cu的物质的量为 X ,求其中Cu20、CuO的物质的量及 X的取值范围。 【点拨】本题为混合物的计算，若建立方程组求解，则解题过程较为繁琐。若抓住反应的

始态和终态利用守恒关系进行求解，则可达到化繁为简的目的。

(1) 利用电子守恒进行配平。 3Cu2O+14HNO 3==6Cu(NO 3)2 + 2NO f +7H2O

(2) 禾【J用 N 原子守恒。n ( HNO3) == 0.06mol , n (NO) == 0.01mol ,

贝V n ( Cu(NO3)2)== (0.06-0.01 ) /2=0.025mol

(3) 本题混合物中虽含有 Cu、Cu2O和CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。 转移电子总数：n (e-) = n ( NO)x 3==0.03mol

Cu 提供电子数：0.01 x 2=0.02mol

CU2O 提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n (CU2O) =0.01/2=0.005mol n (CuO)

=0.0025-0.01-0.005 x 2=0.005mol

(4) 根据(3)解法可得 n (CU2O) =0.015-Xmol n (CuO) =X-0.005mol。根据电子 守恒进行极端假设：若电子全由 Cu提供则n (Cu) =0.015mol ;若电子全由CU2O提供则 n (CU2O) =0.015mol，贝U n

(Cu2+) ==0.03mol 大于了 0.025mol，说明 n (Cu)不等于 0, 另根据 n (CuO) =X-0.005mol 要大于 0 可得 n ( Cu) >0.005mol。所以 0.005mol < n (Cu) <0.015mol 。

【规律总结】

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、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。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 化一还原反应时，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 氧化一还原反应还是原电池或电解池中均如此。

【巩固】

2、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能

分解成氧化铜。 溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合 物，得到氧化铜的质量是

A.35g B.30 g C.20 g D.15 g

题型三：关系式法的应用

【例3】为了预防碘缺乏病， 国家规定每千克食盐中应含有 40〜50毫克的碘酸钾。为检验

某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品 428克，设法溶解出其中全部的碘酸

钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用 0.030mol/L的硫代硫酸

钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。 有关反应如下：

103「+ 5「+ 6 H — 312+ 3H2O

|2+ 2S2O32「T 2「+ &062「

【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立 IO3 —和S2O32 —的关系式进行

求解。

解：6S2O32 一 ------------------- 103「

6mol 1mol

0.030mol/L x 18.00mL x 10-3 n

n (I2) ==0.09 x 10-3mol

每千克食盐中含KIO3：

(214 X 0,09 X 1O_J/428)X 1000 45X 10(g) = 45 (mg)

•••该力口碘食盐是合格的

【规律总结】

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。

【巩固】

3、已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。

称取某动物骨灰样品 0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根 又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为 P2MO24O77的固体（其式量以3.60 X 103计）0.504

g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。 （磷的相对原子质量以 31.0计。）

题型四：平均值法的应用

【例 4】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物 10克，与足量的盐酸反应产生 的氢气在标准状况下为

11.2 升，则混和物中一定含有的金属是

A.锌 B.铁 C.铝 D.镁

【点拨】 本题利用平均摩尔电子质量求解，据 10 克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在

标准状况下为11.2升可得金属平均摩尔电子质量为 10g/mol。四种金属的摩尔电子质量分

别为：Zn: 32.5g/mol、Fe： 28g/mol、Al : 9g/mol、Mg : 12g/mol，其中只有 Al 的摩尔电 子质量小于

10g/mol ，故答案为 C。

【规律总结】 所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理

是：两个数 Mr1和Mr 2 （ Mr1大于Mr2）的算术平均值 Mr，一定介于两者之间。所以，只 要求出平均值 Mr，就可以判断出 Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出 正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。

【巩固】

4、由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生 CO20.1mol，则此样品中可能 含有的杂质是

A.KHCO 3 和 MgCO 3 B.MgCO 3 和 SiO2

C.K2CO3和SiO2 D.无法计算

题型五：极端假设法的应用

【例5】将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀 H2SO4反应，生成H2 2.8 L （标准状 况），原混合物的质量可能是

A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g

【点拨】 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。

【规律总结】 “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。

【巩固】

5、0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物 NO、NO2、N2O4混合气体共

0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是

A . 30 B . 46 C . 50 D . 66

题型六：讨论法的应用

【例6】向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的 CO2气体，充分反应后，在减压低温下 蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：

(1) 由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的 组成，并分别列出。

(2) 若通入CO2气体为2.24L (标准状况下)，得到11.9g的白色团体。请通过计算

确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的 KOH溶液的物质的量浓

度为多少

【点拨】(1)由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同，故可根据 CO2和

KOH 反应时物质的量之比对产物进行讨论。由：① CO2+ 2KOH = K2CO3 + H2O ②CO2

+ KOH = KHCO 3可知 n ( CO2) /n ( KOH ) =1/2 时产物为 K2CO3，n (CO2) /n ( KOH ) =1 时产物为KH CO3,所以n( CO2) /n ( KOH ) <1/2时，KOH过量则产物为 K2CO3+ KOH ; 1/2< n (CO2) /n

( KOH ) < 1时，对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化 碳量不足，所以产物为 K2CO3+

KHCO3 ； n ( CO2) /n ( KOH ) > 1时，二氧化碳过量，则 固体产物为 KHCO 3O 答案为：① K2CO3+

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高中化学计算题解题技巧

高中化学计算题解题技巧

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高中化学计算题解题技巧

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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.XY B.X2Y C.X2Y3 D.X2Y5

2、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( )

中学化学计算中常用的8种解题方法和技巧.doc

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中学化学计算中常用的8种解题方法和技巧

题型一：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：

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。

【分析】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%。

【规律总结】

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、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。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。

【巩固练习】（答案见文末） 现有KCl、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487题型二：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。

1. 原子守恒

例：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. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5

化学常用计算方法

化学常用计算方法

化学常用计算方法

方法一 关系式法——解答连续反应类型计算的捷径

当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。

[典例1] 将5.1g镁铝合金投入500mL2.0 mol·L-1的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0mol·L-1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多。则应加入NaOH溶液的体积是（ ）

A.200 mL

B.250 mL

C.425 mL

D.560 mL

1、先写出相关反应的化学方程式或关系式,

2、找出连续反应过程中,不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系 3、确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,列式求解,从而简化运算过程。

1. 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解 28.4 g 上述混合物，消耗 1 mol·L－1 盐酸 500 mL。测定三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是( )

A.35 g B.30 g

C.20 g D.15 g

解析：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜，消耗1 mol·L－1盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 mol，则CuCl2的物质的量为 0.25 mol。根据铜元素守恒可知，原混合物中含有铜元素原子的物质的量为 0.25 mol，则灼烧等质量的题给混合物，得到氧化铜的物质的量为 0.25 mol，则得到氧化铜的质量为 m(CuO)＝0.25 mol×80 g·mol－1＝20 g。答案：C

2.立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应 5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O32−2I-+S4O62−。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为

化学计算的常见方法

化学计算的常见方法

化学计算的常见方法

1.守恒法

守恒法是一种中学化学典型的解题方法，它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解，可以免去一些复杂的数学计算，大大简化解题过程，提高解题速度和正确率。它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式，不去探求某些细枝末节，直接抓住其中的特有守恒关系，快速建立计算式，巧妙地解答题目。物质在参加反应时，化合价升降的总数，反应物和生成物的总质量，各物质中所含的每一种原子的总数，各种微粒所带的正负电荷总和等等，都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据，守恒法往往穿插在其它方法中同时使用，是各种解题方法的基础。

例1.将几种铁的氧化物的混合物加入100ml、7molol―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：2hc——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。

2.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、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。解题时将”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。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。