高中化學(xué)計(jì)算題基本計(jì)算方法

1、高中化學(xué)計(jì)算題基本計(jì)算方法擬稿高中化學(xué)教研組高級(jí)教師：儲(chǔ)鵬1差值法當(dāng)反應(yīng)前后固體或液體的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)或反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)、密度、物質(zhì)的量、體積等發(fā)生變化時(shí)可用差量法計(jì)算。（1）體積差練習(xí)1常溫下盛有20mL的NO2和NO組成的混合氣體的大試管倒立在水中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積為16mL氣體，則原混合氣體中，NO2和NO的體積分別是多少？若在上述大試管中緩緩?fù)ㄈ隣2,段時(shí)間后，試管內(nèi)殘留2mL氣體，則通入O2體積可能為多少mL？【解答】設(shè)原混合氣體中NO的體積是x，NO的體積是y23NOHO2HNONO2233121理論體積差v2mLxx實(shí)際體積差v4mL3x6mLy20614mL答：略。

2、由上小題可以確定剩余16mL氣體均為NO,通入氧氣后仍有2mL氣體剩余4NO+3O+2HO=4HNO223若剩余氣體是NO,那么有14mLNO參加反應(yīng)4NO+3O+2HO=4HNO2234314xx10.5mL若剩余氣體是O,那么有mLNO參加反應(yīng)24NO+3O+2HO=4HNO2234316y2y14mL答：略。（2）質(zhì)量差練習(xí)2將10.000g氯化鈉、溴化鉀和氯化鈣的混合物溶于水中，通入氯氣充分反應(yīng)，然后把溶液蒸干并灼燒（高溫高壓），灼燒后殘留物的質(zhì)量為9.813g。若將此殘留物再溶于水并加入足量的碳酸鈉溶液，所得的沉淀經(jīng)干燥后質(zhì)量為0.721g,求原混合物中各化合物的質(zhì)量?！窘獯稹吭O(shè)：氯

3、化鈉xg,溴化鉀yg,氯化鈣zg.xyzIONaClNaClKBrCl干KCl2CaCl2CaCl2NaCO淀燥23NaClKClCaCO3x745yz9.81311944.5：y0.187119y0.5g100z0.721111z0.8gxIO0.50.88.7g答：略。【練習(xí)3】將一定量的Na投入246gtC時(shí)的水中，得到t時(shí)312g飽和NaOH溶液，計(jì)算tC時(shí)NaOH的溶解度。【解答】設(shè)：投入Na的質(zhì)量為x,生成N的質(zhì)量為C時(shí)N的溶解度為m。2Na2HO2NaOHH22m44g4636802m31224666gx69gy120g120m312m100m62.5g答：略。（3）其他差值練習(xí)

4、4在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物1.2mol,充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中，若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。（1）寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式.（2）若以上反應(yīng)進(jìn)行完全，試計(jì)算原反應(yīng)混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量各是多少？【解答】6NO4NH5N6HO322根據(jù)化學(xué)方程式6molNO還原成3molN24molNH氧化成2molN.326NO4NH5N6HO3226456(還原氧化m14g0.30.20.250.3(還原氧化m1.4gnNNO)=NH3或NO0.8molnNH3答：略。2守恒法(1)質(zhì)量守恒練習(xí)1密度為1.1g/cm3的鹽酸溶液中

5、，逐滴加入AgNO3溶液，直到沉淀完全為止。已知沉淀的質(zhì)量和原鹽酸的質(zhì)量相等，求原鹽酸的物質(zhì)的量濃度。【解答】本題的分析方法如下，即可將AgCl的式量看做原鹽酸的質(zhì)量。AgNOHClAgClHNO33(HCl)73g100%25.4%143.5g10001000cm31.1g/cm325.4%c(HCl)7.65mol/LM36.5g/mol答：略。練習(xí)2在反應(yīng)X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩爾質(zhì)量之比為22:9,當(dāng)1.6gX與Y完全反應(yīng)后，生成4.4gR，求此反應(yīng)中Y和M的質(zhì)量之比?！窘獯稹吭O(shè)反應(yīng)過(guò)程中消耗Y的質(zhì)量是a,消耗M的質(zhì)量是X+2Y=R+2M22291.6a4.4b解得b3.6

6、a6.4a16b9答：略。練習(xí)3金屬A和非金屬B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分別做A和B化合生成AB的實(shí)驗(yàn)，每人所用A和B的質(zhì)量互不相同，但A和B的總質(zhì)量都是9g。甲用7gA和2gB充分反應(yīng)后制得AB6g；乙用4gA和5gB充分反應(yīng)后制得AB6g；丙制得AB4.44g。試通過(guò)分析和計(jì)算，確定丙用了多少gA和多少gB？【解答】在這里我們先來(lái)列一張表格以便于直觀表達(dá)題意。（單位：克）A的用量（g）B的用量（g）生成AB的質(zhì)里（g）甲726乙456丙x9-x4.44由表中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)和恰好能完全反應(yīng)生成假設(shè)丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中消耗A的質(zhì)量，消耗B的質(zhì)量假定最簡(jiǎn)反應(yīng)式如下：2AB3AB426x

7、y4.44x2.96y1.482.961.484.449所以情況有兩種A過(guò)量，B正好y1.48gx91.487.52gA正好，B過(guò)量x2.96gy92.966.04g（2）原子守恒系列反應(yīng)中某原子（或原子團(tuán)）個(gè)數(shù)（或物質(zhì)的量）不變。以此為基礎(chǔ)可求出與該原子（或原子團(tuán)）相關(guān)連的某些物質(zhì)的數(shù)量（如質(zhì)量或物質(zhì)的量）。練習(xí)4為了測(cè)定某銅、銀合金的成分，將30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的濃HNO3中待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L（標(biāo)況），并測(cè)得溶液的c（H+）=1.0mol/L。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80mL，計(jì)算：（1）被還原硝酸的物質(zhì)的量。（2）合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?！窘獯稹?

8、)假設(shè)硝酸被還原后的氣體是NOx6.72n(NO)0.3molx22.4硝酸被還原前后氮原子守恒所以被還原的硝酸的物質(zhì)的量也是(2)設(shè)：合金中銅的物質(zhì)的量是a,銀的物質(zhì)的量是b64a108b30C和A與濃硝酸反應(yīng)后的產(chǎn)物分別是C和323根據(jù)反應(yīng)前后電子守恒被還原的硝酸的物質(zhì)的量是0.3mol于是得到做氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量2aBb13.50.080.08B1B0.30.7聯(lián)立：解得0.3b0.1.0.1B108(A)B100%B30%30答：略。其他差值練習(xí)5NaHCO3和Na2CO3的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中c(Na+)=0.50mol/L若將10g的這種混合物，加熱到質(zhì)

9、量不變?yōu)橹?，?qǐng)你計(jì)算出加熱后減少的質(zhì)量?！窘獯稹?NaHCONaCOCOHO32322加熱后減少的質(zhì)量必是CO和HO的質(zhì)量22*.*n(Na)0.5mol/L0.2L0.1mol加熱后n(NaCO)0.05mol23m100.051064.7g答：略。電荷守恒溶液中陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)，即：陽(yáng)離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和等于陰離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和。練習(xí)6酸雨是過(guò)度燃燒煤和石油，生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的緣故。某次雨水分析數(shù)據(jù)如下：c(SO42-)=2.8X10-5mol/L,c(Cl-)=6.0X10-5mo

10、l/L,c(NH4+)=2.0X10-5mol/L,c(Na+)=1.9X10-5mol/L,c(NO3-)=2.3X10-5mo1/L。求此次酸雨的pH值?！窘獯稹縩(負(fù)電荷)n(SO2)2nCl.n(NO)n(OH)13.910那n(OH)TOC o 1-5 h z43水n(正電荷)n(Na)n(H)n(H)3.9IOn(H)n(H)4酸水酸水13.9lOsn(OH)3.9IOs(H)(H)水酸水由于電解液呈電中性，水中的n(OH)和n(H)相等水水n(H)llOmol酸PH=lg1O44電子得失守恒化學(xué)反應(yīng)中(或系列化學(xué)反應(yīng)中)氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)。練習(xí)7將mmol的

11、Cu2S跟足量稀HNO3反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、和H2O,求參加反應(yīng)的硝酸中被還原的硝酸的物質(zhì)的量?！窘獯稹扛鶕?jù)題中所給反應(yīng)物與生成物我們假設(shè)2CuCuSHNOTOC o 1-5 h z2S3硝酸的還原產(chǎn)物是NOn(CuS)m2nCu2mnSm3Cu,8HNO3Cu(NO)2NO4HO33223242mm3S2HNOHSO2NO324m2mTOC o 1-5 h z41On(被還原的硝酸)n(NO)m,2mm總量33答：略。3關(guān)系式法它可以使多步計(jì)算化為一，絕大多數(shù)可關(guān)系式法是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的諸法中較主要的一種方法，步完成。凡反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，上一步反應(yīng)的產(chǎn)物為下一步反應(yīng)

12、的反應(yīng)物的反應(yīng)，用關(guān)系式法解決。尋找關(guān)系式的方法，一般有以下兩種：寫(xiě)出各步反應(yīng)的方程式，然后逐一遞進(jìn)找出關(guān)系式；根據(jù)某原子守恒，直接寫(xiě)出關(guān)系式。練習(xí)8某硫鐵礦樣品lg充分灼燒，稱得殘余物為0.8g。則制得100噸98%的硫酸，需這種硫鐵礦多少噸？(假設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中有1%的硫損失)。解答】我們先看反應(yīng)式，整個(gè)過(guò)程中，硫元素理論上是守恒的。3FeS5OFeO2SO223422SOO2HO2HSO所以，先按照硫酸的質(zhì)量求出理論所需硫元素的質(zhì)量。2222432m(S)lOO98%一32t98實(shí)際所需硫的質(zhì)量：m(S)32(11%)32.3t32再根據(jù)SO中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)得出實(shí)際需要SO的質(zhì)量：(S)=1

13、00%=50%64m(SO)32.3264.6t2又由條件知道1g硫鐵礦生成0.2gSO，所以硫鐵礦的質(zhì)量是64.6X5=323t2答：略。4平均值法與極值法練習(xí)13有一硝酸銨樣品，經(jīng)測(cè)定后其中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%，則混入的雜質(zhì)為(A)【分析】硝酸銨純凈物中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上皂一100%35%181448但是實(shí)際測(cè)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是37%，這就說(shuō)明雜質(zhì)的含氮分?jǐn)?shù)大于37%，四個(gè)選項(xiàng)中的含氮分?jǐn)?shù)只有A選項(xiàng)符合題意。A.CO(NH2)2B.NH4HCO3C.(NH4)3PO4D.NH4Cl練習(xí)14已知原子量：Li6.9Na23K39Rb85。有某堿金屬M(fèi)及其氧化物M2O組成的混合物10.8g，加足量水

14、充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥得固體16g,據(jù)此，可確定堿金屬M(fèi)是四種當(dāng)中的哪一種？【解答】本題確定堿金屬的條件就是它的摩爾質(zhì)量?；旌衔锏馁|(zhì)量是10.8g,反應(yīng)后生成物的質(zhì)量是16.0g因此在沒(méi)有其他輔助條件的情況下，我們就可以用極端假設(shè)法。設(shè)：M的摩爾質(zhì)量是假設(shè)全部是堿金屬M(fèi)2M+2HO2MOHH222x21710.816x34.4假設(shè)10.8g全部是氧化物MO2MO+HO=2MOH2210.81622x16x17x12.612.6x34.4TOC o 1-5 h zx23堿金屬M(fèi)就是Na練習(xí)15有鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.

15、2L，則混合物中一定含有的金屬是（C）【分析】本題可采用極端假設(shè)法，因?yàn)樯蓺錃馐?.5mol,氫氣質(zhì)量1g.假設(shè)10g全都是純金屬，那么生成氫氣的質(zhì)量如下表。10gZn10gFe10gAl10gMg0.34gH0.36gH1.11gH0.83gH2222金屬混合物是這四種當(dāng)中的兩種，要能夠生成1g氫氣，一定要有鋁。TOC o 1-5 h zA.鋅B.鐵C.鋁D.鎂練習(xí)16有兩種氣態(tài)烴組成的混合物VL在過(guò)量O2中完全燃燒后，產(chǎn)生2VLCQ和1.5VL水蒸氣（同溫同壓下），關(guān)于原混合氣體的說(shuō)法不正確的是（BD）A肯定含C2H2B.肯定含CH4C.肯定不含C3H4或C3H6D.可能含有C?H4、C

16、2H622434362426【分析】假設(shè)氣態(tài)烴的平均分子式是CHxyyxCO-HO222yx22V1.5V1Vx2x2Vyx:2:1.5x:y2:3y32混合氣體的平均分子式是CH23碳原子個(gè)數(shù)為2的氣態(tài)烴有三種：CHCHCH222426根據(jù)平均分子式判斷出兩種氣體分別是CH和CH。不可能含有CH。2224265討論法練習(xí)17向10mL2mol/L的AlCl3溶液中加入0.5mol/L的燒堿溶液，反應(yīng)后得到沉淀0.78g，則加入的燒堿溶液的體積是多少mL?【解答】由題意n(AlCl)0.02moln(Al(OH)0.01mol33如果AlCl和NaOH正好完全反應(yīng)3AlCl3NaOHAl(OH

17、)3NaCl330.020.060.02理論上會(huì)產(chǎn)生0.02mol沉淀但是實(shí)際只有產(chǎn)生的沉淀那么少掉的0.01mol沉淀一種情況就是NaOH不足，AlCl沒(méi)有完全反應(yīng)3或者是過(guò)量，已經(jīng)生成的Al(OH)又被NaOH溶解0.01mol3()如果AlCl過(guò)量3AlCl3NaOHAl(OH)3NaCl330.010.030.010.03aOH=0.06L=60mL0.5(2)如果NaOH過(guò)量AlCl3NaOHAl(OH)3NaCl330.020.060.02Al(OH)NaOHNaAlO2HO3220.010.010.060.01WlaOH0.14L140mL0.5練習(xí)18H2和O2的混合氣，在12

18、0C和1.013X105Pa下為aL,點(diǎn)燃反應(yīng)后恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，測(cè)得氣體體積為bL，求原混合氣中H2和O2各多少L?【解答】設(shè)原混合氣體有H2xL,有O2yL.如果完全反應(yīng)，只生成水。但是反應(yīng)后仍有剩余氣體，因此H和0兩者22必有其一過(guò)量。若H過(guò)量，那么20完全反應(yīng)。2xyaxy(y2y)bxya1y(xx)b23bL231baL222abL3abL3若0過(guò)量，那么xLH完全反應(yīng)22答：略。練習(xí)19接觸法制H2SO4排放的尾氣中，含有少量的SO2,為防止污染空氣，在排放前設(shè)法進(jìn)行綜合利用。(1)某硫酸廠每天排放1104m3(換算成標(biāo)況下體積)尾氣中含0.2%(體積分?jǐn)?shù))的SO2。問(wèn)用氫氧化鈉溶

19、液、石灰及氧氣處理后，假設(shè)元素不損失，理論上可得多少千克石膏(CaSO42H2O)(2)如果將一定體積的尾氣通入100mL2mol/L的NaOH溶液使其反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定所得溶液含167g溶質(zhì)。試分析溶液的成分，并計(jì)算確定各成分的物質(zhì)的量。(3)工廠在尾氣處理制石膏的過(guò)程中，中間產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量以取得SO2與NaOH間物質(zhì)的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量?，F(xiàn)設(shè)n(SO2),n(NaO4)，n(NaHSO3)分別表示SO2、NaOH、NaHSO3的物質(zhì)的量，且n(SO2)/n(NaOH)x，試寫(xiě)出x在不同取值范圍時(shí)，n(NHSOJ的值或n(NaHSO丿與n(SO2)、練習(xí)1

20、9接觸法制H2SO4排放的尾氣中，含有少量的SO2，為防止污染空氣，在排放前設(shè)法進(jìn)行綜合利用。（1）某硫酸廠每天排放1104m3（換算成標(biāo)況下體積）尾氣中含0.2%（體積分?jǐn)?shù)）的SO2。問(wèn)用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設(shè)元素不損失，理論上可得多少千克石膏（CaSO2HO）（2）如果將一定體積的尾氣通入100mL2mol/L的NaOH溶液使其反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定所得溶液含167g溶質(zhì)。試分析溶液的成分，并計(jì)算確定各成分的物質(zhì)的量。（3）工廠在尾氣處理制石膏的過(guò)程中，中間產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量以取得SO2與NaOH間物質(zhì)的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量?，F(xiàn)設(shè)n（SO2），n（NaO4），n（NHSOJ分別表示SO2、NaOH、NaHSO3的物質(zhì)的量，且n（SO2）/n（NaOH）x，試寫(xiě)出x在不同取值范圍時(shí)，n（NaHSOJ的值或n（NaHSO丿與n(SO2)、解析：這道壓軸題取材于接觸法制H2SO4的過(guò)程中對(duì)廢氣中SO2的處理。這種處理既消除了SO2對(duì)空氣的污染，又使SO2得到綜合利用，整題設(shè)計(jì)緊緊圍繞這一主題情景展開(kāi)化學(xué)計(jì)算中的討論。（1）設(shè)CaS4H2O的質(zhì)量為y，根據(jù)S元素守恒：1041030.2%yy1.53105g153kgSO2CaSOB2HO4222.41722）此問(wèn)可用極值法求解。若溶液中溶質(zhì)全部為NaSO232NaOHSONaSOHO2