高中化學(xué)：7化學(xué)計算的常用方法和類型

第7講化學(xué)計算的常用方法和類型班級—姓名

考點一化學(xué)計算的常用方法

1.應(yīng)用化學(xué)方程式列比例

最重要的基礎(chǔ)方法，關(guān)鍵抓對應(yīng)項列比例，且“上下單位統(tǒng)一，左右單位相當”。

例1[2021?全國甲卷，26(3)節(jié)選]KI溶液和CuSO4溶液混合可生成Cui沉淀和12,若生成ImolH消耗的

KI至少為molo

2.守恒法

(1)質(zhì)量守恒：，"(反應(yīng)物)=7"(生成物)。

(2)元素守恒：反應(yīng)過程中，同一元素原子的數(shù)目或物質(zhì)的量不變。

例如，一定濃度的硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、NO和NCh,消耗的硝酸存在如下關(guān)系:

/I(HNO3)=___________________________________

(3)電荷守恒：在電解質(zhì)溶液中，正電荷總數(shù)=負電荷總數(shù)，例如

①在A12(SC)4)3晶體中，存在關(guān)系：2c(AF+)=o

++

②在Ab(SC)4)3溶液中，存在關(guān)系：3c(AP)+c(H)=o

(4)電子守恒：在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)。

例2密胺是重要的工業(yè)原料，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。工業(yè)上以液氨和二氧化碳為原料，以硅膠為催化劑，在

一定條件下通過系列反應(yīng)生成密胺。若原料完全反應(yīng)生成密胺，則NH3和CO?的質(zhì)量NH,

之比應(yīng)為()

NAN

A.17：44B.22：17C.17：22D.2：1人人

H2NNNH2

3.關(guān)系式法一一種快速高效的化學(xué)方程式計算方法

(1)關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間的關(guān)系進行解題的一種方法，一般適用于多步進行的連續(xù)

反應(yīng)，因前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物

的相應(yīng)關(guān)系式。

(2)列關(guān)系式通常有如下幾種方法：

①有關(guān)化學(xué)方程式的計量數(shù)關(guān)系；②原子守恒關(guān)系；③得失電子守恒關(guān)系。

例34.35g銅鎂合金完全溶于一定濃度的硝酸，產(chǎn)生4480mL的NO2和1120mL的NO氣體(標準狀況

下)，反應(yīng)后的溶液中加入足量氫氧化鈉溶液，計算生成的沉淀最大質(zhì)量為多少？

4.差量法

⑴所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和（始態(tài)量）與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之

和（終態(tài)量）的差，這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。根

據(jù)化學(xué)方程式求出理論上的差值（理論差量），結(jié)合題中的條件求出或表示出實際的差值（實際差量），根據(jù)

比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。

（2）差量法的解題關(guān)鍵是找準研究對象。通常有：①固體的質(zhì)量差，研究對象是固體。②氣體的質(zhì)量差，研究

對象是氣體。③液體的質(zhì)量差，研究對象是液體。

例4為了檢驗?zāi)澈蠳aHCCh雜質(zhì)的Na2c。3樣品的純度，現(xiàn)將助g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)?2g,請列式

計算該樣品中Na2cCh的質(zhì)量分數(shù)。

例516mL由N0與NH3組成的混合氣體在催化劑作用下于400℃左右可發(fā)生反應(yīng)：6NO+4NH3^5N2

+6H2O（g）,達到平衡時在相同條件下氣體體積變?yōu)?7.5mL,計算原混合氣體中NO與NH3的物質(zhì)的量之

比。

考點二化學(xué)計算的?？碱愋?/p>

1.物質(zhì)含量（質(zhì)量分數(shù)、純度）的計算

根據(jù)關(guān)系式法、得失電子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的物質(zhì)的量或質(zhì)量，再除以樣品的總物

質(zhì)的量或質(zhì)量。

物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（或純度尸制令X1。。％

例6準確稱取0.5000gCuS04?5H20樣品，加適量水溶解，轉(zhuǎn)移至碘量瓶中，加過量KI溶液并用稀H2sCU

酸化，以淀粉溶液為指示劑，用0.1000mol-L-iNa2s2O3標準溶液滴定至終點，消耗Na2s2O3的溶液19.80

mLo測定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：2CU2++4「=2CUI3+b、2S2OF+12=840?"+2Fo

計算CUSO4-5H2O樣品的純度（寫出計算過程）：o

2.物質(zhì)組成(化學(xué)式)的計算

①根據(jù)題給信息，計算出有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量；②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質(zhì)的量；③根據(jù)質(zhì)量

守恒，確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量；④各粒子的物質(zhì)的量之比即為該物質(zhì)化學(xué)式的下標比。

例7在空氣中加熱10.98g草酸鉆晶體(CoC2Or2H2O)樣品，受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體

物質(zhì)，其質(zhì)量如表。

溫度范圍/(固體質(zhì)量/g

150—2108.82

290?3204.82

890?9204.50

(1)加熱到210℃時，固體物質(zhì)的化學(xué)式為0

⑵經(jīng)測定，加熱到210?32?！孢^程中的生成物只有CO2和鉆的氧化物，此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

3.轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率的計算

⑴反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=就看X100%o

產(chǎn)物實際產(chǎn)量

(2)生成物的產(chǎn)率二廠/浮彳X100%。其中理論產(chǎn)量是根據(jù)方程式計算出的數(shù)值。

例8實驗室在55?60℃的條件下將20mL苯(密度為0.88g-cmF)與22mL濃硫酸和20mL濃硝酸的混合

液共熱來制備硝基苯(難溶于水的油狀液體)，制備原理和裝置如下(加熱和夾持裝置省I

略)：0+HNO?C^N°+HO回氤裝一

321濃硫酸，

A22mL

(1)實驗所用苯的質(zhì)量為o20mL濃硝酸

(2)若該實驗制備得到純硝基苯18g,計算該實驗中硝基苯的產(chǎn)率為(保留小數(shù)點后兩位)。

【真題演練】

1.(2022?浙江1月選考，27)某同學(xué)設(shè)計實驗確定A1(NO3)3-XH2。的結(jié)晶水數(shù)目。稱取樣品7.50g,經(jīng)熱分解

測得氣體產(chǎn)物中有NO2、。2、HNO3>H2O,其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是AI2O3,質(zhì)量為

1.02go計算：

(l)x=(寫出計算過程)。

(2)氣體產(chǎn)物中w(O2)=mob

2.(2021?浙江1月選考，27)玻璃儀器內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)可用熱KOH溶液洗滌除去，發(fā)生如下反應(yīng)：

3S+6Ko2K2s+K2SO3+3H2O

(x—1)S+K2S^^K2SA.(X=2-6)

S+K2so2s2O3

請計算：

(1)0.480g硫單質(zhì)與VmL1.00mol-L1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2s和K2so3,則V=

1

(2)2.560g硫單質(zhì)與60.0mL1.00mol-L熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2sx和K2S2O3，則x=

(寫出計算過程)

3.某同學(xué)用5.60g干燥鐵粉制得無水FeCb樣品13.00g,該次實驗的產(chǎn)率是

4.用間接滴定法測定某葡萄糖酸鈣產(chǎn)品(M[Ca(C6HiiO7)2?H2O]=448g-mo「)的純度，其步驟如下：

①稱取產(chǎn)品0.600g置于燒杯中，加入蒸情水及適量稀鹽酸溶液；

②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH為4?5,生成白色沉淀，過濾、洗滌；

③將②洗滌后所得的固體溶于稀硫酸溶液中，用0.02000molL-iKMnCU標準溶液滴定，消耗KMnC)4標準

溶液25.00mL。

(4)用KMnO4標準溶液滴定待測液的反應(yīng)原理為(用離子方程式表示),

判斷滴定達到終點的現(xiàn)象為o

(5)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，測得產(chǎn)品中葡萄糖酸鈣晶體的純度為(保留三位有效數(shù)字)。

第7講化學(xué)計算的常用方法和類型班級—姓名

【課后限時作業(yè)】(答案寫在習(xí)題題號前面)

1.取3.38gK2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25mL溶液，往溶液中加入25mLBa(OH)2溶液恰好使

生成白色沉淀的量最多，反應(yīng)后溶液中c(OlT)=0.8moLLT1(忽略混合后溶液體積變化)，則原混合物中

K2c。3和KHCO3物質(zhì)的量之比為

A.1：2B.1：1C.2：1D.2：3

2.28g鐵粉溶于稀鹽酸中，然后加入足量的NazCh固體，充分反應(yīng)后過濾，將濾渣加強熱，最終得到的固

體質(zhì)量為

A.36gB.40gC.80gD.160g

3.一定條件下硝酸核受熱分解的產(chǎn)物為HNO3、4和H2O,在反應(yīng)中被還原與被氧化的氮原子數(shù)之比是

A.5：4B.4：5C.3：5D.5：3

4.在一定條件下，RO5和F?可發(fā)生如下反應(yīng)：RO?+F2+2OH=RO4+2F+H2O,從而可知在RO/

中，元素R的化合價是

A.+4B.+5C.+6D.+7

5.鉀與另一堿金屬的合金4.4g與水完全反應(yīng)時，放出的氫氣在標準狀況下為2.24L,則合金中另一金屬可

能是

A.鋰B.鈉C.鉀D.鈉

6.過硼酸鈉(NaB034H20,B為+3價)有類似過氧化氫的反應(yīng)性能，受熱分解，廣泛應(yīng)用在有機合成上，

將一定量的硼砂、固體氫氧化鈉、過氧化氫和水相混合，在冰水浴條件下制得。下列說法不正確的是

A.過硼酸鈉受熱分解生成。2

B.Imol過硼酸鈉與足量Na2s溶液作用產(chǎn)生1molS沉淀

C.生產(chǎn)過程中遇鐵鹽、銅鹽等都可能導(dǎo)致產(chǎn)率下降

D.用濃硫酸處理過硼酸鈉時產(chǎn)生氣體，該氣體一定為

7.將0.15molCu和Cu2O混合固體投入至800mL2moiL-的稀硝酸溶液中，充分反應(yīng)后無固體剩余，反

應(yīng)過程中只生成NO氣體，向反應(yīng)后溶液中滴加5moiLfNaOH溶液至金屬離子恰好完全沉淀時，所加

NaOH溶液的體積為

A.260mLB.280mLC.300mLD.400mL

8.已知：將CL通入適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KC1O、KCIO3,且整▲的值與溫度高低有關(guān)。

當〃(KOH)=Qmol時，下列有關(guān)說法錯誤的是

A.若某溫度下，反應(yīng)后筆2=11,則溶液中筆器=：

B.參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于mol

C.改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量”的范圍：5moiW〃eW京mol

D.改變溫度，產(chǎn)物中KC103的最大理論產(chǎn)量為少mol

9.為確定某堿式碳酸鎂［xMgCO3?yMg（OH）2-zH2O］的組成，某同學(xué)取23.3g樣品置于硬質(zhì)玻璃管中充分灼燒

至恒重，殘留固體質(zhì)量為10.0g,將產(chǎn)生的氣體先通過足量98%的濃硫酸S為1.84g-cirT3）,再通過足量的

堿石灰，堿石灰質(zhì)量增加8.8go請計算：

（1）98%的硫酸溶液物質(zhì)的量濃度是o

（2）根據(jù)實驗測定的數(shù)據(jù)，求出堿式碳酸鎂化學(xué)式中x、y、z的比值為。

10.（2022?重慶模擬）堿式碳酸銅［Cu2（OH）2co3］用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病，實驗室用加熱法測定某農(nóng)藥中堿

式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)（假設(shè)雜質(zhì)受熱不參與反應(yīng)）。充分加熱100g樣品，得到固體84.5g,已知反應(yīng)的化

學(xué)方程式為CU2（OH）2CO3^^2CUO+H2O+CO2t,Cu2（OH）2cO3的相對分子質(zhì)量為222。

試計算：

⑴CU2（OH）2c。3中銅元素與氧元素的質(zhì)量之比：（最簡整數(shù)比）。

（2）質(zhì)量分數(shù)最大的元素是（填元素名稱）。

（3）樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)是（保留1位小數(shù)）。

11.某興趣小組探究H2和C12反應(yīng)后的氣體與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。在標準狀況下，H2和C12的混合氣體共

2.24L,光照充分反應(yīng)后，用NaOH溶液充分吸收。

⑴消耗NaOH物質(zhì)的量的最大值為mob

⑵請在下圖中畫出NaCl的物質(zhì)的量隨H2的體積分數(shù)的變化圖像。（橫坐標表示原混

合氣體中H2的體積分數(shù)，縱坐標表示充分反應(yīng)后NaCl的物質(zhì)的量）

12.某實驗小組在常溫下，用0.100mol-L1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的HC1溶液。

pH.

12廠/20.02mLNaOH

10

8

'反應(yīng)終點4突變范圍

6

4

19.98mLNaOH

2

0

2O.(X)V(NaOH)/mL

已知：混合溶液的體積等于酸、堿體積的相加，1g2-0.3?？筛鶕?jù)圖示計算滴定的突躍范圍。

（1）該鹽酸溶液的濃度為o

⑵若滴加20.02mLNaOH溶液，所得溶液的pH-9.7,試計算滴加19.98mLNaOH溶液，所得溶液的pH=

（寫出計算過程，保留1位小數(shù)）。

第7講化學(xué)計算的常用方法和類型答案

考點一例1.42/7：CU(N03)2]+/?(N0)+T7(N02)3c(S0/)c(OfT)+2C(S07)例2.C例3.10.30g

84W-53WI3，9n(NO)5

42X100%<<

例'-31^—例5-7n(NH3)3

考點二例6.根據(jù)實驗流程及反應(yīng)方程式得關(guān)系式：CUSO4JH2O?Na2s2O3，樣品中?(CuS04-5H20)=0.1000

_1.AAZ-PI-0.00198molX250g-mol1

mol-LiX0.0198L=0.00198mol,JJlnl