高中化學(xué)常見化學(xué)計算方法

1、常見化學(xué)計算方法主要有：差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、極值法、關(guān)系式法、方程式疊加法、等量代換法、摩爾電子質(zhì)量法、討論法、圖象法（略）、對稱法（略）。一、差量法在一定量溶劑的飽和溶液中，由于溫度改變（升高或降低），使溶質(zhì)的溶解度發(fā)生變化，從而造成溶質(zhì)（或飽和溶液）質(zhì)量的差量；每個物質(zhì)均有固定的化學(xué)組成，任意兩個物質(zhì)的物理量之間均存在差量；同樣，在一個封閉體系中進行的化學(xué)反應(yīng)，盡管反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，但物質(zhì)的量、固液氣各態(tài)物質(zhì)質(zhì)量、氣體體積等會發(fā)生變化，形成差量。差量法就是根據(jù)這些差量值，列出比例式來求解的一種化學(xué)計算方法。該方法運用的數(shù)學(xué)知識為等比定律及其衍生式：或。差量法是簡化化學(xué)計算的

2、一種主要手段，在中學(xué)階段運用相當(dāng)普遍。常見的類型有：溶解度差、組成差、質(zhì)量差、體積差、物質(zhì)的量差等。在運用時要注意物質(zhì)的狀態(tài)相相同，差量物質(zhì)的物理量單位要一致。1.將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物21.0g，加熱至質(zhì)量不再變化時，稱得固體質(zhì)量為12.5g。求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。2.實驗室用冷卻結(jié)晶法提純KNO3，先在100時將KNO3配成飽和溶液，再冷卻到30，析出KNO3。現(xiàn)欲制備500g較純的KNO3，問在100時應(yīng)將多少克KNO3溶解于多少克水中。（KNO3的溶解度100時為246g，30時為46g）3.某金屬元素R的氧化物相對分子質(zhì)量為m，相同價態(tài)氯化物的相對分子質(zhì)量為n，則金屬元素R

3、的化合價為多少？4.將鎂、鋁、鐵分別投入質(zhì)量相等、足量的稀硫酸中，反應(yīng)結(jié)束后所得各溶液的質(zhì)量相等，則投入的鎂、鋁、鐵三種金屬的質(zhì)量大小關(guān)系為（ ） （A）AlMgFe （B）FeMgAl （C）MgAlFe （D）Mg=Fe=Al5.取Na2CO3和NaHCO3混和物9.5g，先加水配成稀溶液，然后向該溶液中加9.6g堿石灰（成分是CaO和NaOH），充分反應(yīng)后，使Ca2+、HCO3-、CO32-都轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀。再將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干，可得20g白色固體。試求： （1）原混和物中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量； （2）堿石灰中CaO和NaOH的質(zhì)量。6.將12.8g由CuSO4和Fe

4、組成的固體，加入足量的水中，充分反應(yīng)后，濾出不溶物，干燥后稱量得5.2g。試求原混和物中CuSO4和Fe的質(zhì)量。二、十字交叉法凡能列出一個二元一次方程組來求解的命題，即二組分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除運算轉(zhuǎn)化為加減運算，給計算帶來很大的方便。十字交叉法的表達式推導(dǎo)如下：設(shè)A、B表示十字交叉的兩個分量，表示兩個分量合成的平均量，xA、xB分別表示A和B占平均量的百分數(shù)，且xA+xB=1，則有： AxA+BxB=（xA+xB） 化簡得： 若把放在十字交叉的中心，用A、B與其交叉相減，用二者差的絕對值相比即可得到上式。十字交叉法應(yīng)用非常廣，但不是萬能的，其適用范圍如表42：含 化學(xué) 義

5、量類型 A、BxA、xB1溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)混合溶液中溶質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)2物質(zhì)中某元素質(zhì)量分數(shù)混合物中某元素質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)3同位素相對原子質(zhì)量元素相對原子質(zhì)量同位素原子百分組成4某物質(zhì)相對分子質(zhì)量混合物平均相對分子質(zhì)量物質(zhì)的量分數(shù)或體積分數(shù)5某物質(zhì)分子組成混合物的平均分子組成物質(zhì)的量分數(shù)6 用于某些綜合計算：如十字交叉法確定某些鹽的組成、有機物的組成等正確使用十字交叉法解題的關(guān)鍵在于：（1）正確選擇兩個分量和平均量；（2）明確所得比為誰與誰之比；（3）兩種物質(zhì)以什么為單位在比。尤其要注意在知道質(zhì)量平均值求體積或物質(zhì)的量的比時，用此法并不簡單。1. 現(xiàn)有50g 5%的CuSO4溶液，把其

6、濃度增大一倍，可采用的方法有：（1）可將原溶液蒸發(fā)掉 g水；（2）可向原溶液中加入12.5% CuSO4溶液 g；（3）可向原溶液中加入膽礬 g；（4）可向原溶液中加入CuSO4白色粉末 g。2 . 今有NH4NO3和CO(NH2)2混合化肥，現(xiàn)測得含氮質(zhì)量分數(shù)為40%，則混合物中NH4NO3和CO(NH2)2的物質(zhì)的量之比為（ ） （A）43 （B）11 （C）34 （D）233. （1）已知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)分別為19x%和x%的兩硫酸溶液，若將它們等體積混和，則所得混和液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與10x的大小關(guān)系如何？（2）已知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為a%的氨水物質(zhì)的量濃度是b molL-1，則%的氨水物質(zhì)的量濃

7、度與 molL-1的大小關(guān)系如何？4. 將金屬鈉在空氣中燃燒，生成Na2O與Na2O2的混合物。取該燃燒產(chǎn)物7.48g溶于水制成1000mL溶液，取出10mL，用0.1 molL-1的鹽酸中和，用去鹽酸20mL，試求該產(chǎn)物中Na2O的物質(zhì)的量分數(shù)。5. 0.8 mol CO2通入1L 1molL-1NaOH溶液中，試求所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 三、平均法對于含有平均含義的定量或半定量習(xí)題，利用平均原理這一技巧性方法，可省去復(fù)雜的計算，迅速地作出判斷，巧妙地得出答案，對提高解題能力大有益處。平均法實際上是對十字交叉所含原理的進一步運用。解題時，常與十字交叉結(jié)合使用，達到速解之目的。原理如下：若

8、AB，且符合，則必有AB，其中是A、B的相應(yīng)平均值或式。xAxB分別是A、B的份數(shù)。常見的類型有：元素質(zhì)量分數(shù)、相對原子質(zhì)量、摩爾電子質(zhì)量、雙鍵數(shù)、化學(xué)組成等平均法。有時運用平均法也可討論范圍問題。1. 某硝酸銨樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)25%，則該樣品中混有的一組雜質(zhì)一定不是（ ） （A）CO(NH2)2和NH4HCO3 （B）NH4Cl和NH4HCO3 （C）NH4Cl和(NH4)2SO4 （D）(NH4)2SO4和NH4HCO32. 把含有某一種氯化物雜質(zhì)的氯化鎂粉末95mg溶于水后，與足量的硝酸銀溶液反應(yīng)，生成氯化銀沉淀300mg，則該氯化鎂中的雜質(zhì)可能是（ ） （A）氯化鈉 （B）氯化鋁 （

9、C）氯化鉀 （D）氯化鈣3. 某含雜質(zhì)的CaCO3樣品只可能含有下列括號中四種雜質(zhì)中的兩種。取10g該樣品和足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生了2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體。則該樣品中一定含有 雜質(zhì)，可能含有 雜質(zhì)。（雜質(zhì)：KHCO3、MgCO3、K2CO3、SiO2）4 .（1）碳酸氫銨在170時完全分解，生成的混和氣體平均相對分子質(zhì)量是 。 （2）某爆鳴氣中H2和O2的質(zhì)量分數(shù)分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是 。 （3）體積為1 L的干燥容器充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當(dāng)噴泉停止后，進入容器中液體的體積是 。附：平均摩爾質(zhì)量（）的

10、求法： m總混和物總質(zhì)量 n總混和物總物質(zhì)的量=M1n1%+M2n2%+ M1、M2各組分的摩爾質(zhì)量，n1%、n2%各組分的物質(zhì)的量分數(shù)。（注： 如是元素的摩爾質(zhì)量，則M1、M2是各同位素的摩爾質(zhì)量，n1%、n2%是各同位素的原子分數(shù)（豐度）。）如是氣體混合物的摩爾質(zhì)量，則有=M1V1%+M2V2%+（注：V1%、V2%氣體體積分數(shù)。）如是氣體混合物的摩爾質(zhì)量，則有=dMA (注：MA為參照氣體的摩爾質(zhì)量，d為相對密度) 四、 守恒法在化學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒現(xiàn)象，如：質(zhì)量守恒（含原子守恒、元素守恒）、電荷守恒、電子得失守恒、能量守恒等，利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法。電荷守恒即對任一電

11、中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數(shù)和為零，即正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。電子得失守恒是指在發(fā)生氧化-還原反應(yīng)時，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無論是自發(fā)進行的氧化-還原反應(yīng)還是以后將要學(xué)習(xí)的原電池或電解池均如此。a. 質(zhì)量守恒1 . 有0.4g鐵的氧化物， 用足量的CO 在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固體沉淀物，這種鐵的氧化物的化學(xué)式為（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5 2. 將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7molL1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入

12、0.56L（標(biāo)況）氯氣時，恰好使溶液中的Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為 （ ）A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6%b. 電荷守恒法3. 將8g Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為（ ）A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L4. 鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，將燃燒后的產(chǎn)物全部

13、溶解在50mL 1.8 molL-1鹽酸溶液中，以20mL 0.9 molL-1的氫氧化鈉溶液中和多余的酸，然后在此溶液中加入過量堿把氨全部釋放出來，用足量鹽酸吸收，經(jīng)測定氨為0.006 mol，求鎂帶的質(zhì)量。c. 得失電子守恒法5 . 某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)后，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質(zhì)量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為 （ ）A. 41 B. 21 C. 11 D. 326. （1）0.5mol銅片與足量的濃HNO3反應(yīng)，收集到的氣體經(jīng)干燥后（不考慮損耗），測知其密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.5 gL-1，其體積為 L。（2）0.5mol銅片與一定量的

14、濃HNO3反應(yīng)，收集到的氣體經(jīng)干燥后（不考慮損耗）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為17.92L，則參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量為 ；若將這些氣體完全被水吸收，則應(yīng)補充標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣體積為 L。（不考慮2NO2N2O4反應(yīng)）7. 已知：2 Fe2+Br2 = 2 Fe3+2Br-，若向100mLFeBr2溶液中緩緩?fù)ㄈ?.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣，結(jié)果有三分之一的Br-離子被氧化成Br2單質(zhì)，試求原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度。五、極值法“極值法”即 “極端假設(shè)法”，是用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的常用方法，一般解答有關(guān)混合物計算時采用。可分別假設(shè)原混合物是某一純凈物，進行計算，確定最大值、最小值，再進行分析、討論、得

15、出結(jié)論。1. 常溫下，向20L真空容器中通a mol H2S和b mol SO2（a、b都是正整數(shù)，且a5，b5），反應(yīng)完全后，容器內(nèi)可能達到的最大密度約是（ ） （A）25.5 gL-1 （B）14.4 gL-1 （C）8 gL-1 （D）5.1 gL-12. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將盛滿NO、NO2、O2混合氣的集氣瓶，倒置于水槽中，完全溶解，無氣體剩余，其產(chǎn)物不擴散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度（C）數(shù)值大小范圍為（ ） （A） （B） （C） （D）3. 當(dāng)用m mol Cu與一定量的濃HNO3反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可生成nL的氣體，則m與n的數(shù)值最可能的關(guān)系是（ ） （A） （B） （C） （D）無

16、法判斷4. 將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合物的質(zhì)量可能是( ) A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g 六、 關(guān)系式法實際化工生產(chǎn)中以及化學(xué)工作者進行科學(xué)研究時，往往涉及到多步反應(yīng)：從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過若干步反應(yīng)；測定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過若干步中間過程。對于多步反應(yīng)體系，依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進行計算求解方法，稱為“關(guān)系式”法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運算步驟，避免計算錯誤，并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式，建立關(guān)系式的方法主要有：

17、1、利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式，2、利用方程式中的化學(xué)計量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式，3、利用方程式的加合建立關(guān)系式。 1. 工業(yè)上制硫酸的主要反應(yīng)如下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4煅燒2.5t含85FeS2的黃鐵礦石（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）時，F(xiàn)eS2中的S有5.0損失而混入爐渣，計算可制得98硫酸的質(zhì)量。七、方程式疊加法許多化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生連續(xù)、一般認為完全反應(yīng)，這一類計算，如果逐步計算比較繁。如果將多步反應(yīng)進行合并為一個綜合方程式，這樣的計算就變?yōu)楹唵巍Ｈ绻嵌喾N物質(zhì)與同一物質(zhì)的完全反應(yīng)，若確定這些物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，也可以按物質(zhì)的量之

18、比作為計量數(shù)之比建立綜合方程式，可以使這類計算變?yōu)楹唵巍?. 將2.1g 由CO 和H2 組成的混合氣體，在足量的O2 充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2 固體中，固體的質(zhì)量增加A. 2.1g B. 3.6g C. 4.2g D. 7.2g八、等量代換法在混合物中有一類計算：最后所得固體或溶液與原混合物的質(zhì)量相等。這類試題的特點是沒有數(shù)據(jù)，思考中我們要用“此物”的質(zhì)量替換“彼物”的質(zhì)量，通過化學(xué)式或化學(xué)反應(yīng)方程式計量數(shù)之間的關(guān)系建立等式，求出結(jié)果。1. 有一塊Al-Fe合金，溶于足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產(chǎn)生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒完全變成紅色粉末后，經(jīng)稱量，紅色粉末的

19、質(zhì)量恰好與合金的質(zhì)量相等，則合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為 （ ）A. 70 B. 30 C. 47.6 D. 52.4九、摩爾電子質(zhì)量法在選擇計算題中經(jīng)常有金屬單質(zhì)的混合物參與反應(yīng)，金屬混合物的質(zhì)量沒有確定，又由于價態(tài)不同，發(fā)生反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的比例不同，討論起來極其麻煩。此時引進新概念“摩爾電子質(zhì)量”計算就極為簡便，其方法是規(guī)定“每失去1mol電子所需金屬的質(zhì)量稱為摩爾電子質(zhì)量”?？梢钥闯鼋饘俚哪栯娮淤|(zhì)量等于其相對原子質(zhì)量除以此時顯示的價態(tài)。如Na、K等一價金屬的摩爾電子質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量，Mg、Ca、Fe、Cu等二價金屬的摩爾電子質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量除以2，Al、Fe等三價金

20、屬的摩爾電子質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量除以3。1. 由兩種金屬組成的合金10g投入足量的稀硫酸中，反應(yīng)完全后得到氫氣11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，此合金可能是 （ ）A. 鎂鋁合金 B. 鎂鐵合金 C. 鋁鐵合金 D. 鎂鋅合金十、討論法討論法：在某些化學(xué)問題的求解過程中，無法確定某一物質(zhì)的相關(guān)物理量，這時可根據(jù)化學(xué)事實或原理，確定其范圍，據(jù)此再對范圍中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行合理性取舍或具體化計算，從而使該化學(xué)問題得以解決。在確定范圍的過程中，必然會運用到數(shù)學(xué)中的不等式知識。這類問題常常是綜合性問題，難度也較大，解題的關(guān)鍵是如何構(gòu)造不等式，即要找準(zhǔn)化學(xué)問題與不等式之間的聯(lián)結(jié)點。在化學(xué)解題過程中應(yīng)注意有

21、序思維和問題解決的完整性。1. 在天平兩端的兩個質(zhì)量相等的燒杯里各盛有100mL、10molL-1 的鹽酸，然后分別加入a g鎂粉和b g鋁粉，欲使充分反應(yīng)后天平仍保持平衡，試確定a的取值范圍以及在a不同的取值范圍內(nèi)a與b之間的關(guān)系。常見化學(xué)計算方法詳細答案：一、1. 解析 混合物質(zhì)量減輕是由于碳酸氫鈉分解所致，固體質(zhì)量差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的質(zhì)量，混合物中m(NaHCO3)=1686.2g62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為20%。2.分析 本例是涉及溶解度的一道計算題。解答本題應(yīng)具備理

22、解透徹的概念、找準(zhǔn)實際的差量、完成簡單的計算等三方面的能力。題中告知，在100和30時，100g水中分別最多溶解KNO3246g和46g，由于冷卻時溶劑的質(zhì)量未變，所以溫度從100下降到30時，應(yīng)析出晶體246g-46g=200g（溶解度之差）。由題意又知，在溫度下降過程中溶質(zhì)的析出量，據(jù)此可得到比例式，求解出溶劑水的質(zhì)量。再根據(jù)水的質(zhì)量從而求出配制成100飽和溶液時溶質(zhì)KNO3的質(zhì)量。解 設(shè)所用水的質(zhì)量為x，根據(jù)題意，可列下式： 解得：x=250g又設(shè)100時飽和溶液用KNO3的質(zhì)量為y，根據(jù)溶質(zhì)與溶劑的對應(yīng)關(guān)系，列式如下： 解得：y=615g答 將615KNO3溶解于250g水中。3. 解

23、 若金屬元素R的化合價為偶數(shù)x，則其相同價態(tài)的氧化物、氯化物的化學(xué)式分別為、RClx。根據(jù)關(guān)系式RClx，相對分子質(zhì)量差值為，所以n-m=27.5x，。若金屬元素R的化合價為奇數(shù)x，則其相同價態(tài)的氧化物、氯化物的化學(xué)式分別為R2Ox、RClx。由關(guān)系式R2Ox2RClx可知，相對分子質(zhì)量的差值為235.5x-16x=55x，所以2n-m=55x，x=。答 金屬元素R的化合價為或。4. 分析 本例是金屬與酸反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量相等判斷金屬質(zhì)量大小的一道選擇題。根據(jù)題意，反應(yīng)結(jié)束后所得各溶液質(zhì)量相等，所以各金屬反應(yīng)掉的質(zhì)量減去氫氣生成的質(zhì)量應(yīng)相等。現(xiàn)建立如下關(guān)系式：MgH2 m=22，AlH2

24、m=24，F(xiàn)eH2 m=54確定Mg、Al、Fe三種金屬的質(zhì)量大小，可用下列兩種方法解決。解：設(shè)Mg、Al、Fe的質(zhì)量分別為x、y、z，故三者反應(yīng)結(jié)束后，溶液質(zhì)量增加為x、y、z且相等，故有：，所以yxz。5. 分析 本例從反應(yīng)最終的結(jié)果看，涉及如下兩個反應(yīng)：Na2CO3+H2O+CaO=CaCO3+2NaOH，NaHCO3+CaO=CaCO+2NaOH，根據(jù)題意“Ca2+、HCO3-、CO32-都轉(zhuǎn)化CaCO3沉淀”，說明以上兩反應(yīng)恰好完全進行。從反應(yīng)前后的質(zhì)量來看，反應(yīng)前：9.5g+9.6g=19.1g，反應(yīng)后：20g，說明對于反應(yīng)前后的固體而言，其質(zhì)量是增加的，數(shù)值為20g-19.1g=

25、0.9g。那么0.9g的增重從何增起呢？只能從發(fā)生的反應(yīng)入手分析：第一個反應(yīng)固體增重且增重18g，即為水的質(zhì)量。第二個反應(yīng)固體質(zhì)量不變。因此，0.9g的增重源自第1個反應(yīng)中水參加反應(yīng)的質(zhì)量。明確了這一層關(guān)系，本題就能迎刃而解了。解 （1）水參加反應(yīng)的質(zhì)量為0.9g，則Na2CO3的質(zhì)量為，NaHCO3的質(zhì)量為9.5-5.3g=4.2g。（2）堿石灰中CaO的質(zhì)量為，NaOH的質(zhì)量為9.6g-5.6g=4.0g。6. 解 根據(jù)分析可知，F(xiàn)e過量，設(shè)CuSO4的質(zhì)量為x，則Fe的質(zhì)量為12.8g-x，根據(jù)反應(yīng)： Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 m 160g 8g x 5.2g-(1

26、2.8g-x)=4.8g所以： 解得：x=8.0g，12.8g-x=4.8g答 原混和物中CuSO4和Fe的質(zhì)量分別為8.0g，4.8g。二、1.分析 本例是將稀溶液濃縮的一道填空題。若按通常方法，根據(jù)溶質(zhì)守恒，列方程進行求解，則解題繁。若運用十字交叉法，運算簡潔，思路流暢。但應(yīng)處理好蒸發(fā)掉水，或加入CuSO4粉末時CuSO4的質(zhì)量分數(shù)，前者可視為0，后者視為100%。解 （1）（負號代表蒸發(fā)） 說明水蒸發(fā)掉的質(zhì)量為原溶液質(zhì)量的，即25g。 （2） 說明加入12.5% CuSO4溶液的質(zhì)量為原溶液質(zhì)量的2倍，即100g。 （3）膽礬中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)為 說明加入膽礬的質(zhì)量為原溶液質(zhì)量的，即

27、。 （4） 說明加入CuSO4的質(zhì)量為原溶液質(zhì)量的，即。答 25 100 4.63 2.782. 解 方法1：NH4NO3中N%=35%，CO(NH2)2中N%=46.7% 說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質(zhì)的量之比為。方法2：設(shè)混合物中NH4NO3的物質(zhì)的量為1 mol，CO(NH2)2的物質(zhì)的量為x。根據(jù)題意，列式如下： 解得：x=1 mol方法3：由于NH4NO3和CO(NH2)2分子中均含有2個N原子，根據(jù)混合物中N%=40%，可知該混合物的平均相對分子質(zhì)量為。 說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質(zhì)的量之比為11。答 本題正確選項為（B）。3. 解 ：（1）若混和液的溶質(zhì)質(zhì)量

28、分數(shù)為10x%，則19x%與x%的兩H2SO4溶液必以等質(zhì)量混和?，F(xiàn)因等體積的19x%溶液質(zhì)量大于x%的溶液質(zhì)量，故等體積混和后，所得溶液質(zhì)量分數(shù)應(yīng)大于10x%。 （2）若將a%的氨水加水稀釋成%，則加入水的質(zhì)量即為氨水的質(zhì)量?，F(xiàn)因水的密度大于氨水密度，故稀釋后溶液的體積應(yīng)小于原溶液體積的一半，根據(jù)溶質(zhì)物質(zhì)的量守恒，所以%的氨水物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于 molL-1。4. 圖44根據(jù)以上圖示，結(jié)合有關(guān)反應(yīng)的用量，確定1000mL NaOH溶液中NaOH物質(zhì)的量。由Na元素守恒，可計算出混合物（Na2O、Na2O2）的平均摩爾質(zhì)量或平均化學(xué)式。從而求解得之。解 1000mL NaOH溶液的物質(zhì)的量為根

29、據(jù)混和物的平均摩爾質(zhì)量=，可知：Na2O與Na2O2的平均摩爾質(zhì)量= 說明Na2O與Na2O2的物質(zhì)的量之比為3.212.8=14，即Na2O的物質(zhì)的量分數(shù)為答 該產(chǎn)物中Na2O的物質(zhì)的量分數(shù)為20%。5. 解 n(CO2)=0.8 mol，n(NaOH)= 1L1 molL-1=1 mol 方法1：設(shè)生成物NaHCO3物質(zhì)的量分別為x、y。 由碳元素守恒，列式：x+y=0.8 mol 由鈉元素守恒，列式：x+2y=1 mol 解得：x=0.6 mol y=0.2 mol 方法2：若以CO2為基準(zhǔn)物質(zhì)，分別發(fā)生反應(yīng)（1）和（2）時，需NaOH分別為0.8 mol和1.6 mol。 說明CO2在

30、兩個反應(yīng)中所消耗的物質(zhì)的量之比為0.60.2=31，也是生成物中NaHCO3與Na2CO3的物質(zhì)的量之比。所以n(NaHCO3)=0.8 mol=0.6 mol，n(Na2CO3)=0.2 mol。 若以NaOH為基準(zhǔn)物質(zhì)，CO2則分別消耗1 mol和0.5 mol。 說明NaOH在兩個反應(yīng)中所消耗的物質(zhì)的量之比為0.30.2=32，所以生成物中NaHCO3與Na2CO3的物質(zhì)的量之比應(yīng)為31。故n(NaHCO3)=1 mol=0.6 mol，n(Na2CO3)=1 mol=0.2 mol。 方法3：因n(CO2)n(NaOH)=0.8 mol1 mol=45說明產(chǎn)物中既有NaHCO3生成，又

31、有Na2CO3生成，反應(yīng)的總方程式可寫成如下： CO2+NaOH Na2CO3+NaHCO3+H2O根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程中的計量數(shù)之比，故CO2、NaOH前的計量數(shù)分別為4和5，根據(jù)原子個數(shù)守恒，判斷出Na2CO3、NaHCO3和H2O前的計量數(shù)分別為1、3和1，即：4CO2+5NaOH=Na2CO3+3NaHCO3+H2O，所以n(Na2CO3)=0.8 mol=0.2 mol，n(NaHCO3)=0.8 mol=0.6 mol。三、1. 解 NH4NO3中氮的質(zhì)量分數(shù)是，而CO(NH2)2、NH4Cl、NH4HCO3和(NH4)2SO4中氮的質(zhì)量分數(shù)分別是46.7%、26.2%、1

32、7.7%和21.1%，其中只有(NH4)2SO4和NH4HCO3一組氮的質(zhì)量分數(shù)都小于25%。因此，該樣品中混有的一組雜質(zhì)一定不是(NH4)2SO4和NH4HCO3。答 本題正確選項為（D）。2. 解 若95mg全是MgCl2，則其反應(yīng)后產(chǎn)生AgCl的質(zhì)量為gmol-1=287mg300mg。根據(jù)平均含義可推知：95mg雜質(zhì)與足量AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl的質(zhì)量應(yīng)大于300mg。這就要求雜質(zhì)中Cl元素的質(zhì)量分數(shù)比MgCl2中高才有可能。因此本題轉(zhuǎn)換成比較Cl元素含量的高低。現(xiàn)將每種的化學(xué)式作如下變形：MgCl2、Na2Cl2、AlCl2、K2Cl2、CaCl2。顯然，金屬式量低的，Cl元素

33、含量高，因此，只有AlCl3才有可能成為雜質(zhì)。答 本題正確選項為（B）。3.略4. 解 （1）NH4HCO3NH3+H2O+CO2根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n(NH4HCO3)M(NH4HCO3)=n(混)(混)，故(混)=79gmol-1，即混和氣體的平均相對分子質(zhì)量為26.3。 （2）設(shè)爆鳴氣100g，則H2的物質(zhì)的量為100g75%2gmol-1=37.5mol，O2物質(zhì)的量為100g25%32gmol-1=0.78mol。故爆鳴氣的平均摩爾質(zhì)量為100g(37.5+0.78)mol=2.619gmol-1，即對氫氣的相對密度為2.619 gmol-12 gmol-1=1.31。 （3）干燥容器

34、中氣體的平均相對分子質(zhì)量為1.08232=34.62，由34.62Br-。因此，在FeBr2溶液中通入Cl2時，首先發(fā)生：Cl2+2Fe2+ = 2Fe3+2Cl -，然后再發(fā)生：Cl2+2 Br- = Br2+2Cl -。根據(jù)Cl2用量控制反應(yīng)進程，所以Fe2+和Br-失去電子數(shù)目應(yīng)等于Cl2得到電子數(shù)目。據(jù)此守恒關(guān)系，列出等式，很易求解。解 設(shè)FeBr2物質(zhì)的量濃度為C，由電子守恒可知： 解得：C=1.2 molL-1答 原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2molL-1。五、1. 本題提供的思路是運用極限法來分析求解。因為M(SO2)M(H2S)，要達到最大密度，必然剩余SO2氣體，且物

35、質(zhì)的量為最多，因此極端考慮，起始時，SO2物質(zhì)的量取最大（5mol），H2S物質(zhì)的量取最小（1 mol），故反應(yīng)后剩余SO2為，密度為。所以（B）選項為本題正確答案。答 本題正確選項為（B）。2. （B） 3.略4. 解析本題給出的數(shù)據(jù)不足，故不能求出每一種金屬的質(zhì)量，只能確定取值范圍。三種金屬中產(chǎn)生等量的氫氣質(zhì)量最大的為鋅，質(zhì)量最小的為鋁。故假設(shè)金屬全部為鋅可求的金屬質(zhì)量為8.125g，假設(shè)金屬全部為鋁可求的金屬質(zhì)量為2.25g，金屬實際質(zhì)量應(yīng)在2.25g 8.125g之間。故答案為B、C。六、1. 解析 根據(jù)化學(xué)方程式，可以找出下列關(guān)系：FeS22SO22SO32H2SO4， 本題從FeS

36、2制H2SO4，是同種元素轉(zhuǎn)化的多步反應(yīng)，即理論上FeS2中的S全部轉(zhuǎn)變成H2SO4中的S。得關(guān)系式FeS22H2SO4。過程中的損耗認作第一步反應(yīng)中的損耗，得可制得98硫酸的質(zhì)量是=3.36。七、1. 解析 CO和H2都有兩步反應(yīng)方程式，量也沒有確定，因此逐步計算比較繁。Na2O2足量，兩種氣體完全反應(yīng)，所以將每一種氣體的兩步反應(yīng)合并可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的氣體完全轉(zhuǎn)移到最后的固體中，固體質(zhì)量當(dāng)然增加2.1g。選。此題由于CO和H2的量沒有確定，兩個合并反應(yīng)不能再合并!八、1. 解析 變化主要過程為：由題意得：Fe2O3與合金的質(zhì)量相

37、等，而鐵全部轉(zhuǎn)化為Fe2O3，故合金中Al的質(zhì)量即為Fe2O3中氧元素的質(zhì)量，則可得合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)即為Fe2O3中氧的質(zhì)量分數(shù)，O%=100%=30%，選B。九、1. 解析 。由題意，生成0.5mol H2，金屬失去的電子即為1mol，即合金的平均摩爾電子質(zhì)量為10g/mol，鎂、鋁、鐵、鋅的摩爾電子質(zhì)量分別為：12、9、28、32.5（單位：g/mol），由平均值可知，混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量小于10g/mol，另一種大于10g/mol。故選A、C十、1. 分析 本例是一道結(jié)合討論分析的天平平衡題，考查了在化學(xué)解題過程中的有序思維和問題解決的完整性。反應(yīng)后天平仍然平衡，說明天平左右

38、兩端加入金屬的質(zhì)量與放出氫氣的質(zhì)量數(shù)差值應(yīng)相等。但不知鎂粉、鋁粉與鹽酸的量相對大小，所以必須通過討論判斷誰過量，從而以另一方計算產(chǎn)生H2的質(zhì)量。因此如何判斷誰過量是解決本題的關(guān)鍵，另外，還需時刻注意調(diào)整a的取值范圍（由b的取值范圍及a和b的關(guān)系確定），才能得到本題完整解答，這一點在解題過程中是被常疏忽的。解 根據(jù)題意，題中發(fā)生的兩個反應(yīng)為： Mg+2HCl = MgCl2+H2 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2若鹽酸完全反應(yīng)，所需Mg粉質(zhì)量為，所需鋁粉質(zhì)量為。 （1）當(dāng)a12g，b9g，即鹽酸適量或不足，產(chǎn)生H2的質(zhì)量應(yīng)以HCl的量計算，因HCl的量是一定的，故產(chǎn)生H2的質(zhì)量相等，要

39、使天平平衡，即要求金屬的質(zhì)量相等，所以a=b，此時b的范圍必須調(diào)整為b12g。 （2）當(dāng)a12g，b9g，即Mg、Al不足，應(yīng)以其計算產(chǎn)生H2的量。要使天平平衡，即要有：，解得：，此時a的范圍必須調(diào)整為a8.7g。 （3）當(dāng)a12g，b9g，即Mg不足，應(yīng)以Mg算；Al過量或適量，以HCl算。要使天平平衡，必須滿足：，解得：，據(jù)（1）、（2）調(diào)整a的范圍為8.7ga12g。答 （1）當(dāng)a12g時，a=b；（2）當(dāng)8.7ga12g時，；（3）當(dāng)0a8.7g時，。競賽班常見化學(xué)計算方法答案一、1. 20% 2. 將615KNO3溶解于250g水中 3. R的化合價為或。4. 解：設(shè)Mg、Al、Fe

40、的質(zhì)量分別為x、y、z，故三者反應(yīng)結(jié)束后，溶液質(zhì)量增加為x、y、z且相等，故有：，所以yxz。5. 解 （1）水參加反應(yīng)的質(zhì)量為0.9g，則Na2CO3的質(zhì)量為，NaHCO3的質(zhì)量為9.5-5.3g=4.2g。（2）堿石灰中CaO的質(zhì)量為，NaOH的質(zhì)量為9.6g-5.6g=4.0g。 6. 原混和物中CuSO4和Fe的質(zhì)量分別為8.0g，4.8g。二、1. 答 25 100 4.63 2.78 2. B3.（1）等體積混和后，所得溶液質(zhì)量分數(shù)應(yīng)大于10x%。（2）%的氨水物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于 molL-1。4. 該產(chǎn)物中Na2O的物質(zhì)的量分數(shù)為20%。5. n(Na2CO3)=0.8 mol=

41、0.2 mol，n(NaHCO3)=0.8 mol=0.6 mol。三、1. D 2.B 3.略4. （1）26.3 （2）1.31 （3）0.75L四、1. B 2. B 3. C4. ，即 5. D6. （1）18.4L；（2）1.8mol，5.6L7. 原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2molL-1。五、1. B 2. B 3.略 4. B C六、1. 制得98硫酸的質(zhì)量是=3.36。七、1. 八、1. B九、1. A、C十、1. （1）當(dāng)a12g時，a=b；（2）當(dāng)8.7ga12g時，；（3）當(dāng)0a”、“”或“=”），原因是 ；（3）H中的現(xiàn)象是 ；（4）I的作用是（用離子方程式表

42、示） ；（5）A和B之間導(dǎo)管a的作用是 ；（6）在該實驗中不涉及的反應(yīng)類型是（填編號） 。分解反應(yīng) 化合反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)29（16分）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進行下列實驗：甲、乙、丙各取30.00mL同濃度的鹽酸，加入同一鎂、鋁合金，產(chǎn)生氣體，測得有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實驗序號甲乙丙合金質(zhì)量0.255g0.385g0.459g氣體體積280mL336mL336mL（1）分析上表數(shù)據(jù)后填空： 鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L，在表中可作為計算依據(jù)的是（填實驗序號，要求全部寫出） 。據(jù)（填實驗序號） 中的數(shù)據(jù)，可計算出合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比為 。（2）在丙實驗之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的鋁恰好完全溶解，再濾出不溶固體。請計算：濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。共加入NaOH溶液的體積。26（每空3分，共18分）高溫 （1）A : CH4 D : CO F : Cu 乙 : CuO （2）H : C C : H NaOHH2O（3）H2O+C CO+H227（17分）（1）CH3CHO+HCHO CH2CH2CHO4分OHNi（HOCH2）3CCHO+H2 C（CH2OH）44