高中化学计算总结大全.docx

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高中化学计算总结大全

[化学计算例题与练习]

一．化学计算的技巧

一般指的是各种基本计算技能的巧用。

主要有？

①关系式法，②方程或方程组法，③守恒法，④差量法，⑤平均值法，⑥极值法，⑦讨论法，⑧十字交叉法等。

一、关系式法

关系式法是根据化学方程式计算的巧用，其解题的核心思想是化学反应中质量守恒，各反应物与生成物之间存在着最基本的比例（数量）关系。

【例题1】　某种H和CO的混合气体，其密度为相同条件下

再通入过量O2，最后容器中固体质量增加了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．3.2g　　　　　　　B．4.4g

C．5.6g　　　　　　　D．6.4g

分析:

此题宜根据以下关系式巧解：

固体增加的质量即为H2的质量。

固体增加的质量即为CO的质量。

所以，最后容器中国体质量增加了3.2g，应选A。

解析此题估算即可。

解题关键是找出反应中量的关系。

【例题2】　FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时，则HNO3的唯一还原产物是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．NO2　B．NO　C．N2O　D．N2O3

分析:

此题运用氧化还原关系式计算。

反应中FeS2和HNO3的物质的量之比是1∶8，由于生成了Fe（NO3）3，则FeS2和被还原的HNO3的物质的量之比是1∶5。

设N元素的变价为x，可列以下氧化还原关系式并解析：

该题关键是找出隐含的关系。

二、方程或方程组法

根据质量守恒和比例关系，依据题设条件设立未知数，列方程或方程组求解，是化学计算中最常用的方法，其解题技能也是最重要的计算技能。

*【例题3】　（MCE1999—24）用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的原子量为　　　　　　　　　　　　[　　　]

分析:

方程或方程组法是最常用最不易出错的化学计算方法。

阴阳两极的电极反应：

阴极：

4Mx++4xe=4M

阳极：

4xOH--4xe=2xH2O+xO2↑

设M的原子量为y

正确答案是C。

【例题4】　有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g，跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得到14g无水晶体。

该碱金属M可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．锂B．钠C．钾D．铷

（锂、钠、钾、铷的原子量分别为：

6.94、23、39、85.47）

分析:

碱金属及其氧化物跟水反应的反应式关系分别是：

2M+2H2O=2MOH+H2↑M2O+H2O=2MOH此题有多种解法。

有以下特殊解法：

设M的原子量为x

解得42.5＞x＞14.5

分析所给锂、钠、钾、铷的原子量，推断符合题意的正确答案是B、C。

三、守恒法

化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系，就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。

巧用守恒规律，常能简化解题步骤、准确快速将题解出，收到事半功倍的效果。

*【例题5】某烃0.1mol，与在标准状况下为20L的氧气（过量）充分反应后，迅速将混合气体通入足量Na2O2粉末中，在一定设备中使气体完全反应，此时粉末增重15g。

经处理后得到气体14.4L（标准状况）。

该烃能使溴水褪色，试通过计算求出该烃的分子式，并写出可能的结构简式。

此题解法颇多，运用守恒法妙解

解：

设该烃的分子量为M

经分析可推断14.4L气体均为氧气。

根据质量守恒：

解得M=70

所以该烃化学式为C5H10。

因为该烃能使溴水褪色，故为烯烃。

戊烯共有5种可能的结构简式：

①CH2=CH—CH2—CH2—CH3

②CH3—CH=CH—CH2—CH3

*【例题6】　酸雨是因为过度燃烧煤和石油，生成的硫的氧化物与氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。

某次雨水的分析数据如下：

[Cl-]=6.0×10-6mol/L

[Na+]=3.0×10-6mol/L

则此次雨水的pH大约为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．3　B．4　C．5　D．6

此题结合环保考查化学计算，解题关键是我们应根据雨水中阴、阳离子所带负、正电荷守恒（溶液呈电中性）解析，建立解题思维

根据电荷守恒：

pH=-lg[H+]=5-lg8≈4

此题的正确答案为B。

四、差量法

找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系，列出比例式求解的方法，即为差量法。

其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。

差量法的实质是巧用化学方程式计算的巧用。

此法的突出的优点是：

只要找出差量，就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。

【例题7】　（TCE1995—15）加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg，使之完全反应，得剩余物ng，则原混合物中氧化镁的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

此题宜用差量法解析：

设MgCO3的质量为x

MgCO3

gO+CO2↑混合物质量减少

应选A。

【例题8】　150℃时，将1L混合烃与9L氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复至150℃，体积恒定时，容器内压强增大8％，则该混合烃的组成是　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．甲烷与乙烷体积比是1∶4

B．丙炔与乙炔体积比是1∶4

C．乙烯与丁烷体积比是1∶4

D．乙烯与丁烯体积比是1∶4

分析:

此题考查思维的灵活性及严密性。

宜运用差量法解析。

应注意：

①150℃时水呈气态，②容器内压强增大8％即为气体物质的量增大8％。

设此混合烃的平均分子组成为CxHy

根据氢原子数判断，选项A、B可排除。

运用十字交叉法，推断C、D中哪个选项符合题意？

此题正确答案为D。

运用差量法求出组成中平均氢原子数是7.2，是解题关键。

五、平均值法

平均值法是巧解方法，它也是一种重要的解题思维和解题

断MA或MB的取值范围，从而巧妙而快速地解出答案。

【例题9】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是　　　[　　　]

A．锌B．铁C．铝D．镁

分析:

此题可运用平均值法巧解。

各金属跟盐酸反应的关系式分别为：

Zn—H2↑　　　　　　　　　　Fe—H2↑

2Al—3H2↑　　　　　　　　Mg—H2↑

若单独跟足量盐酸反应，生成11.2LH2（标准状况）需各金属质量分别为：

Zn∶32.5g；Fe∶28g；Al∶9g；Mg∶12g。

其中只有铝的质量小于10g，其余均大于10g，说明必含有的金属是铝。

应选C。

*【例题10】　含有杂质的乙烯2.8g，与氢气发生加成反应时，充分反应后用去氢气0.25g，则乙烯中所含杂质可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．乙炔　　　　　　　　B．1，3-丁二烯

C．丙烷　　　　　　　　D．甲烷

分析:

此题考查有机物分子式的确定，解析此题的思路是可运用反应量平均值法解析

由于2.8g纯乙烯加氢消耗氢气质量为0.20g，已知2.8g样品气体加氢用去氢气0.25g，说明2.8g杂质加氢消耗氢气质量必大于0.25g。

丙烷、甲烷不能发生加成反应。

正确答案是A。

【例题11】　现有某氯化物与氯化镁的混合物，取3.8g粉末完全溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应后得到12.4g氯化银沉淀，则该混合物中的另一氯化物是　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．LiCl　　　　　　　　　B．KCl

C．CaCl2　　　　　　　　D．AlCl3

分析:

若3.8g纯MgCl2生成AgCl沉淀的质量为：

说明3.8g纯净某氯化物所生成AgCl沉淀质量必大于12.4g。

即1molCl-所结合其它金属阳离子质量应小于12g（Mg2+质量）。

因为1molCl-所结合Li+、K+、Ca2+Al3+质量分别为7g、39g、20g、9g。

所以LiCl、AlCl3为可能。

选A、D不正确。

因为：

1molCl-结合Li+、Al3+的质量小于12g并不是充分必要条件，还必须分别严密计算3.8gLiCl、3.8gAlCl3分别生成AgCl沉淀的质量是否大于12.4g。

3.8gLiCl生成AgCl沉淀质量为：

3.8glCl3生成AgCl沉淀质量为：

所以只有A选项符合题意。

此题既考查思维的敏捷性，又考查思维的严密性。

六、极值法

巧用数学极限知识进行化学计算的方法，极值法即化学与数学极限运算的结合的方法。

*【例题12】　有一系列α-氨基酸按如下特点排列：

该同系列中所含碳元素的质量分数最大值接近　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．32.0％　　　　　B．46.6％

C．85.7％　　　　　D．92.3％

分析:

此题欲求w（C）的最大值，明显为求极值问题。

仔细审题，认真分析此一系列α-氨基酸的结构特点。

此题可以用极限法求碳元素质量分数的最大值。

该同系列通式为：

若n→∞

正确答案为C。

七、十字交叉法

若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量，混合物总量为A+B（例如mol）。

若用xa、xb分别表示两组分的特性数量（例如分子量），x表示混合物的特性数量（例如相对平均分子质量）则有：

十字交叉法是二元混合物（或组成）计算中的一种特殊方法，它由二元一次方程计算演变而成。

若已知两组分量和这两个量的平均值，求这两个量的比例关系等，多可运用十字交叉法计算。

使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系，能列出二元一次方程。

它多用于下列计算？

（特别要注意避免不明化学涵义而滥用。

）

①有关两种同位素原子个数比的计算。

②有关混合物组成及平均式量的计算。

③有关混合烃组成的求算。

④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。

【例题13】　已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的相对平均原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为　　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．39∶61　　　　　　　B．61∶39

C．1∶1　　　　　　　　D．39∶11

分析:

此题可列二元一次方程求解，但运用十字交叉法最快捷：

【例题14】　一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27.6g，若其中水的质量为10.8g，则CO的质量是　　　　　　　　　　　　　　　[　　　]

A．1.4g　　　　　　　　　B．2.2g

C．4.4g　　　　　　　　　D．在2.1g和4.4g之间

分析:

此题考查有机物的不完全燃烧，解析过程中可运用十字交叉法：

（方法一）CO与CO2总质量：

27.6g-10.8g=16.8g

生成CO、CO2共0.2mol×2=0.4mol

m（CO）=28g/mol×0.05mol=1.4g

答案：

A

另一种解法：

（方法二）

列关系式C2H5OH——3H2O

1mol　　　　　54g

x　　　　　　　　10.8g

解得x=0.2mol

设0.2mol乙醇不充分燃烧，生成CO、CO2的物质的量分别为y、z

则CO质量为：

28g/mol×0.05mol=1.4g

还有其他解法。

【例题15】　右图中横坐标表示完