玉门油田一中计算专题复习.docx

1、玉门油田一中计算专题复习高中化学计算方法、近年高考化学计算试题走向1、高考中化学计算主要包括以下类型：有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算；有关物质的量的计算；有关气体摩尔体积的计算；有关溶液浓度（质量分数和物质的量浓度）；利用化学方程式的计算；有关物质溶解度的计算；有关溶液pH值与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算；有关燃烧热的简单计算；以上各种化学计算的综合应用。2、常见题型为计算选择题，计算填空题、实验计算题、计算推断题和综合计算题，而计算推断题和综合计算题，力求拉开学生的层次。3、近年高考化学计算题主要有以下特点：(1)注意速算巧解一般在第卷中会出现五到七个左右要计算的量

2、很少或者根本不需要计算的试题。其命题意图是考查对化学知识的理解、掌握和运用。重点考查学生运用题给信息和已学相关知识进行速算巧解的能力。(2)起点高、落点低这方面主要是第卷中的计算题。试题常以信息给予题的形式出现，但落点仍是考查基本计算技能。(3)学科渗透，综合考查主要考查各种数学计算方法的运用、物理学科中的有效数字及语文学科的阅读能力。(4)综合计算题的命题趋势是理论联系实际，如以生产、生活、环境保护等作为取材背景编制试题，考查视野开阔，考查学生用量的观点把握化学知识、原理、过程等。.化学计算中常用的基本方法；一、差量法差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（ 差值法包括:质量差、体积差、物质

3、的量差、压强差、溶解度差等.）与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将实际差量与化学方程式中的对应差量列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比解题完全一样。（一）质量差法【例1】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了13.2克，问：（1）加入的铜粉是多少克？（2）理论上可产生NO气体多少升？（标准状况） 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 增重 192 44.8 192-60=132 X克 Y升 13.2克 计算可得X=19.2克，Y=4.48升【练1】将氢气通入10g灼

4、热的氧化铜中，过一段时间后得到8.4g固体，下列说法正确的是： ( ) A有8.4g铜生成 B有8g氧化铜参加反应 C有1.6g水生成 D有10g氧化铜被还原（二）体积差法【例2】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（1.01105Pa , 270C）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。 CxHy + （x+y/4）O2 xCO2 + y/2 H2O 体积减少1 1+y/410 20计算可得y=4 ，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4【练2】点燃甲烷与氧气的混合气体21 L，反应后恢复至室温，测得气体体积为14L，求混合气体中甲烷和氧气的体积。（三）物质的量差

5、法【例3】白色固体PCl5受热即挥发并发生分解：PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2，现将5.84克PCl5装入2.05升真空密闭容器中，在2770C达到平衡时，容器内的压强为1.01105Pa ，经计算可知平衡时容器内混和气体物质的量为0.05摩，求平衡时PCl5的分解百分率。 PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2 物质的量增加 1 1 X 0.05-0.028计算可得有X=0.022摩PCl5分解，所以结果为78.6%【练3】在一定温度和压强下，向10molCH4和Ar的混合气体中通入40molO2，点燃使其完全反应后，气体的物质的量为46mol，则原混合气体中CH4与Ar的物

6、质的量比为A1：3 B1:4 C3:2 D1:6【巩固】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.0.487二和量法与差量法相反，为解决问题方便，有时需要将多个反应物(或生成物)合在一起进行计算。【例4】 18.4 g NaOH 和 NaHCO3 固体混合物，在密闭容器中加热到约 250，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为 16.6 g。试计算原混合物中 NaOH 的质量分数。命题意图：考查学生的过量判断能力，及计算混合物所

7、含成分质量分数的能力。知识依托：NaHCO3 的不稳定性及碱与酸性气体的反应。错解分析：过量判断失误，导致计算过程和计算结果错误。解题思路：发生的反应有：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，2NaOHCO2Na2CO3H2O(加热条件下，不生成 NaHCO3)通过极限思维可知，原固体混合物中，NaHCO3 含量越大，固体失重越大，NaOH 含量越大，固体失重越小。判断 NaHCO3 受热分解产生的 CO2 能否被 NaOH 完全吸收是解决问题的关键，这首先需要写出 NaHCO3 与 NaOH 恰好完全反应的化学方程式。题设条件下，固体失重：18.4 g16.6 g = 1.8 g。设固体失

8、重 1.8 g 需恰好完全反应的 NaHCO3 和 NaOH 混合物质量为 x，则：NaHCO3NaOHNa2CO3H2O124 g 18 gx 1.8 gx = = 12.4 g18.4 g可见，题设条件下反应发生后 NaOH 过量，过量 NaOH 质量为：18.4 g12.4 g = 6.0 g，参加反应的 NaOH 质量为：40.0 gmol1 = 4.00 g，原混合物中 NaOH 质量为：6.0 g4.00 g = 10.0 g，w(NaOH) =100% = 54.3%。 答案：54.3% 。遇到以下情形，可尝试用和量法解题：1.已知混合物反应前后质量，求混合物所含成分质量分数时；

9、2.已知反应前后混合气体的体积，求混合物所含成分体积分数时；3.求反应前后气体的压强比、物质的量比或体积比时。三、守恒法 守恒法就是巧妙地选择化学式中某两数(如总化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某粒子(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样可避免书写化学方程式，从而提高解题的速度和准确性。化学中有多种守恒关系。学习中要理顺各种守恒关系之间的内在联系，拓宽主要守恒关系的外延。绝大部分守恒关系是由质量守恒定律衍生出来的，可表示为：（一）原子个数守恒：反应前原子总数等于反应后产物以各种形式存在的总数。【例4】某无水混合物由FeSO4和Fe2(SO

10、4)3组成，测知该混合物中的硫的质量分数为a，求混合物中铁的质量分数。这两种物质中S、O原子个数比为1：4，即无论这两种物质以何种比例混合，S、O的原子个数比始终为1：4。设含O的质量分数x，则32/64a/x，x2a。所以(Fe)13a。【练4】38.4g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4L（标况），则反应消耗的硝酸的物质的量是 （ ） A1.0 molB1.6 mol C2.2 mol D2.4 mol 【练】有一在空气中放置了一段时间的KOH固体，经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克该样品投入25mL2molL的盐酸中后，多余的盐酸用1.0mol

11、LKOH溶液30.8mL恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体（ ）A.1克 B.3.725克 C. 0.797克 D. 2.836克【练】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 molL的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为（ ） A0.21mol B0.25mol C0.3mol D0.35mol（二）电荷守恒：在电解质溶液中，因整个溶液呈电中性，所以阴、阳离子所带的电荷总量必须相等。【例5】在Na2SO4和K2SO4的

12、混和溶液中，如果c(Na+)=0.2molL，c(SO42-)=x molL，c(K+)=y molL，则x和y的关系是 （ ）Ax=0.5y Bx=0.1+0.5y Cy=2(x0.1) Dy=2x0.1根据电荷守恒c(Na+)+c(K+)=2c(SO42-)，可得答案为BC。【练5】把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为 A. molL-1 B. molL-1 C. molL-1 D. molL-1强化

13、练习：1将 CaCl2 和 CaBr2 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入过量的 Cl2，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体 11.175 g。则原配溶液中，c(Ca2)c(Cl)c(Br)为A.321 B.123 C.132 D.231错解分析：误用电荷守恒：n(Ca2 )= n(Cl) n(Br)，错选A。解题思路：1个 Ca2 所带电荷数为2，则根据溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，知原溶液中：2n(Ca2) = n(Cl) n(Br)将各备选项数值代入上式进行检验可知答案。 答案：D2将8g Fe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中

14、，再投入7g铁粉收集到1.68L H2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（ ）A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L解析 粗看题目，这是一利用关系式进行多步计算的题目，操作起来相当繁琐，但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42并无损耗，根据电中性原则：n（SO42）=n（Na+），则原硫酸的浓度为：2mol/L，故选C。3 . H2S的溶液中有如下的动态平衡

15、关系:H2S=H+HS-，HS-=H+S2-，H20=H+OH-，在浓度为0.1molL的H2S溶液中，下列各离子浓度间的关系正确的是 ( ) A.H+=HS-+2S2-+OH- B.2H+=2HS-+S2-+2OH-C.H+=HS-+S2- D.H+=2S2-+OH- 解析 H2S是二元弱酸，它的电离是分两步进行，且不能完全电离，依据电荷守恒，溶液中H+所带正电荷物质的量应与溶液中HS-、S2-、OH-所带负电荷总物质的量相等，因而H+=HS-+2S2-+OH-正确.（三）电子守恒：是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。【例6】物质的量之比为2：5的锌与稀硝

16、酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5【练6】将5.21g纯铁粉溶于过量稀H2SO4中，加热条件下，用2.53gKNO3氧化Fe2+，充分反应后还需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+，则KNO3的还原产物氮元素的化合价为（ ）A. +1 B. +2 C. +3 D. +4（四）质量守恒：质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变；另外，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。【例7】在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比229，当1.6克X

17、与Y完全反应后，生成4.4克R，则此反应中Y和M的质量比为： （ ）A. 169 B. 239 C. 329 D. 469【练7】某种H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下氧气密度的二分之一，将3.2克这种混合气体通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中再通入过量O2，并用电火花点燃使其充分反应，最后容器中固体质量增加了： （ ）A. 3.2 g B. 4.4 g C. 5.6 D. 6.4 g【例】Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3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

18、物中硝酸铜的物质的量。（3） 如混合物中含0.01moLCu，则其中Cu2O、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Cu2O、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+14HNO3=6Cu(NO3)2 + 2NO+7H2O（2） 利用N原子守恒。n（HNO3）= 0.06mol，n（NO）= 0.01mol，则n（Cu(NO3)2）=（0.06-0.01）/2=0.025mol（3） 本题混合物中

19、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）3=0.03molCu提供电子数：0.012=0.02molCu2O提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n（Cu2O）=0.01/2=0.005moln（CuO）=0.0025-0.01-0.0052=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）=0.01

20、5mol，则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。四.巧设数据法例8 将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热，排出气体后质量变为w/2克，求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比。解析： 由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2和NH4HCO3NH3+H2O+CO2可知，残留固体仅为Na2CO3，可巧设残留固体的质量为106克，则原混合物的质量为106克2=212克，故m（NaHCO3）=168克，

21、m（NH4HCO3）=212克168克=44克。 三、极端假设法 当两种或多种物质混合无法确定其成分及其含量时，可对数据推向极端进行计算或分析，假设混合物质量全部为其中的某一成分，虽然极端往往不可能存在，但能使问题单一化，起到了出奇制胜的解题效果。常用于混合物与其他物质反应、化学平衡混合体系等计算。【例9】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

22、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。【练9】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A30 B46 C50 D66（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可用极限法求解：

23、（1）假设混合气体中无NO，则混合气体的平均相对分子质量为最大值。设NO2、N2O4的物质的量分别为x、y，由电子守恒和原子守恒得方程组：x+2y=0.06，x+y=0.05解之，得x=0.04mol，y=0.01mol则，混合气体的平均相对分子质量M=(46*0.04+92*0.01)/0.05=55.2（2）假设混合气体中无N2O4，则混合气体的平均相对分子质量为最小值。设NO、NO2的物质的量分别为x、y，由电子守恒和原子守恒得方程组：3x+y=0.06，x+y=0.05解之，得x=0.005mol，y=0.045mol则，混合气体的平均相对分子质量M=(30*0.005+46*0.04

24、5)/0.05=44.4（3）所以，44.4M55.2，选（B）（C）【例10】120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL某浓度的盐酸，不管前者滴入后者，还是后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是（ ）A2.0mol/L B1.5 mol/L C0.18 mol/L D0.24mol/L若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠，则盐酸的浓度是1.0 mol/L；若碳酸钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳，则盐酸的浓度是2.0 mol/L。由于最终生成的气体体积不同，所以只能是介于二者之间，答案为B。【练10】物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和

25、O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量不可能为 A3.2g B4.0g C4.2g D4.6g四、十字交叉法十字交叉法是进行二组分混和物平均量与组分量计算的一种简便方法。十字交叉法常用于求算：混和气体平均分子量及组成、同位素原子百分含量、溶液的配制等。（一）混和气体计算【例11】在常温下，将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和，测得混和气体对氢气的相对密度为12，求这种烃所占的体积。【练11】在相同的条件下，将H2（密度为0.0899g/L）与CO2（密度为1.977g/L）以何体积比混合，才能使混合气体的密度为1.429g/L？（二）同位素原子百分含量计算【例

26、12】已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均原子量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为： （ ）A3961 B6139 C11 D3911 【练12】溴有两种同位素，在自然界中这两种同位素大约各占一半，已知溴的原子序数是35，原子量是80，则溴的两种同位素的中子数分别为（ ）A79 、81 B45 、46 C44 、45 D44 、46 （三）热化学反应计算【例13】已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) H= -571.6KJ mol-1 CH4（g）+ 2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H= -890KJ mol-1现有H2与CH4的混合

27、气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）A11 B13 C14 D23 （四）溶液配制计算（结果是质量之比）【例14】某同学欲配制40%的NaOH溶液100克，实验室中现有10%的NaOH溶液和NaOH固体，问此同学应各取上述物质多少克？10%NaOH溶液溶质为10，NaOH固体溶质为100，40%NaOH溶液溶质为40，利用十字交叉法得：需10%NaOH溶液为60/90 100=66.7克，需NaOH固体为30/90 100=33.3克。【练14】配制20的硫酸溶液460g，需要98的硫酸

28、（密度为1.84g/mL）多少毫升？五、平均值法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Mr2（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。【例15】0.1mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，得到0.16molCO2和3.6g水，则混合气体中（ ）A.可能有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定没有乙烷 D.一定有乙炔设混合气态烃的平均化学式为CxHy，因0.1

29、molCxHy和O2反应生成0.16molCO2和0.2molH2O，则x=1.6,y=4,即混合烃的平均化学式为C1.6H4，由此可得：(1)混合气态烃中一定有CH4 ，(2)另一种气态烃为CnH4，可能是C2H4或C3H4等，但一定没有C2H6，故正确答案为。【练15】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镁六、关系式法【例16】工业上制硫酸的主要反应如下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4煅烧2.5t含85Fe

30、S2的黄铁矿石（杂质不参加反应）时，FeS2中的S有5.0损失而混入炉渣，计算可制得98硫酸的质量。根据化学方程式，可以找出下列关系：FeS22SO22SO32H2SO4， 本题从FeS2制H2SO4，是同种元素转化的多步反应，即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。得关系式FeS22H2SO4。过程中的损耗认作第一步反应中的损耗，得可制得98硫酸的质量是=3.36。（巩固）某工厂以生石灰和焦炭为原料生产醋酸，问如制取3吨的醋酸，理论上至少需焦炭多少吨?分析如从分子式来看，似乎l摩CH3COOH需2摩C，因而得出由焦炭制醋酸的错误关系式:2C CH3COOH.应由焦炭制醋酸的实际反应来得出它的关系式.解答设至少需要焦炭X吨 加合得:3C CH3COOH3C+CaO= CaC2+CO 312吨 60吨 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 X吨