化学计算中常用的方法课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,某温度下,22%,硝酸钠溶液,150,毫升，加,100,克水稀释后浓度变成,14%,。求原溶液的物质的量浓度。,解析：,这是一道有关溶液稀释问题的计算。显然，它遵循稀释前后溶质质量相等的原则。设原溶液物质的量浓度为,c,，可得,这一解题思路，用的是,“,直接设问法,”,。事实上，在一些化学计算中，我们有时不一定要问设一致。例如当求某混合物中各成分质量时，为了便于计算，我们往往采用设各成分物质的量的方法。这一解题思路，称为,“,间接设问法,”,。,1,考点一化学计算中常用的方法,某温度下22%硝酸钠溶液150毫升，加100克水稀释后浓度变,1,2,此题如设原溶液质量为,m,，则,m,22%(,m,100),14%；设原溶液密度为,，则150,22%(150,100),14%，下一步均可求得物质的量浓度。,答案：,c,3.0 molL,1,点评：,守恒法是中学化学计算中常用的方法，本题通过,“,质量守恒,”,这一重要关系，通过质量分数和物质的量浓度的含义进行列式巧妙解题。,2此题如设原溶液质量为m，则m22%(m100)14,2,3,(2019,杭州七校联考),将,5.21 g,纯铁溶于过量的稀,H,2,SO,4,中，在加热的条件下用,2.53 g KNO,3,氧化溶液中的,Fe,2,成为,Fe,3,，并同时生成,NO,x,，待反应完全后，剩余的,Fe,2,需,12 mL 0.3molL,1,的,KMnO,4,溶液才能完全氧化,(,已知,KMnO,4,中的,7,价,Mn,被还原为,2,价,Mn),，试求,x,的值。,解析：,在整个反应中，得电子的为KMnO,4,(Mn,从7,2)，其得电子数为5,0.012 L,0.3molL,1,；得电子的还有KNO,3,(N,从5,2,x,),，其得电子数为2.53 g101 g/mol,(5,2,x,),；失电子的则为Fe,2,(Fe,从2,3)，其失电子数为5.21 g56 g/mol,1,。,根据得失电子数守恒可知,5,0.012 L,0.3molL,1,2.53 g101 g/mol,(5,2,x,),5.21 g56 g/mol,1,，解得,x,1。,3(2019杭州七校联考)将5.21 g纯铁溶于过量的稀H,3,4,考点二一些特殊的化学计算的解法,接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。,(1),某硫酸厂每天排放的,1,万米,3,尾气中含,0.2%(,体积分数,),的,SO,2,。问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,(,假设硫元素不损失,),，理论上可得到多少千克石膏,(CaSO,4,2H,2,O)?,(2),如果将一定体积的尾气通入,100 mL 2 mol L,1,的氢氧化钠溶液使其完全反应，经测定所得溶液含,16.7 g,溶质。试分析该溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。,4考点二一些特殊的化学计算的解法 接触法制硫酸排放,4,5,(3),工厂在尾气处理及制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量，以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量最佳比值，可提高亚硫酸氢钠的产量。现设,n,(SO,2,),、,n,(NaOH),、,n,(NaHSO,3,),分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量，且,n,(SO,2,)/,n,(NaOH),x,，试写出,x,在不同取值范围时，,n,(NaHSO,3,),的值或,n,(NaHSO,3,),与,n,(SO,2,),、,n,(NaOH),间的关系式。,x,n,(NaHSO,3,),5(3)工厂在尾气处理及制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠,5,6,解析：,(1),利用S守恒，SO,2,CaSO42H2O，,m,(CaSO,4,2H,2,O),153.6kg,(2),若生成物为Na,2,SO,3,，根据NaOH Na,2,SO,3,0.2 mol 0.1 mol,即,m,(Na,2,SO,3,),12.6 g，,若生成物为NaHSO,3,，根据NaOHNaHSO,3,0.2 mol 0.2 mol,即,m,(NaHSO,3,),20.8 g，,因为12.6 g16.7 g20.8 g所以两种物质都有。,列方程可求得,n,(Na,2,SO,3,),0.05 mol，,n,(NaHSO,3,),0.1 mol。,6解析：(1)利用S守恒，SO2CaSO42H2O，,6,7,(3),SO,2,2NaOH Na,2,SO,3,H,2,O,Na,2,SO,3,SO,2,H,2,O 2NaHSO,3,SO,2,NaOH NaHSO,3,x,1/2,，根据方程式可知,只有,Na,2,SO,3,；,x,1，根据方程式可知只有NaHSO,3,，根据Na守恒，,n,(NaHSO,3,),n,(NaOH)；,1/2,x,1，两者共存，列方程求解。,7(3)SO22NaOH Na2SO,7,答案：,(1),153.6kg,(2),Na,2,SO,3,0.05 molNaHSO,3,0.1 mol,(3),x,1/2时，0；,x,1时，,n,(NaOH)；,1/2,x,1时，2,n,(SO,2,)1/2,n,(NaOH),答案：,8,9,【变式练习】,将,0.1 mol,的镁、铝混合物溶于,100 mL 2 molL,1,H,2,SO,4,溶液中，然后再滴加,1 molL,1,NaOH,溶液。,请回答：,(1),若在滴加,NaOH,溶液的过程中，沉淀质量,m,随加入,NaOH,溶液的体积,V,变化如图所示。当,V,1,160 mL,时，则金属粉末中,n,(Mg),_,mol,，,V,2,_,mL,。,0.06,440,9【变式练习】将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL,9,10,(3),若混合物仍为,0.1 mol,，其中,Mg,粉的物质的量的分数为,a,，用,100 mL 2 molL,1,的硫酸溶解此混合物后，再加入,450 mL 1 molL,1,的,NaOH,溶液，所得沉淀中无,Al(OH),3,。满足此条件的,a,的取值范围,_,a,1,10(3)若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量的,10,11,考点三以生产生活为背景的化学计算,钙是人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细血管通透性的功能正常运作所必需的常量元素，维生素,D,参与钙和磷的代谢作用，促进其吸收并对骨质的形成和改善有重要的作用。某制药有限公司生产的,“,钙尔奇,D600,片剂,”,的部分文字说明如下：,“,本品每片含主要成分碳酸钙,1.5 g(,相当于钙元素,600 mg),，成人每天服用,1,片。,”,(1),“,1.5 g,碳酸钙与,600 mg,的钙,”,的计量关系是如何得出来的，请列式并计算表示。,11考点三以生产生活为背景的化学计算钙是人体神经、肌肉、骨,11,12,(2),该公司的另一种产品，其主要成分与,“,钙尔奇,D600,”,相同，仅仅是碳酸钙的含量不同。为测定该片剂中碳酸钙含量，某学生进行了如下的实验：取,10,片该片剂碾碎后放入足量的盐酸中经充分反应,(,假设该片剂的其余部分不与盐酸反应,),后过滤，取滤液加,(NH,4,),2,C,2,O,4,，使,Ca,2,生成,CaC,2,O,4,沉淀，将沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中，并稀释成,1 L,溶液，取其,20.0 mL,，然后用,0.0500 molL,1,KMnO,4,溶液滴定，反应中用去,12.0 mL KMnO,4,溶液，发生的离子反应如下：,2MnO,5H,2,C,2,O,4,6H,2Mn,2,10CO,2,8H,2,O,12(2)该公司的另一种产品，其主要成分与“钙尔奇D600”,12,13,请通过计算回答该片剂中碳酸钙的含量。,参照上述关于,“,钙尔奇,D600,片剂,”,的文字说明，你认为该片剂的名称应该叫,“,钙尔奇,D_,片剂,”,。,解析：,(1),由于CaCO,3,中Ca的质量分数为 40%，,所以1.5 g CaCO,3,中Ca的含量为1.5 g,40%,0.6 g600 mg。,n,(H,2,C,2,O,4,)0.0500molL,1,0.012L,0.0015 mol,n,(Ca,2,)0.075 mol,m,(Ca,2,)0.075,40 g3 g,13请通过计算回答该片剂中碳酸钙的含量。解析：(1)由于C,13,14,1片中Ca的含量为 0.3 g，即300 mg，每片含0.75 g CaCO,3,，所以应该叫,“,钙尔奇D300片剂,”,。,答案：,(1),见解析,(2),0.75g,300,点评：,以物质的量为中心的化学计算是化学计算中的重点，本题结合有关化学反应中各物质量的关系进行计算，有一定的综合性。,141片中Ca的含量为 0.3 g，即300 mg，每片,14,15,【变式练习】,生态溶液涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。,2.016 L(,标准状况,),该气体通过盛有红色,CuO,粉末的硬质玻璃管，发生的反应为,CH,4,4CuO CO,2,2H,2,O,4Cu,。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻,4.8 g,。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀,8.5 g,。,(1),原混合气体中甲烷的物质的量是,0.075 mol,。,(2),原混合气体中氮气的体积分数为多少？,(,写出计算过程,),15【变式练习】生态溶液涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发,15,16,解析：,由于硬质玻璃管减少的质量为CuO中的氧的质量，所以,n,(CuO),0.3 mol，由方程式可知反应的CH,4,的物质的量为0.075 mol。生成的CO,2,也为0.075 mol，将气体通过澄清的石灰水生成8.5 g沉淀，所以,n,(CO,2,),0.085 mol，原混合气体中的,n,(CO,2,),0.01 mol，而气体的总物质的量为 0.09 mol，所以,n,(N,2,),0.005 mol，N,2,的体积分数为,100%,5.56%。,16解析：由于硬质玻璃管减少的质量为CuO中的氧的质量，所以,16,17,1.,铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混合、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗笔芯的质量约为,1 mg,。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为,(),A,2.5,10,19,B,2.5,10,22,C,5,10,19,D,5,10,22,解析：,一个字消耗的石墨的质量为0.5 mg，碳原子数约为0.5,10,3,6.02,10,23,/12,2.5,10,19,。,A,171.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例,17,18,2.,(2019,浙江金华调研),有,5.1 g Mg,、,Al,合金，投入,500 mL 2molL,1,HCl,溶液中，金属全部溶解后，再加入,4molL,1,NaOH,溶液，若要求达到沉淀最大值，则加入,NaOH,溶液的体积为,(),A,0.2 L B,0.3 L,C,0.25 L D,0.4 L,C,182.(2019浙江金华调研)有5.1 g Mg、Al合,18,19,解析：,此题涉及到的化学反应较多。Mg、Al先分别与HCl反应，生成Mg,2,与Al,3,，反应后再加入NaOH溶液时，如果HCl过量的话，NaOH要先中和过量的HCl，再与Mg,2,与Al,3,反应，使之形成沉淀。根据题意，要得到最大沉淀量，酸碱都应恰好完全反应，此时可设二元一次方程组求解，显然可以得到答案，但要耗费很多的时间。如果分析一下得到最大沉淀量时溶液中最终的产物NaCl，不难得出NaCl中的Cl,全部来自于原盐酸中的Cl,，即,n,(NaOH),n,(NaCl),n,(HCl),，所以,V,NaOH(aq),0.5 L,2molL,1,