高一化学计算技巧.doc

计算类型、计算技巧（一） 差量法差量法依据：化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量(固体质量差、溶液质量差、气体体积差等)，与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。差值法解题方法：此法将“差值”看作化学方程式右端的一项，将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。1、固体质量差量法 例1： 将12.8g铜片放入足量AgNO3溶液中，一段时间后，取出铜片洗净烘干后，称得质量为13.56g，计算有多少克铜被氧化。 解析：铜与AgNO3发生反应：Cu2AgNO3Cu（NO3）22Ag，从反应方程式可以看出，有64g铜被氧化，会生成216g金属银，固体质量增加152g，它与题中给出固体质量差量构成对应比例关系，可用差量法求解。 64g 216g 216g-64g=152g 练习1：加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数。(58%)练习2：0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)，产物经过浓H2SO4后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO，充分反应后，质量减轻3.2g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g。(1)试推断该有机物的分子式和相对分子质量。(C2H6O2)(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式并命名。2、液体质量差量法 例2：天平两端各放一只质量相等的烧杯，内盛等体积等浓度的足量稀盐酸，将物质的量都为a mol的铝和镁分别放入左盘和右盘的烧杯中，反应完毕后，在哪一盘的烧杯中加入多少克同种金属才能平衡。( 24a/11g)解析：开始反应前和反应后均要求天平平衡，实质上是要求最终增加溶液的质量相等，即可采用溶液质量增加这一实质即可求解。 1 mol 2g 24g-2g=22g a mol 22a 2 mol 6g 54g-6g=48g a mol 24a 练习3：用含杂质的铁10g与50g稀硫酸完全反应后，滤去杂质，所得液体质量为55.4g，求此铁的纯度。(56%) 3、气体体积差量法 例3：CS2是实验室常用有机溶剂，取一定量CS2在氧气中充分燃烧，生成SO2和CO2，若0.1 mol CS2在1 mol O2中完全燃烧反应生成气体混合物在标准状况下的体积是（ ） A.6.72L B.13.44L C.15.68L D.22.4L 解析：由于CS23O2CO22SO2量上来分析CS2全部反应，O2有剩余，故最后气体为O2，CO2和SO2的混合气，从状态来分析，只有CS2是液体，其余全为气体，再从反应方程式各物质的系积为22.4L，故正确答案为D。 练习4：有11.5mL某气体烃与过量的O2混合点燃爆炸后，气体体积减少了34.5mL，再用KOH溶液吸收后，气体体积又减少了34.5mL，气体体积均在室温和常压下测定，求该气体的化学式：（C3H8） (二)、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4：由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是 A锌 B铁 C铝 D镁 各金属跟盐酸反应的关系式分别为： ZnH2 FeH2 2Al3H2 MgH2 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：Zn32.5g；Fe28 g；Al9g；Mg12g。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。练习5：某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2.将3.2g这种混合气充入一盛有足量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,最后容器中固体的质量增加了A3.2 g B4.4 g C5.6 g D6.4 g 解析 固体增加的质量即为H2、CO的质量。 所以，最后容器中固体质量增加了3.2g，应选A。 练习6：将镁和铝的混合物a克投入到足量的NaOH溶液中，充分反应后，将残余固体洗净，然后使残余固体在足量的纯氧中加热，最终得到a克固体，则镁铝混合物中铝的质量分数为多少？(三)、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5：加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数。(58%) (四)、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，那么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6： 12.0g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成14.4gH2O和26.4gCO2测得有机化合物A的蒸气与H2的相对密度是30，求：有机物A的分子式_ _练习7： 将5.208 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中，加热条件下，用2.525 g KNO3氧化Fe2+，充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+，则KNO3的还原产物氮元素的化合价为_ _。 练习8：把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。求：（1）镁铝合金的质量组成。w（2）盐酸的物质的量浓度。（3）B点沉淀的质量。 (六)、极值法 巧用数学极限知识进行化学计算的方法，即为极值法。 例题7：4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是 A.3.06g B.3.36g C.3. 6g D.3.96 本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C. 练习9：有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g，跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得到14 g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） 练习10：定质量的Al、Mg合金与适量的稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液蒸干，所得固体(不含结晶水)质量比原固体增加了 7. 2g，则该合金的物质的量可能为()A0. 06molB0. 05molC0. 08molD0. 09mol(七)、十字交叉法 -注:可求体积比,质量比,与极值法相结合. 十字交叉法的原理4:Aa%+Bb%=(A+B)c% 整理变形得:A/B=(c-b)/(a-c ) 十字交叉形式a c-b c b a-c例题8： KHCO3和CaCO3的混合物和等质量的NaHCO3分别与盐酸完全反应时,所消耗的酸的量相等,则混合物中KHCO3与CaCO3的质量比是多少? 解析:由化学反应方程式:KHCO3+HCl=KCl+H2O+CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2以消耗HCl物质的量1mol作为基准物, 求出反应掉KHCO3、CaCO3 、NaHCO3的质量的数值分别为100g、50g、84g，依题意KHCO3和CaCO3的混合物84g与NaHCO384g均消耗1molHCl，即两个分量值分别为100和50,平均值为84, 用十字交叉法图解如下:KHCO3 100 34 84 CaCO3 50 16练习10：在标准状况下，测得空气和HCl混合气体对氢气的相对密度为17，求空气和HCl气体的物质的量之比（1/2）练习11：已知CH4, C2H4及其混合气体在同温同压下分别为 0.71 g / L 、1.25 g / L 、1.16 g / L.求混合气体CH4和C2H4的体积比是多少？练习12：在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L，质量为2.25g，求H2和CO的体积分数？练习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 (八)、讨论法 讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时，若题设条件充分，则可直接计算求解；若题设条件不充分，则需采用讨论的方法，计算加推理，将题解出。 例题9：在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体，倒立于水中使气体充分反应，最后剩余5mL气体，求原混合气中氧气的体积是多少毫升？（原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。）最后5mL气体可能是O2，也可能是NO，此题需用讨论法解析。 1、有一表面被部分氧化的金属钠，质量为10.8g，投入到100g水中完全反应后，收集到0.2g氢气，试计算：（1）被氧化的金属钠的质量是多少克？（2）反应后所得溶质的质量分数？ 2、将Na2CO3和NaHCO3混合物19g，充分加热后，收集到CO2有1.12L（标准状况），冷却后将剩余固体溶于300ml水中，求：（1）原混合物中Na2CO3的质量。（2） 配制的溶液的物质的量浓度3、将一定质量的镁、铝合金，投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液，生成的沉淀质量与加入NaOH溶液体积如图所示，由图中数据分析计算： 原合金中镁的质量为_g 铝的质量为_g 盐酸的物质的量浓度为_mol/L4、现有MgO和AL2O3的固体混合物，向其中加入100 mL 1 moLL-1稀H2SO4，充分反应后向溶液中逐滴加入 1 moLL-1 的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图：（已知MgO为碱性氧化物）NaOH溶液加至220 ml 时溶液中含有的金属元素的离子有 。混合物中，MgO与AL2O3的物质的量之比为 。根据以上所给数据求出 x 。5、将5.6g 铁粉放入100 mL CuSO4溶液中，充分反应后，再向溶液中加入足量的稀硫酸，又产生1.12L气体(标准状况下)。试计算：（1）最后所得溶液中FeSO4的物质的量；（2）原CuSO4溶液的物质的量浓度。6、.将6 g的铁粉加入200 mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200 mL0.5mol /LFeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算(1)反应后生成铜的质量； (2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。7、在加热的条件下，用MnO2与100mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸反应，制得氯气2.24L（标准状况）。（已知MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O）（1）需要消耗MnO2多少克？（2）被氧化的HCl的物质的量是多少？（3）若反应后溶液的体积不变，则反应后溶液中Cl物质的量浓度是多少？8、粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：（1）中引发铝热反应的实验操作是 ，产物中的单质B是 。（2）中所发生的各反应的化学方程式是 （3）中所发生的各反应的离子方程式是 （4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为 ，c（Fe2+）为 。