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1、 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？关系式法，方程或方程组法，守恒法，差量法，平均值法，极值法，讨论法，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 A3.2 g B4.4 gC5.6 g D6.4 g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
2、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18时，则HNO3的唯一还原产物是 ANO2 BNO CN2O DN2O3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18，由于生成了Fe（NO3）3，则FeS2和被还原的HNO3的物质的量之比是15。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】 （
3、MCE 199924）用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g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）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=2
4、MOH+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 42.5x14.5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20 L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15 g。经处理后得到气
5、体14.4 L（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14.4 L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：CH2=CHCH2CH2CH3CH3CH=CHCH2CH3*【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-=6.010-6mol/LNa+=3.010-6mol/L则此次雨水的pH大约为 A3 B4 C5 D6此题结合环保
6、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=-lgH+=5-lg84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】 （TCE 199515）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xMgC
7、O3 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14B丙炔与乙炔体积比是14C乙烯与丁烷体积比是14D乙烯与丁烯体积比是14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：150时水呈气态，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
8、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：ZnH2 FeH22Al3H2 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。*【例题10】 含有杂质的乙烯2.8 g，与
9、氢气发生加成反应时，充分反应后用去氢气0.25 g，则乙烯中所含杂质可能是 A乙炔 B1，3-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2.8 g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12.4 g氯化银沉淀，则该混合物中的另一氯化物是 ALiCl BKClCCaCl2 DAlCl3分析:若3.8g纯MgCl2
10、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12.4 g。即1molCl-所结合其它金属阳离子质量应小于12 g（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：3.8g lCl3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
11、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-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 A32.0 B46.6C85.7 D92.3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-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
12、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。）有关两种同位素原子个数比的计算。有关混合物组成及平均式量的计算。有关混合烃组成的求算。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 A3961 B6139C11
13、D3911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 A1.4g B2.2gC4.4g 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0.2 mol2=0.4 molm（CO）=28 g/mol0.05 mol=1.4 g答案：A 另一种解法：（方法二）列关系式C2H5OH3H2O1mol 54 gx 10.8g解得x=0.2mol设0.2 mol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/mol0.05 mol=1.4g还有其他解法。【例题15】右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可
