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1、化学计算技能和技巧,一、差量法（质量差、物质的量差、气体体积差）,1，质量差,例1、4.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后，完全转化为氯化物，测得氯化物的质量为9.5克，通过计算指出该金属的名称。,解：,RO,RCl2,O,2Cl,1mol,增重（235.5-16）g=55g,(9.5-4.0)g=5.5g,0.1mol,RO的摩尔质量为：40g/mol,R的摩尔质量为：24g/mol,所以，该金属为镁元素。,例2、一定条件下，一个装满氧气的容器质量为74 g，装满氮气时质量为66 g，若盛满某气体X时，质量为152g，试计算：(1) 气体X的相对分子质量。 (2)该条件下该容器中盛满
2、二氧化碳时的总质量。,解：,O2,N2,1mol,减轻（32-28）g=4g,(74-66)g=8g,2.0mol,O2,X,1mol,(152-74)g=78g,2.0mol,增重（MX -32）g,MX= 71,O2,CO2,1mol,24g,2.0mol,增重（44 -32）g=12g,该条件下该容器中盛满二氧化碳时的总质量 =74g+24g =98g,练习1：mgNa2CO3和NaHCO3组成的混合物，用酒精灯充分加热后质量变为ng，求混合物中Na2CO3的质量分数。,解：,2NaHCO3,Na2CO3,2mol,减轻（168-106）g=62g,(m-n)g,NaHCO3的质量为：,
3、mol,g,练习2、在托盘天平的左右两盘上各放一只质量相等的烧杯，均分别注入60mL 2molL的盐 酸，然后按下列量的金属置于烧杯中，完全反应后，天平保持平衡的是 A左盘置0.5g Na，右盘置0.5g Mg B左盘置0.2molNa，右盘置02molMg C左盘置0.5gK，右盘置0.5gCa D左盘置0.05molK，右盘置0.05molCa,D,例2，取镁粉、铝粉、铁粉、锌粉组成的混合物 M g，跟一定量的溶质质量分数为30%的稀硫酸恰好完全反应，经蒸干水分后得到固体物质Ng，（不含结晶水），求生成氢气多少克？,解：,Mg Al Fe Zn,30%稀硫酸,硫酸盐,n(H2) = n(H
4、2SO4),= (N-M)/96 mol,固体增重的质量，就是增加的SO42-的质量。,n(SO42-) = (N-M)/96 mol,m(H2) = (N-M)/96 2 = (N-M)/48 g,将179 g Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生气体336 L（标准状况）。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，生成672 L NO（标准状况），向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为 A332 g B254 g C224 g D196 g,B,2，体积差量,例1，常温常压下，把30mL甲烷和氧气的混合气体点燃，冷却至原状况，测得气体的体积为16mL，则原3
5、0mL中甲烷和氧气的体积比？,解：,CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O(液),1mL,2mL,1mL,2mL,减少：,7mL,14mL,当CH4过量时，,7mL,当O2过量时，,V(CH4)=30-14=16(mL),V(O2)=14mL,V(CH4):V(O2)=16:14=8:7,V(CH4)=7 (mL),V(O2)=23mL,V(CH4):V(O2)=7:23,例2，某条件下，100mLNO2和O2的混合气体，通过水后体积变为20mL，求原混合气体的组成。,解：,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,4mL,1mL,5mL,减少,80mL,100-20=,64mL,1
6、6mL,V(NO2)=64mL,V(O2)=36mL,当剩余的20mL气体为O2时。,当剩余的20mL气体为NO时。,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,20mL,60mL,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,4mL,1mL,404/5=32mL,401/5=8mL,V(NO2)=92(mL),V(O2)=8mL,例2，常温常压下，由CO2、CO、O2组成的混合气体30mL，通过足量的Na2O2后，体积变为28mL；把剩余的气体引燃后，通过足量NaOH溶液，最后剩余气体10mL（所有气体体积均在同温同压下测定）。求原混合气体中CO2、CO、O2的体积分别是多少毫升？,
7、解：,2CO2 + 2Na2O2 = O2 + 2Na2CO3,2mL,1mL,减 1 mL,4mL,30-28=2（mL）,2mL,2mL,0mL,减 3 mL,1mL,CO2 + 2NaOH = Na2CO3+ 2H2O,12mL,28-10=18（mL）,6mL,V(CO) =12mL,答：原混合气体中CO2、CO、O2的体积分别是 4毫升、12毫升、14毫升或4毫升22毫升、4毫升。,V(O2) =30-4-16=14（mL）,当剩余的气体为O2时,当剩余的气体为CO时,V(CO) =22mL,V(O2) =6-2=4（mL）,例3，100体积由N2和H2在一定条件下反应得到的混合气体
8、，其中NH3的体积分数为15%，求反应前混合气的体积。,解：,N2 + 3H2 = 2NH3,1体积,2体积,2体积,10015%=15（体积）,15体积,3体积,减小：,反应前混合气的体积为100+15=115体积。,二、守恒法（元素原子守恒、得失电子守恒、离子电荷守恒、质量守恒）,例1，某不纯的烧碱样品中含有Na2CO3 3.8%、Na2O 5.8% 、NaOH 90.4%.取一定量样品，溶于质量分数为18.25%的盐酸溶液100g中，并用30%的NaOH溶液来中和剩余的盐酸至中性.把反应后的溶液蒸干后可得到固体质量多少克？,解：,Na2CO3 Na2O NaOH,18.25%盐酸,30%
9、NaOH溶液,NaCl,n(NaCl) = n(HCl),= (10018.25%)/36.5 =0.5mol,m(NaCl) =0.558.5 =29.25(g),NaCl,HCl,例3，将Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物n g，溶于水制成200mL溶液，c（Na+）0.5mol/L。若将n g该混合物加热至质量不再改变时，剩余的质量为（ ） A3.1g B5.3g C9.0g D11.0g,解：,Na2CO310H2O NaHCO3,溶于水配成溶液,Na+ 不变,Na2CO310H2O NaHCO3,加热,Na2CO3,n (Na2CO3) = 0.5n (Na+) = 0.5
10、0.20.5 = 0.05(mol),剩余固体的质量为0.05106=5.3（g）.,例4，0.3molSO32-恰好将0.2mol XO4-离子还原，则X元素在还原产物中的化合价是（ ） A+1 B+2 C+3 D+4,解：氧化还原反应中得失电子数相等。,0.3 2 = 0.2A (A为X的化合价变化数),A= 3,X在还原产物中的化合价为+4价。,练习1，向一定量的Mg(OH)2溶液加入200g36.5%盐酸完全反应后再向溶液中加入一定量的镁正好完全反应，蒸干冷却得到固体（不含结晶水）多少克？,练一练：,95g,10.2gMg和Al混合粉末溶于4mol/L的盐酸500mL中，充分溶解后加入
11、2mol/L的NaOH溶液，使得到的沉淀达到最大值，则需加入的NaOH溶液的体积为 （ ） A.1000mL B. 500mL C. 1200mL D. 800mL,A,硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合液中c(SO42-)=0.2mol/L，当加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时，生成的沉淀刚好溶解，则原溶合溶液中K+的浓度为 A. 0.2mol/L B. 0.25mol/L C. 0.45mol/L D. 0.225mol/L,B,向一定量的Fe Fe3O4的混合物中，加入50mL2mol/L的稀硫酸，在一定条件下使混合物恰好溶解时产生448mL的气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出
12、现。那么在高温条件下用CO还原相同量的上述混合物固体，充分反应后能得到铁多少克？,5.6克,过渡元素高价化合物在酸性条件下有较强的氧化性，如KMnO4、Na2WO4(钨酸钠)等，钨的最高价为+6价。现有钨酸钠晶体（Na2WO42 H2O）0.990g加水溶解后，再加入一定量的锌和稀H2SO4，反应生成一种蓝色化合物（可看作含+5价、+6价混合价态的钨的氧化物）且无H2产生。现用0.044mol/L KMnO4酸性溶液滴定这种蓝色化合物恰好将其氧化为一种黄色化合物，KMnO4中的+7价锰被还原成Mn2+,共耗去KMnO4酸性溶液8.20mL（已知在酸性条件下氧化性；KMnO4+6价的W的化合物）
13、。那么上述蓝色化合物的化学式是 AW10O21 BW8O22 CW5O14 DW10O27,三、关系式法,例1，有一硫化钠，亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，经测定含硫25.6，则此混合物中O的质量分数为多少？,解：Na2S Na2SO3 Na2SO4,2Na S,w (Na) =,w (O) =100%- 25.6%-36.8%=37.6%,例2、由(NH4)2S、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4 组成的混合物，已知氮元素的质量分数为28%， 则混合物中氧元素的质量分数 （ A）16% （ B）24% （C）32% （ D）无法确定,O% = 1 8% -32%-28% = 32% 所以：答
14、案为“C”,分析：,(NH4)2HPO4中 HP = 1+31 = 32 = S ，所以可以用S等量替换HP ， 则混和物可视为由(NH4)2S、 (NH4)2SO4组成。,进一步分析则混和物可视为由(NH4)2S和 O两部分组成。,w (H) =,w (S) =,5g含碳元素质量分数为36%的CO和CO2混和气，先通过足量的灼热的氧化铁，将所得气体全部通入足量的澄清石灰水，产生的白色沉淀质量为： （A）12g （ B） 15g （C）20g （D）无法确定,C CaCO3 12 100,536%g Z,=15g,练一练：有一硫酸亚铁和硫酸铁的混合物，经测定含硫a，则此混合物中Fe的质量分数为
15、多少？,练一练：把一定量的氯酸钾充分加热到再不放出气体为止，向剩余固体中加入足量的水配成溶液，向该溶液中加入足量的硝酸银溶液，过滤，干燥，得到固体物质143.5g，求放出氧气多少克？,FeSO4 Fe2(SO4)3,w (O) =,W(Fe)= 1-3a%,KClO3,KCl,AgCl,1mol,1mol,48g, 3O,将a g钾钠合金溶于过量100mL b mol/L的稀盐酸中，将溶液加热蒸干后继续灼烧至质量不变时得固体c g。则放出H2的体积在标准状况下是,A. 2.24b L.,D.,B.,C.,Na K,NaCl KCl,B,2Cl,H2,c-a/35.5,c-a/71,例：化学需氧量（COD）是水体质量的控制项目之一，它是量度水中还原性污染物的重要指标。COD是把用强氧化剂（我国采用K2Cr2O7）处理一定量水样时所消耗的氧化剂的量，并换算成以O2作为氧化剂时，1L水样所消耗O2的质量（mg/L）。 现有某废水样品20.00mL，加10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2小时。在指示剂存在下用0.100mol/L (NH4)2Fe (SO4)2溶液滴定多余的K2Cr2O7，共用去 (NH4)2Fe (SO4)2溶液12.00mL。计算在废水水样的COD。,不必写出反应方程式，用氧化还原得失电子相等确定氧化剂和还原剂
