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1、专题：高中化学计算常用方法和技巧【考纲要求】1. 掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 2. 掌握高中化学计算常用的方法和技巧。【知识储备】 1.阅读右图，写出以物质的量计算为中心的各个转化关系的式子： 2.化学计算常用的方法：差量法、守恒法、关系式法、极值法、十字交叉法、平均值法等。一、物质的量在化学方程式计算中的应用：例 1：将 30 g MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量12 mol ?L1浓盐酸完全反应 ( 杂质不参加反应)。试计算： (1) 参加反应的浓盐酸的体积？ (2) 生成的 Cl2的体积 ( 标准状况 ) ？解：设参加反应的盐酸的体积为L ，生成的 Cl2的体积
2、为y L 。4HCl( 浓) MnO2MnCl22H2O Cl24 mol 87 g 224 L 12 mol L1 30g766% y 4 mol 12 mol L1 = 87 g 30g766% 87 g 30g766% = 224 L y 解得， = 0.087 L y = 5.8 L 答： (略)对点训练：1用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl2，在标准状况下收集到33.6 L Cl2，则被氧化的HCl 的物质的量是多少？反应过程中转移的电子的物质的量是多少?（3mol ；3 mol）2. 将 1.15g 金属钠跟水反应后，得到100mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下是多少毫升
3、？（560 mL） (2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？（0.5 mol/L ）二、化学计算常用的一些方法和技巧：1. 差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。差量法中将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（即实际差量）与化学方程式中的精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页
4、 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -对应差量（即理论差量）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）质量差量法例 1： 在含有 20.6g 的 NaBr 溶液中，通人C12后，将溶液蒸干，称量所得固体为16.5g ，则参加反应的 NaBr 的质量为 ( ) A、1lg B、9.5g C、8g D、5g 解析 ：2NaBr+C12 =2NaCl+Br2固体质量减轻（m ）2103 258.5 2（ 103-58.5 ）=89g m(NaBr) 20.6-16.5 =
5、4.1g m(NaBr)=9.5g 答案： B。对点训练：1. 将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g ，加热至质量不再变化时，称得固体质量为14.8g 。求混合物中碳酸钠的质量分数？(20%) 2. 将 10gCO2和 N2的混合气体，通过装有足量Na2O2的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了5.6g ，则原混合气体中C02的质量分数为 ( ) A32 B44 C56 D88（2）体积差量法例 2：二硫化碳 (CS2液态) 能够在氧气中完全燃烧生成C02和 S02。今用 O . 228 g CS2在 O. 448L02( 标准状况 ) 中完全燃烧，反应后气体混合物在标准状况时的体积是多少? 解
6、析：本题告诉了两种反应物的量，常规方法应先判断CS2和 O2中，哪种是过量的。然后根据不足量的按照CS2燃烧的化学方程式，计算生成物的量，气体混合物在标准状况下的体积就可求出。观察反应方程式：CS2 + 302 = C02 + 2S02气体体积减少 ( V) 3L 1L 2L 0 所以，反应前后，混合气体在标准状况下的体积和反应前的气体体积相等，即为0.448L 。答：反应后气体混合物在标准状况时的体积是0.448L. 对点训练：1. 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。【点拨】 原混和
7、气体总体积为90 毫升，反应后为70 毫升，体积减少了20 毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。 CxHy + （x+4y）O2 xCO2 + 2yH2O 气体体积减少1 1+4y10 20 计算可得y=4 ，所以烃的分子式为：CH4或 C3H4或 C2H4 。2. 守恒法在化学中有许多守恒关系，如原子守恒、得失电子守恒、溶液中电荷守恒等，无需参照复杂的变化途径、细节，直接从始态和终态思考入手求解：原子守恒 ：反应前后质量守恒，变化前后同种元素的原子个数相等。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
8、- - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -得失电子守恒：在氧化还原反应中，得失电子相等。电荷守恒 ：在电解质溶液中，由于溶液呈电中性，所以阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。在离子方程式中，方程式两边所带电荷总数相等。（1）原子守恒法例 3：有 0.4g 铁的氧化物，用足量的 CO 在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g 固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式
9、为（）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5解 析 ： 由 题 意 得 知 ， 铁 的 氧 化 物 中 的 氧 原 子 最 后 转 移 到 沉 淀 物CaCO3中 。 且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol，m(O)=0.0075mol 16g/mol=0.12g。 m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe) n(O)=2:3 ，选 B 对点训练：1、 3.2g铜与硝酸完全反应，生成NO和 NO2，标准状况下体积为1.12L 。则该硝酸中HNO3的物质的量为？（ 0.15mol）（2）元素守恒法例 4：将几种铁的
10、氧化物的混合物加入100mL、7mol?L1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L （标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为（）A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6% 解 析：铁的氧化物中含Fe 和 O两种元素，由题意，反应后，HCl 中的 H全在水中， O元素全部转化为水中的O ，由关系式： 2HClH2OO ，得： n（O ）=molmolHCln35.07.021)(21，m （O ）=0.35mol 16g?mol1=5.6 g ；而铁最终全部转化为FeCl3，n（Cl）=0.56L 2
11、2.4L/mol 2 + 0.7mol=0.75mol，n（Fe）=molmolCln25.075.031)(31，m(Fe)=0.25mol 56g/mol =14 g，则%4.71%1006.51414)(gggFe，选 B。对点训练：1. 将 3.20gCu 跟 30.0mL10.0mol/L的硝酸反应，产物只有NO和 NO2。若反应后溶液中有a mol H+，则此时溶液中含有NO3-离子的物质的量为（）A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol （3）得失电子守恒法例 6：某稀硝酸溶液中，加入 5.6g 铁粉充分反应后， 铁粉全部溶解， 生成
12、 NO ，溶液质量增加3.2g ，所得溶液中Fe2+和 Fe3+物质的量之比为（）A. 4 1 B. 21 C. 11 D. 32 解 析：设 Fe2+为 xmol，Fe3+为 ymol，则：精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -x+y=566.5=0.1 （Fe元素守恒）2x+3y=3302 .36.5（得
13、失电子守恒）联合式，解得：x=0.06mol ，y=0.04mol 。则 xy=32。故选 D。（4）电荷守恒法例 5： 将 8gFe2O3投入 150mL某浓度的稀硫酸中，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，
14、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）=21n（Na+） ，则原硫酸的浓度为：2mol/L ，故选 C。对点训练：1. 在 MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中，若K+、Cl-各为 1.5mol ，Mg2+为 0.5mol ，则 SO42-的物质的量为（）A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol 3. 关系式法实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，
15、找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式。例 7：工业上制硫酸的主要反应如下：4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2， 2SO2+O2催化剂2SO3， SO3+H2O=H2SO4 煅烧 2.5t 含 85FeS2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
16、硫酸的质量。解析 ：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: %98120%)0 .51(%855.2298t=3.36t。对点训练：1. 为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有4050 毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428 克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL 时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料
