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1、2023届高三化学140分突破精品资料第19讲化学方程式计算【知能整合】化学计算根本上都要涉及到化学反响方程式，许多计算题涉及多步或多个明显的或隐含的化学反响方程式，有较强的综合性，本专题主要讨论应用化学方程式计算的一些基此题型，是综合计算的根底。1独立反响的计算：独立反响是指发生一个化学反响或多个相互间没有必然联系的化学反响，这是最简单的化学计算，计算时一定要注意方程式中同一化学式下的物理量要上下一致，不同物质之间要左右成比例。2平行反响的计算：平行反响一般是两个反响共用了至少一种相同的反响物，其解题方法一般是将两平行反响按一定比例叠加成一个总反响。如H2S和O2一定比例混合燃烧时能发生以下
2、两个反响：2H2S+O22S+2H2O 2H2S+3O22SO2+2H2O设两个反响中H2S的物质的量之比为1a ，那么将两个反响合并为：(2+2a) H2S + (1+2a)O22S + 2aSO2 + (2+2a)H2O其中(2+2a)(1+2a)即为参加反响的H2S和O2的物质的量之比或体积比。 平行反响也可以用两种反响物的总量之和列出二元一次方程组求解。3多步反响的计算：多步反响指某一种初始原料经假设干步反响后才得到最终产物。多步反响的计算，可以根据各步反响的化学方程式从前向后或从后向前，一步一步进行计算求解，但这种方法计算繁琐，容易出错。因此，涉及多步反响的计算，我们一般根据发生反响
3、的化学反响方程式，找出最初反响物和最终生成物之间物质的量的关系，称为“关系式。寻找关系式的方法很多，如：元素守恒法、电子守恒法、方程式叠加法等。例如，在硫酸的工业生产中，原料FeS2与产物H2SO4之间的关系式为FeS2 2H2SO4。再如，氨催化氧化制硝酸生产中，由于NO的循环使用，从元素(N元素或N原子)守恒可得关系式为NH3 HNO3。4过量计算(1)过量计算中过量判断判断的方法：比例法：将反响物的量与化学方程式中的关系量相比，比值大者即为过量的反响物，然后根据不过量的那种反响物的量来计算。极值法：常用于某混合物与一种物质反响，如一定质量碳酸钠和碳酸氢钠混合物与一定量盐酸反响，或一定体积
4、甲烷、氢气、乙烷混合气与一定体积氧气反响，判断的方法为假设混合物为全为消耗另一反响物最多或最少的一种物质，看能否完全反响，判断出该反响物一定过量过一定缺乏，从而选择适当的物质进行计算。(2)过量计算的几种类型：常规题型：假设两个反响物的量，应先过量判断，再根据缺乏量进行计算。多种反响物混合型：假设反响物有三种或三种以上，过量判断时，需判断有哪两种或两种以上的物质过量。反响物总量确定型：反响物未全部消耗(即肯定有物质过量)，需讨论何者反响物过量。反响物用量不确定型：在有些物质之间进行的化学反响，由于反响物相对用量不同而会导致产物不同, 往往借助数轴、极值法等来讨论。金属与酸或碱反响(天平问题)的
5、过量计算：“天平问题一般涉及两种类型的计算：过量计算和差量计算。【典型例析】例1：2023年国家质检总局铝合金抽检合格率约为90%。国家行业标准中铸造铝合金的各成分的质量分数为：Si4.55.5，Cu1.01.5，Mg0.40.6，其余为Al。现对某品牌的铸造铝合金中所含的四种成分作如下的实验检测：称取18.0g铸造铝合金样品，分成等质量的A、B两份。向A份参加足量NaOH溶液，B份参加足量的稀盐酸。待两份反响物都充分反响之后，称得滤渣质量相差0.512g，收集得到的两份气体的体积相差851.2mL(标准状况下)。试答复以下问题：(1)样品中Si和Mg的物质的量分别是多少。(2)通过计算判断该
6、品牌的铸造铝合金是否为合格产品。变式训练：将一定质量的K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3 的固体混合物参加到100mL 0.5mol/L的Ba(OH)2溶液中，共热使之充分反响，NH3全部逸出，同时生成沉淀8.6g。在所得固液混合物中加100 mL 0.9 mol/L的盐酸，沉淀局部溶解，同时生成448 mL CO2 气体(标准状况)。剩余盐酸用50mL 0.2 mol/L的NaOH溶液恰好中和。求原混合物中各物质的物质的量。例2：某天然碱(纯洁物)可看做由CO2和NaOH反响后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴参加相同浓度的盐酸溶液 30 mL，产生CO2体积(
7、标准状况)如下表：盐酸溶液的体积/mL30303030样品的质量/g3.324.155.817.47二氧化碳的体积/mL672840896672(1)由第组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时，产生CO2 mL(标准状况)。(2)另取3.32 g天然碱样品于300加热分解至完全(300时Na2CO3不分解)，产生CO2 112 mL(标准状况)和水0.45 g，计算并确定该天然碱的化学式。(3)Na2CO3和HCl(aq)的反响分以下两步进行：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，由上表中第组数据可以确定所用
8、的HCl(aq)的浓度为 molL1。(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。变式训练：实验证明，C复原CuO时既可能生成Cu，也可能生成Cu2O，即使在C过量时，实验中CuO也可能局部未被复原。为了测定某次实验产物的组成，取1.2 g C跟8.0 g CuO混合，加热后将反响生成的气体通过足量的澄清石灰水。一段时间后停止加热，共收集到560 mL气体已经折算成标准状况，测得沉淀的质量为2.5 g。那么：(1)上述实验中C 填“完全或“不完全参加反响，实验中收集到的气体是_填写化学式，产生这种气体的化学方程式
9、为 。(2)反响后得到的固体混合物总质量为 ，其中含氧化合物 的物质的量为 。(3)被复原生成Cu2O的CuO占总CuO的物质的量分数为x，试通过 计算求出反响中生成Cu的质量m(Cu)与x的关系。(4)请在右图中画出m随x变化的图像。【当堂反响】1将2 w g某铁、铝混合粉末平均分为两份，一份与足量盐酸反响，生成气体的体积为V1；另一份与足量NaOH溶液反响，生成气体的体积为V2(气体体积均在标准状况下测定)。(1)假设w=13.9，V1与V2之和为11.2 L，混合物中铁和铝的物质的量之比为多少？(2)假设铁、铝按不同的比例混合进行上述实验时，所生成的气体总体积仍为11.2 L，那么w的取
10、值范围是 。2常温时反响2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+在水溶液中能发生，将22.4 g由铜和三氧化二铁组成的混合物粉末参加到浓度为1 molL-1的硫酸中，使之发生反响。(1)假设固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V，那么V的取值范围为_。(2)假设硫酸溶液过量，反响后溶液的体积为1 L，测得溶液中Fe2+浓度为0.1 molL-1，那么原始混合物中含铜的质量为_。3用黄铁矿可以制取 H2SO4，再用 H2SO4 可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.2% 的黄铁矿 75.0 t，最终生产出 79.2 t(NH4)2SO4。 NH3 的利用率为 92.6%，H2SO4 的
11、利用率为 89.8%，试求黄铁矿制取 H2SO4 时的损失率。4M(Mg)=24 gmol1，Vm=22.4 Lmol1，今有0.48 g金属镁与10 mL盐酸反响，计算生成的H2在标准状况下的体积V(H2)。(1)缺少的一个数据a是_(要求指出该数据的名称、符号和单位)。(2)写出计算式：_；_。5某化工厂以甲烷为原料合成甲醇的反响为：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) (反响中CH4转化率：1)CO(g)2H2(g)CH3OH(g) (反响中CO转化率：2/3)合成工艺如下虚线框内为改良后的工艺中新增流程：请答复以下问题(所有气体体积均折算为标准状况)：(1)原工艺中，当充入反
12、响器的甲烷和水蒸汽的体积分别为672m3和1750m3时，反响剩余物中n(CO) ，n(H2) 。(2)为充分利用反响剩余物，该厂在原工艺的根底上，将以下反响运用于生产甲醇原料气：2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g) (反响中CH4转化率：1)，假设新工艺中充入反响器的甲烷和水蒸汽的体积分别为a、3a，反响剩余物中：V(H2)V(N2)V(CO)311。计算：充入反响器的甲烷的体积；假设富氧空气中除O2、N2外，其他成分忽略不计，那么充入反响器中的富氧空气的体积为 ；应选择氧气体积分数为 的富氧空气。【课后稳固】1用 H2 复原 x g CuO，当大局部固体变红时停止加热，冷却后得
13、残留固体yg，共用掉z g H2，此时生成水的质量为A(xy) g B(x y) gC9 z g D z g2在密闭容器中，放入(NH4)2CO3 和 NaOH 的固体混合物共 19.6 g，将容器加热到 250，充分反响后，排出容器中的气体，冷却称得剩余固体质量为 12.6 g。那么原混合物中(NH4)2CO3 和 NaOH 的物质的量之比为A12 B= 12C12D以上答案都不正确3现向 1.06 g 含杂质的碳酸钠样品中参加过量的氯化氢溶液，得到标准状况下枯燥纯洁的气体 2.20 L，那么该碳酸钠样品中所含杂质可能是A碳酸钡和碳酸钾B碳酸钾和碳酸氢钠C碳酸氢钠和碳酸氢钾D碳酸钙和碳酸锌4
14、等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56，那么甲、乙两烧杯中的反响情况可能分别是 A甲、乙中都是铝过量 B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量 D甲中酸过量、乙中碱过量5N2、H2 混合气体(体积之比为 13)通入合成塔中，此时塔内压强为 3.0107 Pa 时，反响达平衡时，压强降为 2.5107 Pa，那么平衡时混合气体中 NH3 的体积分数为A35%B30%C1/4 D1/56不溶于水的Cu2O，可溶于含H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中，其化学方程式为：Cu2OFe2(SO4)3H2SO42CuSO42FeSO4H2O此时生成的FeSO4可用KMnO4的H2SO4溶液滴定，复原产物为MnSO4，通过这样的方法可测定Cu2O的含量，那么每消耗0.1molL1KMnO4的H2SO4溶液1mL，相当于含Cu2O A 3.6 102g B7.2 103g C3.5 102g D3.6 1037有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H
