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1、高三化学计算专题高三化学计算专题总总 结结2010.1.31-5.26高三化学计算专题高三化学计算专题1：以浓度为中心的有关概念计算以浓度为中心的有关概念计算2010.1.31一、质量分数：一、质量分数： 一种物质在混合物中所占的质量分数一种物质在混合物中所占的质量分数1.1.溶质的质量分数：溶质的质量分数：溶质的质量分数：溶质的质量分数：（溶质的质量百分比浓度）（溶质的质量百分比浓度）（溶质的质量百分比浓度）（溶质的质量百分比浓度）2.2.固体混合物样品中某种物质的质量分数：（纯度）固体混合物样品中某种物质的质量分数：（纯度）固体混合物样品中某种物质的质量分数：（纯度）固体混合物样品中某种物
2、质的质量分数：（纯度）（质量百分含量）（质量百分含量）（质量百分含量）（质量百分含量）3.3.溶解度：溶解度：溶解度：溶解度：100100100100克溶剂（水）中溶解溶质达到饱和时最多溶解的溶克溶剂（水）中溶解溶质达到饱和时最多溶解的溶克溶剂（水）中溶解溶质达到饱和时最多溶解的溶克溶剂（水）中溶解溶质达到饱和时最多溶解的溶质的质量。质的质量。质的质量。质的质量。4.4.化合物中某元素的质量分数：化合物中某元素的质量分数：化合物中某元素的质量分数：化合物中某元素的质量分数：5.5.混合物中某元素的质量分数：混合物中某元素的质量分数：混合物中某元素的质量分数：混合物中某元素的质量分数：二、体积分
3、数：二、体积分数： 一种物质在混合物中所占的体积分数一种物质在混合物中所占的体积分数1.体积比浓度（体积比浓度（1：5的硫酸溶液的硫酸溶液）（白酒的度数）（白酒的度数）（白酒的度数）（白酒的度数）2.气体混合物中某种物质的体积分数气体混合物中某种物质的体积分数（空气中（空气中（空气中（空气中N N2 2 78%78%，OO2 221%21%）3.两种气体物质混合反应的体积比两种气体物质混合反应的体积比4.气体溶解度：气体溶解度：气体溶解度：气体溶解度：1 1体积溶剂（水）中溶解气体溶质达到饱和时最体积溶剂（水）中溶解气体溶质达到饱和时最体积溶剂（水）中溶解气体溶质达到饱和时最体积溶剂（水）中溶
4、解气体溶质达到饱和时最多溶解的气体的体积。多溶解的气体的体积。多溶解的气体的体积。多溶解的气体的体积。三、三、“物质的量物质的量”分数：分数： 一种物质在混合物中所占的一种物质在混合物中所占的“物质的量物质的量”分分数数 1.1.同位素的分度同位素的分度同位素的分度同位素的分度（原子个数百分比（原子个数百分比（原子个数百分比（原子个数百分比=“=“物质的量物质的量物质的量物质的量” ”的百分比）的百分比）的百分比）的百分比） 2.2.物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度（溶质的（溶质的（溶质的（溶质的“ “物质的量物质的量物质的量物质的量” ”与溶液体积比）与溶液体积比）与溶液体积
5、比）与溶液体积比）四、四、“其他其他”分数：分数： 1.1.可逆反应中反应物的可逆反应中反应物的可逆反应中反应物的可逆反应中反应物的“ “转化率转化率转化率转化率” ”：（已转化的反应物的（已转化的反应物的（已转化的反应物的（已转化的反应物的“ “量量量量” ”占原有反应物的占原有反应物的占原有反应物的占原有反应物的“ “量量量量” ”的百分比）的百分比）的百分比）的百分比） 2.2.弱电解质的电离度：弱电解质的电离度：弱电解质的电离度：弱电解质的电离度：（已电离的电解质的（已电离的电解质的（已电离的电解质的（已电离的电解质的“ “量量量量” ”占原有电占原有电占原有电占原有电解质的解质的解质
6、的解质的“ “量量量量” ”的百分比）的百分比）的百分比）的百分比） 3.3.生成物的产率：生成物的产率：生成物的产率：生成物的产率：（实际得到的生成物的（实际得到的生成物的（实际得到的生成物的（实际得到的生成物的“ “量量量量” ”占理论上可占理论上可占理论上可占理论上可以得到的生成物的以得到的生成物的以得到的生成物的以得到的生成物的“ “量量量量” ”的百分比）的百分比）的百分比）的百分比） 4.4.化学反应速率：化学反应速率：化学反应速率：化学反应速率：反应物反应物反应物反应物“ “物质的量物质的量物质的量物质的量” ”浓度的变化量与时间浓度的变化量与时间浓度的变化量与时间浓度的变化量与
7、时间之比之比之比之比 5.5.实验数据（结果）的相对误差：实验数据（结果）的相对误差：实验数据（结果）的相对误差：实验数据（结果）的相对误差：实验得到的数据结果与理实验得到的数据结果与理实验得到的数据结果与理实验得到的数据结果与理论值之差和理论值的百分比。论值之差和理论值的百分比。论值之差和理论值的百分比。论值之差和理论值的百分比。高三化学计算专题高三化学计算专题2：以以“物质的量物质的量”为中心的有关计算为中心的有关计算数据分析、过量判断数据分析、过量判断2010.3.910.10.用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢
8、气前后玻璃管（包括氧化铜）的质量差和定通氢气前后玻璃管（包括氧化铜）的质量差和U U型管（包括碱型管（包括碱石灰）的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于石灰）的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于1:81:8。下。下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是（列对导致这一结果的原因的分析中合理的是（ ）A.A.、装置之间缺少干燥装置装置之间缺少干燥装置 B.B.装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收C.CuOC.CuO没有全部被还原没有全部被还原 D.D.装置中玻璃管内有水冷凝装置中玻璃管内有水冷凝锌粒稀硫酸CuO碱石灰 分析思路：分析思路：第一步第一步：正确
9、分析书写出反应原理正确分析书写出反应原理 （化学反应方程式或离子方程式）（化学反应方程式或离子方程式）第二步：第二步：根据根据“数据数据”进行进行 “过量分析过量分析” 判断判断 以以“物质的量物质的量”为核心，分析量之间的关系为核心，分析量之间的关系例例1某学生用某学生用NaHCO3和和KHCO3组成的某混合物进行实验，组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等），下列分析推测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等），下列分析推理错误的是理错误的是_ A盐酸的物质的量浓度为盐酸的物质的量浓度为3.0 mol/LB根据表中数据能计算混合物中根据表中数据能计算混合物中NaHCO3的
10、质量分数的质量分数C加入混合物加入混合物9.2 g时盐酸过量时盐酸过量D15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应混合物恰好与盐酸完全反应50 mL盐酸酸50 mL盐酸酸50 mL盐酸酸m（混合物）（混合物）9.2 g15.7 g27.6 gV（CO2）（）（标况）况）2.24 L3.36 L3.36 L例例2为测定某种镁铝混合物的组成，进行甲、乙、丙三组实为测定某种镁铝混合物的组成，进行甲、乙、丙三组实验，三组实验都取用相同浓度的盐酸验，三组实验都取用相同浓度的盐酸30 mL，加入不同质量，加入不同质量的同种镁铝混合物，产生的气体为标准状态下的体积。有关的同种镁铝混合物，产生的气体为标准状态下的体
11、积。有关数据如上表：数据如上表：（1）甲组实验中，盐酸）甲组实验中，盐酸_（填（填“过量过量”、“适量适量”、“不足不足”），选择），选择_组计算盐酸的浓度为组计算盐酸的浓度为_。（2）选择）选择_组数据，求该镁铝混合物中镁铝的物质的量之比组数据，求该镁铝混合物中镁铝的物质的量之比为为_。（1mol/L）（11）实验序号序号甲甲乙乙丙丙镁铝混合物的混合物的质量（量（mg）255385459生成气体的体生成气体的体积（mL）280336336例例3. 已知：已知：NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解，在潮湿的空气中会缓慢分解，且且Na2CO3还会吸收空气中的水分，反应为：还会吸收空气中的水分，反
12、应为：Na2CO3 + nH2O Na2CO3nH2O（n为平均值，为平均值，n10）。现取没有妥善保管）。现取没有妥善保管好的好的NaHCO3样品样品9.16g，溶于水制成溶液，溶于水制成溶液，慢慢滴入慢慢滴入稀盐稀盐酸并不断搅拌，加入盐酸的体积与生成的酸并不断搅拌，加入盐酸的体积与生成的CO2的体积（标的体积（标准状况）如下表（溶于水的准状况）如下表（溶于水的CO2不计）。试求：不计）。试求：（1）9.16g样品中含碳元素的物质的量。样品中含碳元素的物质的量。（2）稀盐酸的物质的量浓度。）稀盐酸的物质的量浓度。（3）样品的成分及各成分的物质的量。）样品的成分及各成分的物质的量。盐酸的体酸的
13、体积（mL）48152050120150生成生成CO2的体的体积（mL）0011222489622402240例例3.（1）n(C)=2.24/22.4 = 0.1 mol（2分分）（2）先后发生）先后发生CO32 + H+ HCO3； HCO3 + H+ H2O + CO2盐酸用量盐酸用量15mL到到20mL时发生时发生：HCl CO2 1 22.4 c(HCl)（0.020-0.015） (224-112)/1000c(HCl)=1.0 (mol/L) （3分分）（3）由）由CO32 + H+ HCO3 1 1 n(CO32-) 1.0（0.015 -0.112/22.4 ) n(CO32
14、-) = 0.01(mol)，则则n(HCO3) = 0.1 0.01=0.09(mol)n(H2O) = (9.16 - 0.0984 0.01106)/18 = 0.03 (mol) （1分分） Na2CO33H2O：0.010 mol（1分分）；）；NaHCO3：0.090 mol（1分分）例例4. 已知：已知：NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解，在潮湿的空气中会缓慢分解，且且Na2CO3还会吸收空气中的水分，反应为：还会吸收空气中的水分，反应为：Na2CO3 + nH2O Na2CO3nH2O（n为平均值，为平均值，n10）。现取没有妥善保管）。现取没有妥善保管好的好的NaHCO3样
15、品样品9.52g，溶于水制成溶液，溶于水制成溶液，慢慢滴入慢慢滴入稀盐稀盐酸并不断搅拌，加入盐酸的体积与生成的酸并不断搅拌，加入盐酸的体积与生成的CO2的体积（标的体积（标准状况）如下表（溶于水的准状况）如下表（溶于水的CO2不计）。试求：不计）。试求：（1）9.52g样品中含碳元素的物质的量。样品中含碳元素的物质的量。（2）稀盐酸的物质的量浓度。）稀盐酸的物质的量浓度。（3）样品的成分及各成分的物质的量。）样品的成分及各成分的物质的量。盐酸的体酸的体积（mL）8163040100240300生成生成CO2的体的体积（mL）0011222489622402240例例5工工业上常用氨水等来上常用
16、氨水等来处理制硫酸理制硫酸过程中程中产生的尾气得到硫生的尾气得到硫酸的酸的铵盐产品。若工厂得到的品。若工厂得到的铵盐产品是硫酸品是硫酸铵和硫酸和硫酸氢铵的的混合物混合物。为测定它定它们的含量，取不同的含量，取不同质量的量的铵盐，分，分别加入到加入到50.00mL相同相同浓度的度的NaOH溶液中，溶液中，经沸水浴（此温度下沸水浴（此温度下铵盐自自身不分解）加身不分解）加热使氨气全部逸出，干燥后用使氨气全部逸出，干燥后用浓硫酸完全吸收。硫酸完全吸收。实验数据如下：数据如下：实验次数次数铵盐质量（量（g）浓硫酸增加的硫酸增加的质量（量（g）第一次第一次9.051.7第二次第二次18.101.7第三次
17、第三次27.15a第四次第四次36.200计算算该铵盐中硫酸中硫酸铵和硫酸和硫酸氢铵的物的物质的量之比。的量之比。计算第三次算第三次实验时浓硫酸增加的硫酸增加的质量量a的的值。1:2（3分）。0.85g（3分） 高三化学计算专题高三化学计算专题3：分析反应过程，理解反应实质分析反应过程，理解反应实质把握数据含义，寻找数据关系把握数据含义，寻找数据关系基本计算用概念，复杂计算寻守恒基本计算用概念，复杂计算寻守恒2010.3.24例例1.将将0.03 mol铜与铜与XmL 2 mol/L的稀硝酸充分的稀硝酸充分反应后，溶液中含反应后，溶液中含a mol H，生成的气体在标，生成的气体在标准状态下的
18、体积为准状态下的体积为0.448L，由此可以分析：，由此可以分析： 被还原的硝酸的物质的量为被还原的硝酸的物质的量为 mol； X= mL。理解数据含义例例2向向20 mL 2 mol/L的稀硝酸溶液中加入的稀硝酸溶液中加入1.92 g铜粉，充分反应后，再向其中加入铜粉，充分反应后，再向其中加入2mol/L硫酸溶液硫酸溶液10 mL，假定每步反应均充，假定每步反应均充分进行，体积的微小变化忽略（即最后所得分进行，体积的微小变化忽略（即最后所得溶液体积为溶液体积为30 mL）。）。 则最终溶液中含有哪些离子？则最终溶液中含有哪些离子？浓度各位多少？浓度各位多少？理解数据含义例例3.工业上以工业上
19、以CaO和和HNO3为原料制备为原料制备 Ca (NO3)26H2O晶体，为确保制备过程中既晶体，为确保制备过程中既无多余的水分生成，也不需要补充水分，所用无多余的水分生成，也不需要补充水分，所用HNO3溶液中溶质的质量分数应该为：溶液中溶质的质量分数应该为： %。 把握整体含义例例4在一定温度下，向足量的饱和在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶溶液中加入液中加入1.06 g 无水无水Na2CO3搅拌后静置，最搅拌后静置，最终所得晶体的质量是（终所得晶体的质量是（ ） A等于等于1.06 g B大于大于1.06 g而小于而小于2.86 g C等于等于2.86 g D大于大于2.86 g溶解
20、度有关计算溶解度有关计算例例5在一定温度下，向足量的饱和在一定温度下，向足量的饱和CuSO4溶溶液中加入液中加入1. 6 g 无水无水CuSO4搅拌后静置，最搅拌后静置，最终所得晶体的质量是（终所得晶体的质量是（ ） A等于等于1.6 g B大于大于1.6 g而小于而小于2.5 g C等于等于2.5 g D大于大于2.5 g例例6今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：的若干种：K+、NH4 + 、Cl-、Mg2 + 、Ba2 + 、CO32-、SO42-，现取三份，现取三份100mL溶液进行如下实验：溶液进行如下实验：（1）第一份加入）第
21、一份加入AgNO3溶液有沉淀产生溶液有沉淀产生（2）第二份加足量）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体溶液加热后，收集到气体0.05mol（3）第三份加足量）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀溶液后，得干燥沉淀5.285g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。 根据上述实验，以下推测正确的是（根据上述实验，以下推测正确的是（ ） ABa2一定不存在，一定不存在，Mg2可能存在可能存在 B100mL溶液中至少含溶液中至少含0.01mol Cl- C可能存在可能存在CO32- D若存在若存在K，一定存在，一定存在Cl-定性与定量定性与定量 某
22、化学兴趣小组探究铜与浓硫酸反应的情况，某化学兴趣小组探究铜与浓硫酸反应的情况，取取6.4g铜片和铜片和10mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现瓶中还有铜片剩余，共热，直至反应完毕，最后发现瓶中还有铜片剩余，同时他们根据所学的化学知识认为还有较多的硫酸同时他们根据所学的化学知识认为还有较多的硫酸剩余。若称得剩余铜片的质量为剩余。若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后，测得反应后溶液的体积为溶液的体积为VmL。 请计算剩余硫酸的物质的量浓度请计算剩余硫酸的物质的量浓度 = mol/L（用含（用含W、V的代数式表示）的代数式表示）理解反应原理理解反应
23、原理30无水CoCl2为深蓝色固体，吸水后变为粉红色的水合物，水合物后热后又变成无水CoCl2，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有32.5g无水CoCl2，吸水后得到59.5gCoCl2xH2O，则水合物中x的值是 。准确称取某有机物样品1.6g，充分燃烧后只生成二氧化碳和水，将燃烧产物通过足量的无水CoCl2，固体增重1.8g，再通过足量的碱石灰，碱石灰质量增重2.2g，则该有机物的最简式为 ；该样品的分子式 （选填“能”或“不能”）确定，理由是 。31火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至10001300，使锌蒸馏出来（设
24、空气中N2、O2的体积分别为0.8、0.20），主要反应为： 焙烧炉中：2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g) 鼓风炉中：2C(s) + O2(g) 2CO 鼓风炉中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO2(g) ZnS质量分数为62%的闪锌矿（杂质不含锌）中锌的质量分数为 %（保留小数后一位数字）。焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过 %（保留小数后一位数字）。鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质物质的量浓度（mol/L）变化如下：时间/minCOZnCO200.11 0020.10 0.010.0130.01 0.100.1040.01 0.100.
25、10则鼓风炉中CO总的转化率为 ；若生产中CO总的利用率为98%，则每生产1molZn，至少需要补充焦炭 g。若ZnS全部转化为Zn。焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中CO的转化率为62.5%，而O2无剩余，则每生产1mol Zn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共 L(S.T.P)。 3B试卷讲评计算题解题的基本方法和步骤计算题解题的基本方法和步骤：计算题解题的基本方法和步骤：第一步：审题，列出已知数据，明了数据含义第二步：写出有关化学方程式或离子方程式第三步：利用方程式和守恒关系，列出“已知”数据和“未知”数据之间的关系式。30向铜片中加入某浓度的硫酸向铜片
26、中加入某浓度的硫酸120 mL，在加热的条，在加热的条件下反应，待铜片完全溶解后，将其溶液稀释至件下反应，待铜片完全溶解后，将其溶液稀释至500 mL成为稀硫酸，再加入成为稀硫酸，再加入足量足量的锌粉，使之充分反应，的锌粉，使之充分反应，收集到标准状态下的氢气收集到标准状态下的氢气2.24 L，过滤残留固体，经洗，过滤残留固体，经洗涤、干燥后称量，质量比原锌粉减轻了涤、干燥后称量，质量比原锌粉减轻了7.5 g。（1）按反应先后顺序，写出稀释后溶液与锌粉反应的）按反应先后顺序，写出稀释后溶液与锌粉反应的化学方程式。化学方程式。（2）求原硫酸的物质的量浓度。）求原硫酸的物质的量浓度。解：已知: V
27、（原（原硫酸硫酸）=120 mL=0.12L n(H2) = 2.24 L22.4L/mol=0.1 mol m(参加反应的Zn)-m（生成的Cu）=7.5g（1）按反应先后顺序，写出）按反应先后顺序，写出稀释后溶液稀释后溶液与锌粉反应的化学方程式。与锌粉反应的化学方程式。（2）求原硫酸的物质的量浓度。）求原硫酸的物质的量浓度。思考：思考：C（原原硫酸）硫酸）= n（原（原硫酸硫酸）V（原（原硫酸硫酸） n（原（原硫酸硫酸）=?写出与硫酸有关的化学方程式：写出与硫酸有关的化学方程式：Cu+2H2SO4(浓浓) CuSO4 +SO2 + 2H2O Zn+CuSO4 ZnSO4 +Cu ； Zn+
28、H2SO4 ZnSO4 +H2 n（原（原硫酸硫酸）= n（ CuSO4 ） + n（ SO2 ）+ n（ H2SO4 ） = 2n（ Cu ）+ n(H2)31一定质量的锌与一定质量的锌与100 mL一定浓度的硫酸充分反应：一定浓度的硫酸充分反应：其中：其中：Zn2H2SO4（浓）（浓） ZnSO4SO22H2O（1）若反应前）若反应前H2SO4的浓度为的浓度为12.0 mol/L，反应过程中，随，反应过程中，随H2SO4浓度变稀后，浓度变稀后，反应产生了反应产生了H2。反应结束后取出。反应结束后取出Zn，洗涤、干燥后称量，发现消耗的，洗涤、干燥后称量，发现消耗的Zn质量质量为为65.0 g
29、。将反应后的溶液稀释至。将反应后的溶液稀释至1 L，此时，溶液中，此时，溶液中( ZnSO4)=_ mol/L，产生的，产生的SO2气体在标准状态下的体积气体在标准状态下的体积V(SO2)=_ L。1、4.48（2）若将）若将（1）中产生的）中产生的SO2气体气体缓缓通入缓缓通入100 mL 3 mol/L的的NaOH溶液中，溶液中，求反应后溶液中各溶质的物质的量。求反应后溶液中各溶质的物质的量。Na2SO3：0.1 mol、NaHSO3：0.1 mol（3）若反应前）若反应前H2SO4的浓度为的浓度为14.5 mol/L，反应后，反应后Zn完全溶解，将反应后溶完全溶解，将反应后溶液稀释至液稀释至1 L，测得溶液中，测得溶液中c(SO42)=1.05 mol/L，溶液，溶液pH=1，则反应产生的，则反应产生的V(SO2)=_ L，产生的，产生的V(H2)=_ L（均为标准状态下）（均为标准状态下）8.96、13.44
