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(完整版)化学计算题解题方法(含答案)

(完整版)化学计算题解题方法(含答案)高中化学计算题常用的一些巧解和方法一、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,所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。

它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。

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。

【例1】把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中,充分反应后取出铁片,洗涤、干燥后称其质量为22.8g,计算(1)析出多少克铜? (2)反应后溶液的质量分数多大?Cu 完全反应,反应后的溶液为FeSO4溶液,不能轻解析“充分反应”是指CuSO4中2率地认为22.8g就是Cu!(若Fe完全反应,析出铜为25.6g),也不能认为22.8-22.4=0.4g 就是铜。

分析下面的化学方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g铜,使铁片质量增加8g(64-56=8),反过来看:若铁片质量增加8g,就意味着溶解56gFe、生成64gCu,即“差量” 8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。

所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有关物质的量。

设:生成Cu x g,FeSO4 y gFe+CuSO4 =FeSO4+Cu 质量增加56 152 64 64-56=8y x 22.8-22.4=0.4故析出铜3.2克铁片质量增加0.4g,根据质量守恒定律,可知溶液的质量必减轻0.4g,为500-0.4=499.6g。

【巩固练习】将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内,达到平衡时,NH3的体积分数为26%,若温度保持不变,则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为1∶______。

解析:由阿伏加德罗定律可知,在温度、体积一定时,压强之比等于气体的物质的量之比。

所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。

方法一设起始时N2气为a mol,H2为b mol,平衡时共消耗N2气为xmolN2+3H22NH3起始(mol) a b ?0变化(mol) x 3x 2x平衡(mol) a-x b-3x 2x起始气体:a+bmol平衡气体:(a-x)+( b-3x)+2x=(a+b-2x)mol又因为:体积比=物质的量比(注意:若N 2为1mol ,H 2为3mol ,是不够严密的。

)方法二设平衡时混合气体总量为100mol ,则其中含NH3为100×26%=26mol N 2+3H 22NH 3 物质的量减少1 32 4-2=2 26mol x x=26mol即生成 NH 的量,就是减少量,所以反应起始时混合气体共为:100+26=126mol比较上述两种方法,不难看出“差量法”的优越性。

二、平均值法平均值法是根据平均值原理(混合物中某一量的平均值,必大于组分中相应量的最小值,而小于各组分中相应量的最大值)进行求解的一种方法。

平均值法最快捷的解题方法是十字交叉法(又称图解法),该法适用于二元混合物中各组分相对含量的某些计算,如有关质量分数、物质的量分数、气体体积分数等。

1、十字交叉法的原理数学推导:A ·a + B ·b = (A +B )·c即表示为:(a >c >b ) 2、十字交叉法的适用范围ca bc B A --=整理得:ab c |c -b||a -c|【例题1】MgO 和CuO 组成的混合物中,氧元素的质量分数为25%,求混合物中MgO 和CuO 的质量比。

解:在MgO 中,O%=40%,CuO 中,O%=20%【例题2】把一定量的铜和硝酸铜的混合物在空气中加热,完全反应后所得固体的质量与原混合物的质量相等,求原混合物中铜和硝酸铜物质的量之比。

【2Cu(NO 3)2 === 2CuO + 4NO 2↑+O 2↑】解:由于Cu → CuO ,Cu(NO 3)2 → CuO ,所以生成的CuO 物质的量与原混合物的物质的量相等,而生成固体全部是CuO ,所以M(混)=M(CuO)=80。

MgOCuO40%20%5%15% 25%31%15%5)()(==CuO m MgO m CuCu(NO 3)26418810816 80[]42716108)()(23==NO Cu n Cu n【巩固练习】晶体硼是由105B和115B两种同位素构成的。

已知5.4 g晶体硼全部氢化生成B2H6(硼烷)气体时,可得标准状况下5.6 L硼烷,则晶体硼中和两种同位素原子个数比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶22B——————B2H62M(B) g 22.4L5.4g 5.6L M(B) =10.8三、极值法极值法是采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法。

它采用的是“抓两端、定中间”的方法,即将题设条件构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定其中间量值。

【例题】2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此可判断其氧化产物()A.只有Na2O B.只有Na2O2C.Na2O和Na2O2D.无法确定设Na完全氧化为Na2O,2Na →Na2O46g 62g2.3g m(Na2O)=3.1g设Na完全氧化为Na2O2,2Na →Na2O246g 782.3g m(Na2O2)=3.9g3.1g<3.5g<3.9g 氧化产物应为两种Na2O和Na2O2的混合物【巩固练习】1.4 g某碱金属及其氧化物的混合物,与水完全反应后蒸干溶液得不含结晶水的固体1.79g,则该混合物中碱金属的质量分数为()A.25.7%B.35.2%C.44.5%D.64.5%10 5B11 5B 1112 0. 8 10.8 41 8.0 2.0 ) () () () ( 11 5 10 5 11 5 10 5= = = BnBBNBN四、守恒法在化学中有许多守恒关系,如质量守恒、电子守恒、电荷守恒等。

1、质量守恒①宏观表现:变化前后的质量相等②微观表现:变化前后同种元素的原子个数相等2、电子守恒凡是有得失电子的化学过程都必须遵循得电子总数=失电子总数。

①在氧化-(或化合价降低总数)=还原剂失电子总数(或化合价升高总数)。

②在电解池中,通过阴、阳两极的电子数相等。

③在原电池中,通过正、负两极的电子数相等。

3、电荷守恒①在电解质溶液中,由于整个溶液是电中性的,所以阴、阳离子所带的正、负电荷总量必须相等。

②在离子方程式中,反应物所带的正(或负)电荷总量与生成物所带正(或负)电荷总量相等。

1、原子守恒例1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为()A. FeOB. Fe2O3C. Fe3O4D. 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B2、元素守恒例2将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol?L―1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:2HCl~H2O~O,得:n(O)=mol mol HCl n 35.07.021)(21=?=?,m (O )=0.35mol ×16g ?mol ―1=5.6 g ;而铁最终全部转化为FeCl 3,n (Cl )=0.56L ÷22.4L/mol ×2+0.7mol=0.75mol ,n (Fe )=mol mol Cl n 25.075.031)(31=?=?,m(Fe)=0.25mol ×56g ?mol ―1=14 g ,则%4.71%1006.51414)(=?+=gg gFe ω,选B 。

3、电荷守恒法例3 将8g Fe 2O 3投入150mL 某浓度的稀硫酸中,再投入7g 铁粉收集到1.68L H 2(标准状况),同时,Fe 和Fe 2O 3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/LB. 0.5mol/LC. 2mol/LD. 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,反应后只有Na 2SO 4存在于溶液中,且反应过程中SO 42―并无损耗,根据电中性原则:n (SO 42―)=21n (Na +),则原硫酸的浓度为:2mol/L ,故选C 。

4、得失电子守恒法例4 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NO ,溶液质量增加3.2g ,所得溶液中Fe 2+和Fe 3+物质的量之比为()A. 4∶1B. 2∶1C. 1∶1D. 3∶2 解析设Fe 2+为xmol ,Fe 3+为ymol ,则:x+y=566.5=0.1(Fe 元素守恒) 2x+3y=3302.36.5?-(得失电子守恒)得:x=0.06mol ,y=0.04mol 。

则x ∶y=3∶2。

故选D 。

【巩固练习】取钠、钙各一小块,投入适量水中,反应完毕时只收集H 21.568L(标准状况)。

再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物3.8g 加入到所得的溶液中,当反应完毕后(此时Ca 2+、CO 32-、HCO 3-等离子均完全进入沉淀)将溶液蒸干,得到白色固体8.8g ,再将白色固体用水洗涤、干燥得白色不溶物4g 。

试求:(1)钠、钙各多少克? (2)NaHCO 3和Na 2CO 3各多少克?解析先将题目图解如下:n=0.06(mol)则:Ca:0.04×40=1.6(g)Na:0.06×23=1.38(g)(2)方法一根据Na守恒可得解得x=y=0.02(mol)所以NaHCO3:0.02×84=1.68(g) Na2CO3:0.02×106=2.12(g)方法二根据C守恒可得方法三根据OH-守恒可得Ca(OH)2和NaOH中的OH-等于NaHCO3消耗的OH-和剩余NaOH中的OH-NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2Ox x0.04×2+0.06=x+4.8/40解得:x=0.02(mol)五、关系式法对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,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。

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