第六部分化学计算一、化学基本计算方法1．差值法当反应前后固体或液体的质量发生变化时或反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时可用差量法计算。
（1）体积差[练习1] 常温下盛有20mL的NO2和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中，充分反应后，剩余气体的体积为16mL气体，则原混合气体中，NO2和NO的体积分别是多少？若在上述大试管中缓缓通入O2，一段时间后，试管内残留2mL气体，则通入O2体积可能为多少L？（2）质量差[练习2] 将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温高压），灼烧后残留物的质量为9.813g。
若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为0.721g，求原混合物中各化合物的质量。
将一定量的Na投入246gt℃时的水中，得到t℃时312g饱和NaOH溶液，则t℃时NaOH 的溶解度是（）A.23gB.31gC.46gD.62.5g（3）其他差值[练习3] 在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。
现有NO和NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
（1）写出反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目。
（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量各是多少？2．守恒法（1）质量守恒包含两项内容：①质量守恒定律，②反应前后某原子的质量不变。
[练习4] 密度为ρg/cm3的盐酸溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，直到沉淀完全为止。
已知沉淀的质量和原盐酸的质量相等，则原盐酸的物质的量浓度为（）A.25.4ρB.12.7ρC.6.97ρD.6.35ρ[练习5] 在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则此反应中Y和M的质量之比为（）A.16∶9B.22∶9C.32∶9D.46∶9[练习6] 金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。
甲、乙、丙三人分别做A 和B化合生成AB的实验，每人所用A和B的质量互不相同，但A和B的总质量都是9g。
甲用7gA和2gB充分反应后制得AB6g；乙用4gA和5gB充分反应后制得AB6g；丙制得AB4.44g。
试通过分析和计算，确定丙用了多少gA和多少gB？（2）原子守恒系列反应中某原子（或原子团）个数（或物质的量）不变。
以此为基础可求出与该原子（或原子团）相关连的某些物质的数量（如质量或物质的量）。
[练习7] 为了测定某铜、银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标况），并测得溶液的pH=0。
假设反应后溶液的体积为80mL，计算：（1）被还原硝酸的物质的量。
（2）合金中银的质量分数。
[练习8] NaHCO3和Na2CO3的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中c(Na+)=0.50mol/L。
若将10g的这种混合物，加热到质量不变为止，减少的质量为（）A.5.3gB.4.7gC.5.0gD.4.0g（3）电荷守恒溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，即：阳离子物质的量（或浓度）与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量（或浓度）与其所带电荷数乘积的代数和。
[练习9] 酸雨是过度燃烧煤和石油，生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。
某次雨水分析数据如下：c(SO42－)=3.6×10－5mol/L，c(Cl－)=8.0×10－6mol/L，c(NH4+)=3.0×10－6mol/L，c(Na+)=1.0×10－6mol/L，c(NO3－)=2.4×10－5mol/L。
则此次酸雨的pH接近于（）A. 65.B. 5C. 4D. 45.（4）电子得失守恒化学反应中（或系列化学反应中）氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
[练习10] 将m mol的Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、和H2O，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是（）A. 4m molB. 10m molC. 10m/3 molD. 2m/3 mol[练习11] 将10.416g纯铁丝溶于过量的盐酸，在加热下用5.050gKNO3去氧化溶液中的Fe2+，待反应完成后，剩余的Fe2+还需要24mL0.3mol/L的KMnO4溶液才能完全氧化，其反应化学方程式为：KMnO4FeCl22FeCl3H2O（1）配平上述化学方程式（2）试通过计算确定KNO3的还原产物，并写出KNO3与FeCl2反应的化学方程式。
3．关系式法关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法，它可以使多步计算化为一步完成。
凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应，，绝大多数可用关系式法解决。
寻找关系式的方法，一般有以下两种：①写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；②根据某原子守恒，直接写出关系式。
[练习12] 某硫铁矿样品1g充分灼烧，称得残余物为0.8g。
则制得100吨98%的硫酸，需这种硫铁矿多少吨？（假设生产过程中有1%的硫损失）。
4．平均值法与极值法[练习13] 有一硝酸铵样品，经测定后其中氮的质量分数为37%，则混入的杂质为A.CO(NH2)2B.NH4HCO3C.(NH4)3PO4D.NH4Cl （）[练习14] 已知原子量：Li 6.9 Na 23 K 39 Rb 85。
有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16g，据此，可确定碱金属M是（）A.LiB.NaC.KD.Rb[练习15] 有锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（）A.锌B.铁 B.铝 D.镁[练习16] 有两种气态烃组成的混合物VL在过量O2中完全燃烧后，产生2VLCO2和1.5VL水蒸气（同温同压下），关于原混合气体的说法不正确的是（）A.肯定含C2H2B.肯定含CH4C.肯定不含C3H4或C3H6D.可能含有C2H4、C2H65．讨论法[练习17] 向10mL2mol/L的AlCl3溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液，反应后得到沉淀0.78g，则加入的烧碱溶液的体积是多少mL？[练习18] H2和O2的混合气，在120℃和 1.013×105Pa下为aL，点燃反应后恢复到原状态时，测得气体体积为bL，求原混合气中H2和O2各多少L？[练习19] 等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与10mL盐酸反应。
（1）试分析，欲求标准状况下生成CO2的体积时，还需什么数据（用a、b等表示，要注意单位）（2）求标准状况下生成CO的体积（333准状况下生成CO2的体积大于____________L，小于____________L。
二、化学基本计算形式1．求化学式[练习20] 吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
吗啡含C：71.64%，H：6.67%，N：4.91%，其余为O。
已知吗啡的相对分子质量不超过300。
试求：（1）吗啡的相对分子质量，吗啡的分子式（2）已知海洛因是吗啡的二乙酸酯。
求海洛因的相对分子质量，海洛因的分子式。
[练习21] 为测定一种复合氧化物的磁性粉末材料的组成，称取12.52g样品，将其全部溶于过量稀HNO3后，配成100mL溶液，取其一半，加入过量K2SO4溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66g固体，在余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；加过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体。
（1）计算磁性粉末材料中氧元素的质量分数。
（2）确定该材料的化学式。
[练习22] 某复盐晶体的化学式为A x B(ED4)y·zH2O且x+y+z=10。
用此晶体完成下列实验：①称取40.20g晶体，在坩埚中小火加热至质量不再改变，固体质量减少了10.8g。
②将剩余的固体全部溶于水，配成200mL溶液。
取20mL此溶液，向其中加入过量的Ba(OH)2溶液后ED4阴离子和B阳离子全部沉淀出来，经过过滤、洗涤、烘干得到5.24g 沉淀。
③往沉淀中加入过量的盐酸，沉淀减少了0.58g。
试计算确定：（1）A、B各为什么元素？（2）z的值；（3）该晶体的化学式。
[练习23]有机物A、B分别是烃和烃的衍生物。
由等物质的量的A和B的混合物0.5mol 在28L氧气（标准状况）中恰好完全燃烧生成44g二氧化碳和18g水蒸气。
试通过计算回答：（1）该混合物的组合可能有________种，它们分别是：（填分子式、不一定填满）所耗氧气的量也一定，则A、B的分子式分别是：___________ _____。
（3）另取a mol的以任意比混合的A和B的混合物，在足量的氧气中完全燃烧，若生成的CO2量为定值，则生成物水的质量范围是：__________ _。
（单位：g）2．有关溶液的计算（1）溶解度的计算[练习24] 已知在常温，氢氧化镁饱和溶液的pH=11，则此温度下氢氧化镁的溶解度为______________________。
[练习25] 著名的“侯氏制碱法”第一步反应是向饱和氨化食盐水中通入二氧化碳，该反应可表示为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl有关物质的溶解度数据如下（g/100g水）上述反应进行完全。
试回答下列问题（计算结果保留三位有效数字）（1）反应完成后45℃时析出的晶体的化学式是________________，并计算析出晶体的质量。
（2）过滤除去晶体后再降温至10℃，此时析出的晶体是（填化学式）__________________计算所析出晶体的质量。
[练习26] 恒温下，将两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解，经过一段时间后，在阳极逸出n mol气体，同时在溶液中析出m gNa2SO4·10H2O晶体。
则原溶液中Na2SO4的质量分数为（）A.71m/161(m+32n)B.71m/161(m+36n)C.m/(m+18n)D.m/(m+36m)[练习27] 在20℃时食盐的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和溶液用惰性电极进行电解，当阳极析出2.24L气体（标准状况）时，食盐完全电解，所得溶液密度为1.20g/cm3，试计算：（1）电解时，所取饱和食盐水的质量为多少g？（2）电解后溶液中NaOH的物质的量浓度。
[练习28] 某温度时，硫酸铜溶解度是25g。