化学摩尔计算题

巧用“质量守恒法”解化学计算题化学反应的实质是原子间重新结合，质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液或浓缩溶液（溶质难挥发）过程中，溶质的质量不变。利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。1利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题例1：将NO2、O2、NH3的混合气体26.88L通过稀H2SO4后，溶液质量增加45.7g，气体体积缩小为2.24L。将带火星的木条插入其中，木条不复燃。则原混合气体的平均相对分子质量为（气体均在标准状况下测定）A．40.625B．42.15C．38.225D．42.625[解析]将混合气体通过稀H2SO4后，NH3被吸收。NH3+H2O==NH3·H2O2NH3·H2O+H2SO4==(NH4)2SO4+2H2O而NO2和O2与水接触发生如下反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO反应①2NO+O2==2NO2反应②生成的NO2再与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO反应③上述反应①、②属于循环反应，可将反应①×2+反应②，消去中间产物NO，得出：4NO2+O2+2H2O==4HNO3反应④如果反应④中O2剩余，则将带火星的木条插入其中，木条复燃。而题中木条不复燃，说明无O2剩余。由反应③知，剩余气体为NO，其体积在标准状况下为2.24L，其质量为m(NO)。m(NO)==n·M==×30g/mol==×30g/mol==3.0g由质量守恒定律，混合气体的质量m(总)为：m(总)==45.75g+3.0g==48.75g而混合气体的物质的量n，n======1.2mol由摩尔质量M计算公式：M======40.625g/mol而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，则答案为A。例2：铁有可变化合价，将14.4gFeC2O4(草酸亚铁)隔绝空气加热使之分解，最终可得到7.6g铁的氧化物，则该铁的氧化物组成可能为A．FeOB．Fe3O4C．FeO·Fe3O4D．Fe2O3[解析]已知Fe、C、O的相对原子质量分别为56、12、16，FeC2O4中含铁元素的质量：m(Fe)====5.6g将FeC2O4隔绝空气加热，使之分解得铁的氧化物，设为FexO4。在加热过程中，铁元素没有损耗，铁元素的质量是不变的。由“质量守恒法”，在FexO4中m(Fe)仍为5.6g，则m(O)==7.6g－5.6g==2.0g。据物质的量（n）与质量（m）、摩尔质量（M）之间公式，又据（N1、N2代表微粒个数）则，答案为C。2利用浓缩溶液前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例3：KOH溶液中溶质的质量分数为14%，加热蒸发掉100g水后变成溶质质量分数为28%的KOH溶液80mL，则后者溶液的物质的量浓度可能是A．6mol/LB．6.75mol/LC．6.25mol/LD．5.5mol/L[解析]KOH为难挥发性物质，在加热蒸发KOH溶液过程中，KOH的质量不变。设原溶液的质量为m(原)，据质量守恒规律，列出加热蒸发前后KOH质量不变的式子：m(原)×14%==[m(原)－100g]×28%解得m(原)==200g再由公式：，求解。公式中c—溶质的物质的量浓度，n—溶质的物质的量，V—溶液的体积（已知V=80mL=0.08L），m—质量，M—摩尔质量[M(KOH)=56g/mol]则：，所以答案为C。3利用稀释前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例4：用98%（密度为1.84g/cm3）的浓H2SO4配制200g20%的稀H2SO4，需这种浓度的浓H2SO4A．40.8gB．40.8mLC．22.2mLD．20mL[解析]在由浓溶液稀释而配制溶液的过程中，H2SO4溶质的质量是不变的，设浓H2SO4的体积为V，据ρ=公式，由质量守恒定律列出H2SO4质量守恒的式子：V1×1.84g/cm3×98%==200g×20%解得V1==22.18mL≈22.2mL需这种浓度的浓H2SO4：m=ρV=1.84g/cm3×22.18mL=40.8g