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化学计算讲座(类型、思路、策略、方法)更多资源xiti123.taobao.com1.依据有关量方程式的计算;2.关于化学式的计算(依据化学式的计算、求化学式的计算);3.依据化学方程式(关系式)的计算化学计算的基本类型中学化学中的重要量方程式1.中性原子中:核电荷数(Z)=质子数(Z)=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)m(质)m(质)2.溶质ω(B)=———=————m(液)m(质)+m(剂)m(溶质)3.溶质溶解度:S=—————×100gm(溶剂)例1.某温度下,在100g水中加入mgCuSO4或加入ngCuSO4·5H2O,均可使溶液恰好达到饱和,则m与n的关系符合例2.不考虑A、B共存时,对各自溶解度的影响。①取50g混和物溶于100g热水,冷至20℃。若要A析出而B不析,则混和物中B的质量分数(B%)不能超过多少?②取Wg混和物溶于100g热水,冷至10℃。要使A析出而B不析,写出下列两种情况下混和物中A的质量分数(A%)应满足什么关系。(以W、a、b表示)(1)W(a+b)时,A%;(2)W(a+b)时,A%。答案:①混和物中B的质量百分比(B%)最高不能超过40%;②当W(a+b)时,A%a/W;W(a+b)时,A%≥(W-b)/W。4.以物质的量为核心的物理量求算例.某单糖水溶液里经过测定每毫升中含有n个单糖分子,把此溶液10mL小心蒸干,得该单糖晶体的质量是xg,则该单糖分子的相对分子质量是_________(阿伏加德罗常数用NA表示)。例.已知氯化钠的摩尔质量是Mg·mol-1,X射线衍射实验表明,氯化钠晶体中最近的钠离子与氯离子核间距离是anm,晶体的密度是bg·cm-3。则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为____mol-1.(1)粒子数比等于物质的量之比,即:N1:N2=n1:n2(2)标准状况下气体密度:ρ=Mr/22.4(g·L-1)导出公式:1000ρω(3)溶液浓度:c=————(mol·L-1)M其中,密度ρ的单位是“g·cm-3(g·mL-1)”例3.某温度下22%NaNO3溶液150mL,加100g水稀释后浓度变成14%。求原溶液的物质的量浓度。例4.标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0mol/L、密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(氨的式量以17.0计,水的密度以1.00g/cm3计)答案:378L。(2)M=m(总)/n(总)6.同温同压下,气体A对气体B的相对密度:D(A对B)=ρ(A)/ρ(B)=M(A)/M(B)=Mr(A)/Mr(B)5.混合物的平均相对分子质量:(1)Mr=Mr(A)·A%+Mr(B)·B%+…例5.某固体A按下式分解:2A=B(g)+2C(g)+3D(g)所得混合气体在同温同压下对氢气的相对密度是12,求A的相对分子质量。25℃时,稀的水溶液中:KW=c(H+)·c(OH-)=10-147.pH=-lgc(H+);c(H+)=10-pH例6.若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水中已电离的NH3·H2O占氨分子总数的百分比为_______。例7.将pH=1的盐酸平均分成2份,1份加适量水,另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为A.9B.10C.11D.12关于化学式的计算1.化合价与化学式①中性分子中各元素化合价代数和等于0;②阴、阳离子中,各元素化合价代数和等于离子所带电荷。2.根据元素组成求物质的化学式、最简式(实验式)、分子式例8.吗啡、海洛因都属于严格查禁的毒品,后者是前者的二乙酸酯。经测定,吗啡的相对分子质量不超过300,其元素质量组成为:C-71.58%,H-6.67%,N-4.91%,其余为氧。求吗啡和海洛因的相对分子质量及分子式。C17H19NO3例9.某有机化合物爆炸后产生的气体中,各组分的体积分数如下:CO241.38%,H2O(g)34.48%,N220.69%,O23.45%。设爆炸时,并没有掺入空气,推算该化合物的:①最简式_____。②分子式(分子中共有20个原子)__。③结构简式_______。C3H5N3O9(1)用好通式①烷烃(CnH2n+2)烯烃(CnH2n)炔烃(CnH2n-2)苯及其同系物(CnH2n-6)。“Mr÷12得商和余数”②最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,混合物中各元素质量分数为常数;只要混合物的质量一定,则完全燃烧时的耗氧量不变,产生CO2和H2O的量也不变。③烃和烃的含氧衍生物分子中氢原子数一定为偶数,其相对分子质量也是偶数。④烷烃跟比它少1个碳原子的饱和一元醛或酮的相对分子质量相等;饱和一元醇跟比它少1个碳原子的饱和一元羧酸或酯的相对分子质量相等。3.有机物分子组成的计算①有机物中相对分子质量最小的是CH4,若某有机混合物的平均相对分子质量为略大于16的某值,则一定含甲烷。②有时可据最简式(CaHb)判断烃的分子式:若b2a,则此烃一定属于烷烃;再设其碳原子数为n,据烷烃通式:a:b=n:(2n+2)即可求得n值。如,已知某烃中碳元素的质量分数为80%,则可求得其碳、氢原子数比为:n(C):n(H)=(80%÷12):(20%÷1)=1:3,属于“b2a”,该烃为烷烃。1:3=n:(2n+2),n=2。此烃为乙烷,分子式为C2H6。③根据燃烧反应中的数量关系计算。(2)注意利用各种特殊的限定条件例.某种气态烃10mL,在50mL氧气里可以完全燃烧,得到液态水和体积为35mL的混合气体(所有气体体积都是在同温同压下测定的),则该气态烃可能是A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丙烯1.解答化学平衡题的“列三行”例11.密闭容器中,等物质的量的A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)==2C(g),达平衡时,测得混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等。求A的转化率。根据化学方程式(关系式)计算A(g)+2B(g)=2C(g)始1mol1mol0转化1×A%2×A%2×A%终1mol-A%1mol-2A%2A%mol根据题意:n(A)+n(B)=n(C)即:1mol-A%+(1mol-2A%)=2A%mol解得:A%=40%。解:设开始A,B物质的量均1mol,A转化率A%:例12.把标准状况下20LH2与15LO2充分混合并点燃使之反应,求可得到的水的质量。例13.用1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收0.8molCO2后,求溶液中各溶质的质量。2.过量计算例14.把镁条点燃,得氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g。冷后加足量水,将反应产物加热蒸干并灼烧,得氧化镁0.486g。求燃烧产物中氮化镁的质量分数。答案:17.0%。3.差量计算例15.测定氨合成塔入口和出口处气体在标准状况下的密度,可以判断氮气的转化率。今测得标准状况下入口处氮、氢混合气体的密度为0.4375g/L,出口处氮、氢混合气体的密度为0.5469g/L。求氮气的转化率。设原混合气体100L,则其质量为43.75g,反应前后质量不变,根据反应后混合气体密度,可得反应后气体总体积:43.75g÷0.5469g/L=80L。总体积减少100L-80L=20L,说明转化的N2为10L。根据反应前N2、H2混合气体的密度,求得其平均相对分子质量,再据其平均相对分子质量求出二者的体积比,从而可知100L混合气体中N2的体积,即可求N2的转化率。答案:33.3%。提示:根据方程式N2+3H2=2NH3,每1LN2参加反应,混合气体的总量即减少2L。例16.国家规定每千克食盐中应含有40-50mg碘酸钾。取食盐样品428g,设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量碘化钾淀粉溶液,溶液呈蓝色,再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定,用去18.00mL时蓝色刚好褪去。该加碘食盐是否为合格产品?有关反应如下:IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O;I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。答案:这种食盐每千克中含KIO345mg,故为合格品。4.关系式计算一般用于连续反应。思路:①写出所有方程式;②据方程式,结合题目中给出的已知量,确定好恰好完全反应的“特殊点”;③根据“特殊点”,确定范围,并确定各范围内的最终结果。若特殊点1个,则应有2个范围,若特殊点有2个,则应有3个范围;④将结果进行简约、合并,作出简练的最终结论。确定“特殊点”是解答这类题目的关键,是否找出了这些“特殊点”也往往是阅卷时给分的要点。5.讨论型计算2H2S+O2(不足)=2S+2H2O;2H2S+3O2(足)=2SO2+2H2O。1.0LH2S气体和aL空气混和后点燃,若反应前后气体的温度和压强都相同(20℃,101.3kPa),当a的取值范围不同时,燃烧后气体的总体积V(用含a的表达式表示。假定空气中氮气和氧气的体积比为4:1,其它成分可忽略不计)。答案:若a≤2.5,V=4a/5+(1L-2a/5)=1L+a2/5;若a≥7.5,V=a-0.5L;若2.5a7.5,V=a-0.5L(可进一步集约为两项:若a≤2.5,V=1L+a2/5;若a2.5,V=a-0.5L)。例17.H2S燃烧的有关方程式如下:1.守恒关系(1)质量(原子数)守恒(2)电荷守恒(3)电子数守恒(氧化还原)化学计算的基本思路(1)物质的定比组成(2)物质间定量反应(3)溶解度计算化学计算的基本思路2.比例关系化学计算的策略与方法(1)据量方程式的解析策略(2)图示的策略(3)快速估算的策略(4)极端假设法(5)转化的策略例18.某金属晶体的密度为11.30g·cm-3,在该晶体的微观结构中,平均每1nm3的空间内有32.86个原子。求该金属的相对原子质量。(1)据量方程式解析的策略例19.一定量有机物燃烧的产物通入足量石灰水中完全吸收,得沉淀20g,滤液质量比原石灰水减少5.8g。该有机物可能是A.乙烯B.乙二醇C.乙醇D.甲酸甲酯提示:原石灰水+CO2、H2O=滤液+CaCO3沉淀)移项得:CO2和H2O的质量共14.2g。再根据CaCO3沉淀20g推出CO2质量,可得H2O的质量,进而确定原物质中碳、氢原子数之比。答案:BC。(2)图示的策略例20.HCl的质量分数为0.36的浓盐酸与HCl质量分数为0.14的稀盐酸等体积混合后,所得溶液中,HCl的质量分数A.等于0.25B.大于0.25C.小于0.25D.无法确定0.36盐酸ag0.14盐酸agbg更多资源xiti123.taobao.com例21.下列化合物中,含氯的质量分数为47.65%的是A.NaClB.KClC.KClO3D.AlCl3(3)快速估算的策略例22.两种金属混合物15g与足量的稀硫酸完全反应生成氢气11.2L(标况),则混合物可能是A.镁和铝B.镁和铜C.铝和锌D.铁和锌(4)极端假设法例23.反应2A(g)+B(g)2C(?)+3D(?)达到平衡后,把体系的压强减小到原来的一半,再次达平衡时发现A的浓度变为原平衡时的0.4倍。则,对C、D状态的判断结论是_________。例24.铝-铁合金溶于足量盐酸,再用过量NaOH溶液处理,将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧,得红色粉末。此红色粉末与原合金质量恰好相等。则,合金中铝的质量分数为。提示:解答此题要用到转化的策略。根据有关反应可知,最终红色粉末的成分是Fe2O3。根据“红色粉末的质量恰好与原合金的质量相等”,由于整个反应过程中铁元素的质量是不变的,那么,合金中铝的质量即等于Fe2O3中氧的质量。答案:30%。(5)转化的策略例25.由乙炔(C2H2),苯(C6H6),乙醛(C2H4O)组成的混合物中碳的质量分数为72%,则其中氧的质量分数为A.22%B.19.6%C.16%D.无法计算解答化学计算题应注意的问题[05春季](1)取ag铝热剂样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成气体(标况,下同)bL。反应的化学方程式是____
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