有关化学方程式有关的计算

找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台页――有关化学方程式有关的计算一、考点介绍【考纲解读】1、理解质量守恒定律的含义。2、能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。【能力解读】1、掌握化学反应的质量守恒定律，离子反应的电荷守恒，氧化还原反应的电子得失守恒，能用它们进行计算。2、掌握物质的量应用在化学反应方程式中的计算【考点突破】1、守恒法在化学解题中的应用守恒法是解决化学计算常用的一种快速、简便而又准确的一种方法，在考试时可节省时间又可提高准确率。守恒法一般包括质量守恒（原子或原子团守恒）、电荷守恒、得失电子守恒以及一些化学变化前后恒定不变的量。下面，就有关化学计算中运用守恒法的解题方法，以实例分析。Ⅰ、质量守恒（原子或原子团守恒）法应后生成的各物质的质量总和”；从微观上可理解为：“在一切化学反应中，反应前后原子的种类、数目、原子质量前后没有变化，因此，质量守恒”。[例1].（2005年高考全国卷）已知Q与R的摩尔质量之比为9﹕22，在反应X+2Y=2Q+R中，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则参加反应的Y和生成物Q的质量之比为（）。A.46:9B.32:9C.23:9D.16:9[解析]由题意得：X+2Y=2Q+R18221.6gm(Y)3.6g4.4g找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台页根据质量守恒，参加反应Y与生成物Q的质量之比为（4.4+3.6—1.6）:3.6=16:9[解答]D[例2]．标准状况下将17.92LCO2气体通入1L1mol/L的NaOH溶液中，完全反应后所得溶质的物质的量是多少？[解析]：反应前后原子的质量是守恒的，此题可利用反应前后钠原子和碳原子守恒来计算。[解答]解：由题意，17.92LCO2的物质的量为：17.92L/22.4mol·L-1==0.8mol设生成的Na2CO3物质的量为xmol，NaHCO3物质的量为ymol。由题意得x+y==0.8mol(碳元素守恒)2x+y==1mol(钠元素守恒)解得，x==0.2moly==0.6mol答：生成Na2CO30.2mol，NaHCO30.6mol。w.w.w.k.s.5.u.c.o.mⅡ、电荷守恒法在溶液中，存在着阴阳离子，由于整个溶液不显电性，故所有阳离子所带电荷总数等于阴离子所带的电荷总数。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m[例3]．测得某溶液中含Ｃｕ2＋，Ｋ＋，ＳＯ42－，Ｃｌ－四种离子且阳离子的个数比为：Ｃｕ2+∶Ｋ＋＝3∶4，则ＳＯ42－与Ｃｌ－的物质的量之比可能是（）。Ａ．3∶2Ｂ．1∶3Ｃ．1∶8Ｄ．2∶5w.w.w.k.s.5.u.c.o.m[解析]：据电荷守恒法，可得其比值。设溶液中含ＳＯ42－ｘmol、含Ｃｌ－ｙmol。则：2ｘ＋ｙ＝3ｎ×2＋4ｎ×1所以ＳＯ42－，Ｃｌ－物质的量之比可能有以下特征：（1）当ｘ＝ｎ时，ｙ＝8ｎ，ｘ∶ｙ＝1∶8（2）当ｘ＝2ｎ时，ｙ＝6ｎ，ｘ∶ｙ＝1∶3找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台页（3）当ｘ＝3ｎ时，ｙ＝4ｎ，ｘ∶ｙ＝3∶4（4）当ｘ＝4ｎ时，ｙ＝2ｎ，ｘ∶ｙ＝2∶1所以Ｂ，Ｃ项符合题意。[解答]BC[例4]．100ｍＬ0.1mol/L醋酸与50ｍＬ0.2mol/LNaOH溶液混合，在所得溶液中（）。Ａ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)Ｂ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(Ｈ＋)＞c(ＯＨ－)Ｃ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(Ｈ＋)＝c(ＯＨ－)Ｄ．c(Ｎａ＋)＝c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)[解析]：由题意知醋酸与ＮａＯＨ物质的量相等恰好完全反应生成ＣＨ3ＣＯＯＮａ，溶液中c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)，据电荷守恒：c(Ｎａ＋)＋c(Ｈ＋)＝c(ＯＨ－)＋c(ＣＨ3ＣＯＯ－)，由于c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)，故c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)，又盐溶液中阴、阳离子浓度一般大于c(Ｈ＋)、c(ＯＨ－)，故选Ａ。Ⅲ、电子守恒法电子守恒法主要针对氧化还原反应来的，因为在氧化还原反应中，失去电子的总数，一定等于得到电子的总数，得失电子总数保持守恒。[例5]．将50.00ｍL0.098mol/L的羟氨（ＮＨ2ＯＨ）酸性溶液，与足量硫酸铁在煮沸条件下反应，生成的Ｆｅ2＋又恰好被49.00ｍＬ0.040mol/L的酸性ＫＭｎＯ4溶液所氧化。在上述反应中，羟氨的氧化产物为（）。Ａ．ＮＯ2Ｂ．ＮＯＣ．Ｎ2ＯＤ．Ｎ2[解析]：羟氨被Fｅ3＋氧化，Ｆｅ2＋又被酸性ＫＭｎＯ4溶液所氧化。归根结底，羟氨失去电子被ＫＭｎＯ4所得到。ＮＨ2ＯＨ中Ｎ为－1价，设羟氨的氧化产物中Ｎ为ｘ价，由电子守恒法可得：［ｘ－（－1）］×50.00ｍＬ×0.098mol/L＝（7－2）×49.00ｍＬ×0.04mol/L解得：ｘ＝1[解答]Ｃw.w.w.k.s.5.u.c.o.m2、终态分析法在计算题中应用找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台页在一些多步反应和多种混合物的计算中，由于涉及关系复杂，分步计算会很繁琐。如果我们淡化这些中间过程，关注反应的最终结果，利用元素在反应中的守恒关系，就会简化思维，在解题中找到最便捷最有效的途径。例1.某种铝粉与过氧化钠的混合物与足量水反应得到无色溶液，反应中生成1.75g气体，所得溶液中加入3.5mol/L盐酸100mL完全反应，使生成的沉淀恰好完全溶解，则原混合物中铝与过氧化钠的物质的量之比为()。A.2：3B.3：2C.1：2D.2：1解析：过氧化钠与水反应得到氢氧化钠和氧气，铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠溶液和氢气，1.75g为混合气体总质量；向反应后溶液加入盐酸，使生成的沉淀恰好完全溶解，这时得到的溶液为AlCl3和NaCl的混合溶液，铝、钠、氯元素不再有其他存在形式。设铝和过氧化钠的物质的量分别为x和y，根据题意列方程组：解得：x=0.05y=0.1选C。例2.有KOH和Ca(OH)2的混合溶液，测得其pH=13。取此溶液250mL，向其中通入CO2，通入CO2的体积（V）和生成沉淀的物质的量（n）的关系如图所示，图中V1为56mL（标准状况），则图中V2、V3的体积（单位mL）分别是A.280336B.504560C.11241176D.196252该题如果求出混合溶液的组成再求通入CO2的体积势必会有很大的计算量。如果我们着重分析本题的变化终态结果，就会发现简单的定量关系。找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台点时，沉淀全部溶解得到Ca(HCO3)2和KHCO3的混合溶液，从起态到终态，溶液中的氢氧根离子被碳酸氢根离子所代替，而碳酸氢根离子的物质的量即通入二氧化碳的物质的量，等于原溶液中氢氧根离子的物质的量。V3=0.25×0.1×22.4×103=560mL，根据图像的对称性，V2=V3-V1=560-56=504mL。选B。例3.取等物质的量浓度的NaOH溶液两份，每份50mL。向其中各通入一定量的CO2，随后分别各取溶液10mL取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份50mL，向其中各通入一定量的CO2，然后各取溶液10mL，分别将其稀释为100mL，分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，标准状况下产生CO2气体体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示，试回答下列问题：（1）曲线A表明，原溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为（写化学式），各种溶质的物质的量之比为；加盐酸后产生CO2体积的最大值为mL。（2）曲线B表明，原溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为（写化学式）；加盐酸后产生CO2体积最大值mL。（3）通过计算求出原NaOH溶液的物质的量浓度。解析：解决本题有两大关键点，一是A、B两份溶液在滴加过程中产生二氧化碳的体积不同，说明一开始通入二氧化碳的体积是不同的；二是当溶液中二氧化碳气体全部溢出时，消耗的盐酸的体积是一样的（75mL），利用终态分析法得知，这时溶液的溶质为氯化钠，开始氢氧化钠相等，最终消耗盐酸必然相等，根据消耗盐酸就可以求出原氢氧化钠的浓度。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台中，二氧化碳少量时生成碳酸钠，其中可能含有未反应的NaOH，二氧化碳过量，就会生成碳酸钠和碳酸氢钠混合物（也可能是碳酸氢钠）。根据碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸反应的分步特点以及图像中横坐标特点，得知A为氢氧化钠和碳酸钠混合物，B为碳酸钠和碳酸氢钠混合物。（1）A：n（Na2CO3）：n（NaOH）=（75-60）:（75-30）==3：8V（CO2）=（75-60）×5×0.1×22.4==168mL（2）B：n（Na2CO3）：n（NaHCO3）==25:(75-25×2）==1：1V（CO2）==（75-25）×5×0.1×22.4==560mL（3）c（NaOH）==75×10-3×0.1×5/0.05==0.75mol/L【考查方向】1、选择题常常考查物质的量应用在化学反应的基本计算，可以根据方程式列比例关系，也可以利用各种守恒直接列等式，或多步反应找关系式求解。2、主观试题的化学推理、化学实验结果的处理是化学应用最广泛的工具。二、高考真题w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1．（2003上海卷.7）是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为A1︰1B2︰1C1︰2D2︰3〖解析〗:根据电子得失守恒n(NaClO3)=2n(Na2SO3)〖答案〗：B2．（2003广东卷.8）等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1︰2︰3，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为A1︰2︰3B1︰6︰9C1︰3︰3D1︰3︰6〖解析〗:硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液浓度分别是C1、C2、C3，3C1：C2：C3=1︰2︰3，C1：C2：C3=1︰6︰9〖答案〗：B3．（2003广东卷.7）在一定条件下，RO3n－和氟气可发生如下反应：RO3n－＋F2＋2OH－＝RO4－＋2F－＋H2O。从而可知在RO3n－中，元素R的化合价是A＋4B＋5C＋6D＋7〖解析〗:根据电荷守恒，n=1,可知在RO3n－中，元素R的化合价是+5找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台页〖答案〗：Bw.k.s.5.u.c.o.m4．（2003广东卷.5）同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是AV1＞V2＞V3BV1＞V3＞V2CV2＞V3＞V1DV3＞V1＞V2〖解析〗:3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,设试管的体积为2,根据方程式。V1=4/3;V2=3/4；V3=1，〖答案〗：Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m5．（2003广东卷.4）浓度为0.50mol·L－1的某金属阳离子Mn＋的溶液10.00mL，与0.40mol·L－1的NaOH溶液12.50mL完全反应，生成沉淀，则n等于A1B2C3D4〖解析〗:n×10.00mL×0.50mol·L－