2008高三化学第二轮专题复习精美教案：化学计算常用方法和技巧.doc

专题化学计算常用方法和技巧专题目标掌握化学计算中的常用方法和技巧强化基本计算技能提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力经典题型题型一差量法的应用例110毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后恢复到原来状况101105Pa270C时测得气体体积为70毫升求此烃的分子式点拨原混和气体总体积为90毫升反应后为70毫升体积减少了20毫升剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气下面可以利用差量法进行有关计算CxHyxO2xCO2H2O体积减少111020计算可得y4烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4规律总结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找出所谓理论差量这个差量可以是质量差气态物质的体积差压强差也可以是物质的量之差反应过程中的热量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巩固1现有KClKBr的混合物387g将混合物全部溶解于水并加入过量的AgNO3溶液充分反应后产生663g沉淀物则原混合物中钾元素的质量分数为A0241B0259C0403D0487题型二守恒法的应用例2CuCu2O和CuO组成的混合物加入100Ml06molLHNO3溶液恰好使混合物溶解同时收集到224mLNO气体标准状况求写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式产物中硝酸铜的物质的量如混合物中含001moLCu则其中Cu2OCuO的物质的量分别为多少如混合物中Cu的物质的量为X求其中Cu2OCuO的物质的量及X的取值范围点拨本题为混合物的计算若建立方程组求解则解题过程较为繁琐若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解则可达到化繁为简的目的利用电子守恒进行配平3Cu2O14HNO36CuNO322NO7H2O利用N原子守恒nHNO3006molnNO001mol则nCuNO3200600120025mol本题混合物中虽含有CuCu2O和CuO三种物质但参加氧化还原反应的只有CuCu2O所以利用电子守恒可直接求解转移电子总数nenNO3003molCu提供电子数0012002molCu2O提供电子数003002001molnCu2O00120005molnCuO00025001000520005mol根据3解法可得nCu2O0015XmolnCuOX0005mol根据电子守恒进行极端假设若电子全由Cu提供则nCu0015mol若电子全由Cu2O提供则nCu2O0015mol则nCu2003mol大于了0025mol说明nCu不等于0另根据nCuOX0005mol要大于0可得nCu0005mol所以0005mol规律总结化学反应的实质是原子间重新组合依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象如质量守恒元素守恒电荷守恒电子得失守恒等利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法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的过程中溶质的质量不变元素守恒即反应前后各元素种类不变各元素原子个数不变其物质的量质量也不变电荷守恒即对任一电中性的体系如化合物混和物溶液等电荷的代数和为零即正电荷总数和负电荷总数相等电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中均如此巩固2碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜溶解284g上述混合物消耗1molL盐酸500mL燃烧等质量的上述混合物得到氧化铜的质量是A35gB30gC20gD15g题型三关系式法的应用例3为了预防碘缺乏病国家规定每千克食盐中应含有4050毫克的碘酸钾为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐某同学取食盐样品428克设法溶解出其中全部的碘酸钾将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液溶液呈蓝色再用0030molL的硫代硫酸钠溶液滴定用去1800mL时蓝色刚好褪去试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品有关反应如下IO35I6H3I23H2OI22S2O322IS4O62点拨本题为多步反应的计算可根据反应方程式直接建立IO3和S2O32的关系式进行求解解6S2O32454545454545IO36mol1mol0030molL1800mL103nnI2009103mol每千克食盐中含KIO3该加碘食盐是合格的规律总结实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时往往涉及到多步反应从原料到产品可能要经过若干步反应测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程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利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤避免计算错误并能迅速准确地获得结果用关系式解题的关键是建立关系式建立关系式的方法主要有1利用微粒守恒关系建立关系式2利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式3利用方程式的加合建立关系式巩固3已知脊椎动物的骨骼中含有磷以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法称取某动物骨灰样品0103g用硝酸处理使磷转化成磷酸根再加入某试剂使磷酸根又转化成沉淀沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体其式量以360103计0504g试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数磷的相对原子质量以310计题型四平均值法的应用例4由锌铁铝镁四种金属中的两种组成的混和物10克与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为112升则混和物中一定含有的金属是A锌B铁C铝D镁点拨本题利用平均摩尔电子质量求解据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为112升可得金属平均摩尔电子质量为10gmol四种金属的摩尔电子质量分别为Zn325gmolFe28gmolAl9gmolMg12gmol其中只有Al的摩尔电子质量小于10gmol故答案为C规律总结所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法它所依据的数学原理是两个数Mr1和Mr2Mr1大于Mr2的算术平均值Mr一定介于两者之间所以只要求出平均值Mr就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围再结合题给条件即可迅速求出正确答案常见方法有求平均原子量平均式量平均摩尔电子质量平均组成等巩固4由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应产生CO201mol则此样品中可能含有的杂质是AKHCO3和MgCO3BMgCO3和SiO2CK2CO3和SiO2D无法计算题型五极端假设法的应用例5将一定质量的MgZnAl混合物与足量稀H2SO4反应生成H228L标准状况原混合物的质量可能是A2gB4gC8gD10g点拨本题给出的数据不足故不能求出每一种金属的质量只能确定取值范围三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌质量最小的为铝故假设金属全部为锌可求的金属质量为8125g假设金属全部为铝可求的金属质量为225g金属实际质量应在225g8125g之间故答案为BC规律总结极端假设法是用数学方法解决化学问题的常用方法一般解答有关混合物计算时采用可分别假设原混合物是某一纯净物进行计算确定最大值最小值再进行分析讨论得出结论巩固5003mol铜完全溶于硝酸产生氮的氧化物NONO2N2O4混合气体共005mol该混合气体的平均相对分子质量可能是A30B46C50D66题型六讨论法的应用例6向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体充分反应后在减压低温下蒸发溶液得到白色固体请回答下列问题1由于CO2通入量不同所得到的白色固体的组成也不同试推断有几种可能的组成并分别列出2若通入CO2气体为224L标准状况下得到119g的白色团体请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的其质量各为多少所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少点拨1由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同故可根据CO2和KOH反应时物质的量之比对产物进行讨论由CO22KOHK2CO3H2OCO2KOHKHCO3可知nCO2nKOH12时产物为K2CO3nCO2nKOH1时产物为KCO3所以nCO2nKOHnKOH产物为K2CO3KHCO3nCO2nKOH时二氧化碳过量则固体产物为KHCO3答案为K2CO3KOHK2CO3K2CO3KHCO3KHCO32由CO22KOHK2CO3H2OCO2KOHKHCO3224L标态138g224L标态100g224L标态138g224L标态100g138g119g100g得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物设白色固体中K2CO3xmolKHCO3ymol即CO22KOHK2CO3H2OCO2KOHKHCO3xmol2xmolxmolymolymolymolxmolymol224L224molL10100molCO2138gmol1xmol100gmol1ymol119g白色固体解此方程组得x00500molK2CO3y00500molKHCO3白色固体中K2CO3质量为138gmol100500mol690gKHCO3质量为100gmol100500mol500g消耗KOH物质的量为2xmolymol200500mol00500mol0150mol所用KOH溶液物质的量浓度为0150mol0300L0500molL1规律总结有一类化学计算题由于某一条件的不确定结果可能是两个或两个以上也可能在某个范围内取值这类题需要用讨论的方法求解常见的类型1讨论反应发生的程度2讨论反应物是否过量3讨论反应物或生成物的组成范围4讨论不定方程的解巩固6常温下盛有10mlNO2和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中当向其中缓缓通入O2一段时间后试管内残留有2mL气体则通入O2的体积可能为多少升随堂作业一选择题每题有12个答案1密度为145gcm3的硫酸溶液中逐滴加入BaCl2溶液直到沉淀完全为止已知沉淀的质量与原硫酸溶液相等则原硫酸溶液的浓度为A296B421C148molLD622molL2在MgCl2KClK2SO4三种盐的混合溶液中若KCl各为15molMg2为05mol则SO42的物质的量为A01molB05molC015molD025mol3将320gCu跟300mL100molL的硝酸反应产物只有NO和NO2若反应后溶液中有amolH则此时溶液中含有NO3离子的物质的量为Aa2molB2amolC01amolDa01mol4在一定条件下合成氨反应达到平衡后混合气体中氨气的体积分数为025若反应前后条件不变则反应后缩小的气体体积与原反应物的体积比值是A15B14C13D1253g镁铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应将反应后所得溶液蒸干得到无水硫酸盐174g则原硫酸溶液的物质的量浓度为A1molLB15molLC2molLD25molL6在碳酸钾中含有纯碱硝酸钾硝酸钡中的杂质一种或两种将78g试样溶于水得到澄清溶液再加入过量的CaCl2溶液得到沉淀50g对原样品中的杂质的判断正确的是A一定没有Na2CO3和BaNO32B一定有Na2CO3而没有BaNO32C没有BaNO32但有KNO3可能还有Na2CO3D没有Na2CO3但有BaNO32和KNO371摩CO与2摩H2O气在一定条件下发生可逆反应COH2O气CO2H2反应达到平衡时生成06摩CO2若在相同条件下将H2O气由2摩改为4摩反应达到平衡时生成的CO2的物质的量为A03molB06molC09molD12mol8质量为256g的KOH和KHCO3混合物在250oC的密闭容器中充分煅烧后排出气体冷却残留固体207g原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是A大于B小于C等于D任意比9有一氧化铁样品用5molL的盐酸140mL恰好完全溶解所得溶液还能吸收标准状况下056L氯气亚铁离子全部转变为铁离子则该氧化物可能的化学式为AFe2O3BFe3O4CFe4O5DFe5O710合成氨过程中将N2和H2按13体积比混合后通过合成塔若合成塔排出的混合气体中NH3占12则N2所占的体积分数应为气体在同温同压条件测得A12B6C22D44二计算题11氢气和氧气的混合气体为120和一定压强下物质的量为amol点燃后发生反应待气体恢复到原来的温度和压强时测得气体的物质的量为bmol求原昆合气体中氢气和氧气的物质的量各是多少12工业上利用氨催化氧化法可制取硝酸加入脱水剂后制得较高浓度的硝酸现以17吨氨作为原料假设NH3全部转化为HNO3写出NH3完全转化为HNO3的总化学反应方程式生产过程中需加水吸收如果加入脱水剂后脱去水的量相等则所得硝酸溶液的质量分数为多少如果生产中同时制得50的硝酸m1吨和90的硝酸m2吨脱去的水可循环使用制得教低浓度的稀硝酸若共加入27吨水则m1与m2的质量比为多少13现有等物质的量的NaHCO3KHCO3的混合物ag与100mL盐酸反应题中涉及的气体体积均以标准状况计填空时可以用带字母的公式表示1该混合物中NaHCO3与KHCO3的质量比为2如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应则盐酸的物质的量浓度为molL13如果盐酸过量生成CO2的体积为L4如果反应后碳酸氢盐有剩余盐酸不足量要计算生成CO2的体积还需要知道5若NaHCO3和KHCO3不是以等物质的量混合则ag固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积范围是14标准状况下168L无色可燃气体在足量氧气完全燃烧若产物通入足量澄清石灰水得到的白色沉淀质量为150g若用足量碱石灰吸收燃烧产物增重93g1计算燃烧产物中水的质量2若原气体是单一气体通过计算推断它的分子式3若原气体是两种等物质的量的气体的混合物其中一种是烃请写出它们的分子式只要求写出一组15接触法制硫酸排放的尾气中含少量的SO2为防止污染大气在排放前设法进行综合利用1某硫酸厂每天排放的10000m3尾气02体积分数的SO2问用NaOH溶液石灰及O2处理后假设硫元素不损失理论上可得到多少千克石膏CaSO42H2O2如果将一定体积的尾气通入100mL2molL1的NaOH溶液中使其完全反应经测定所得溶液含167g溶质试分析该溶液的成分并计算确定各成分的物质的量3工厂在尾气处理制石膏的过程中中间产物是NaHSO3调节尾气排放的流量以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值从而提高亚硫酸氢钠的产量现设nSO2nNaOHnNaHSO3分别表示SO2NaOH和NaHSO3的物质的量且x试写出x在不同的取值范围时nNaHSO3的值或NaHSO3与nSO2nNaOH间的关系式XNNaHSO3参考答案巩固1C2C38424B5BC685ml12ml随堂作业1BD2B3D4A5B6C7C8B9D10C111当完全反应时nH2为2abmolnO2为abmol2当H2有剩余时nH2为bmolnO2为abmol3当O2有剩余时nH2为2abmolnO2为2bamol121NH32O2HNO3H2O2NH32O2HNO3H2O305m1109m2271817吨63吨18吨05m109m26363吨63吨18吨100778m1m21951318410025a463224a92或56a234盐酸的物质的量浓度5224100a4522484a14127g2C2H43C4H6和H2或C3H8和COC3H6和CH2O等15解11536kg2NaHSO301molNa2SO3005mol3XnNaHSO3XOnNaHSO32nSO2nNaOHX1nNaHSO3nNaOH