化学计算常用方法和技巧

化学计算常用方法和技巧

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【专题目标】

1． 掌握化学计算中的常用方法和技巧。

2． 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1】10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（1.01×105Pa , 270C ）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。

C x H y + （x+4y ）O 2 xCO 2 + 2

y H 2O 体积减少 1 1+4

y 10 20

计算可得y=4 ，烃的分子式为C 3H 4或C 2H 4或CH 4

【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KCl 、KBr 的混合物3.87g ，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO 3溶液，充分反应后产生6.63g 沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241

B.0.259

C.0.403

D.0.487

题型二：守恒法的应用

【例2】Cu 、Cu 2O 和CuO 组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO 3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO 气体（标准状况）。求：

（1） 写出Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式。

（2） 产物中硝酸铜的物质的量。

（3） 如混合物中含0.01moLCu ，则其中Cu 2O 、CuO 的物质的量分别为多少？

（4） 如混合物中Cu 的物质的量为X ，求其中Cu 2O 、CuO 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。

（1） 利用电子守恒进行配平。3Cu 2O+14HNO 3==6Cu(NO 3)2 + 2NO ↑+7H 2O

（2） 利用N 原子守恒。n （HNO 3）== 0.06mol ，n （NO ）== 0.01mol ，

则n （Cu(NO 3)2）==（0.06-0.01）/2=0.025mol

（3） 本题混合物中虽含有Cu 、Cu 2O 和CuO 三种物质，但参加氧化还原反应的只有

Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。

转移电子总数：n（e-）= n（NO）×3==0.03mol

Cu提供电子数：0.01×2=0.02mol

Cu2O提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n（Cu2O）=0.01/2=0.005mol

n（CuO）=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol

（4）根据（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmol n（CuO）=X-0.005mol。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu提供则n（Cu）=0.015mol；若电子全由Cu2O提供则n（Cu2O）=0.015mol，则n（Cu2+）==0.03mol大于了0.025mol，说明n（Cu）不等于0，另根据n（CuO）=X-0.005mol要大于0可得n（Cu）>0.005mol。所以0.005mol < n（Cu）<0.015mol。

【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28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是

A.35g

B.30 g

C.20 g

D.15 g

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40～50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0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL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：

IO3－＋5I－＋6 H＋→3I2＋3H2O

I2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－

【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：6S2O32－------- IO3－

6mol 1mol

0.030mol/L×18.00mL×10-3n

n（I2）==0.09×10-3mol

每千克食盐中含KIO3：