2020年高考复习：化学计算专项训练

化学计算专项训练

【例题精选】：

例1 （定义公式法）将1体积密度为1.84克/cm 3，浓度为98%的硫酸溶液，溶解在4体积水中，配成稀硫酸溶液。经测定该稀硫酸溶液的密度为1.225g/cm 3，此稀硫酸溶液的摩尔浓度 A ．1.93mol/L B ．3.68mol/L C ．7.72mol/L D ．3.86mol/L 分析：该题使用四个公式，环环相扣。

公式1 A%=溶质质量溶液质量⨯100% 公式2 摩尔浓度=溶质物质的量

溶液体积

公式3 C A M =⨯⨯⨯ρ10001

%

公式4 稀释定律C 1V 1=C 2V 2

解法一：稀溶液的百分比浓度A%=18498%

18414100%3088%...

⨯+⨯⨯= 稀溶液的摩尔浓度C mol L =⨯⨯⨯=122510003088%981

386..

.(/)

解法二：稀溶液溶质物质的量18498%

98

00184..()⨯=mol

稀溶液体积 18414

1225104771033..

.()+⨯⨯=⨯--L

稀溶液摩尔浓度 00184

47710

3863

...(/)⨯=-mol L 解法三：浓溶液摩尔浓度 C mol L 1184100098%

981

184=⨯⨯⨯=..(/)

稀溶液体积 V ml 218414

1225477=+⨯=...()

稀溶液摩尔浓度C C V V mol L 21121841

477386==

⨯=...(/)

答案：D

例2 （关系式法）工业上用NH 3，空气和水作原料，合成化肥硝酸铵（1）若要制100吨硝酸铵，需NH 3多少吨？空气中的氧气多少吨？水多少吨？（2）若NH 3制NO 的转化率为96%，NO 转为HNO 3的转化率为92%，生产100吨硝酸铵需NH 3多少吨？ 分析：（1）用NH 3制NH 4NO 3时，需要先把NH 3分成两部分，一部分用于制HNO 3，另一部分留作与HNO 3反应生成NH 4NO 3即NH 4NO 3中的氮原子均来自NH 3，即2NH 3—NH 4NO 3由于2mol NH 3含6mol H ，而NH 4NO 3中只有4mol H ，损失的2mol H 应该在生成物的H 2O 中，即生成1mol H 2O 。又1mol NH 4NO 3和1mol H 2O 中共含4mol O 即2mol O 2。由此可得下列关系式： 2NH 3 + 2O 2 —— NH 4NO 3 + H 2O （1）

34 64 80 x y 100

34∶x=80∶100 x=34100

80

425

⨯

=.()

吨

64∶y=80∶100 y=64100

80

80

⨯

=()

吨

由上述关系式可知合成NH4NO3的过程并不消耗水反而生成水。

（2）解法一：由于有两步转化不是100%转化，因此生成1mol NH4NO3消耗NH3应大于2mol

上述数量之间关系的关键是制得的HNO3应恰好与留下的NH3完全反应后生成NH4NO3

关系式：0.883 NH4NO3——1.883NH3

NH4NO3——1883 0883

.

.

NH3

NH4NO3——2.133NH3

80 100

2.13317

y

=

⨯

y

100 2.13317

80

45.3()

=

⨯⨯

=吨

解法二：留下与HNO3反应的NH3没有损失，由（1）可知为42.5

2

21.25()

=吨，

则另21.25吨NH3应理解为损失两次之后的剩余量，∴原来的为21.25%÷(96%×92%)=24.06 (吨)共消耗的为：21.25+24.06=45.3(吨)

答案：（1）NH3为42.5吨，O2为80吨，不消耗水。

（2）需要NH3：45.3吨

例3（守恒法）有铜银合金30克，溶于80毫升浓度为13.5mol/L的浓硝酸中，得到气体6.72升（标准状况），反应后溶液的pH值=0，设反应前后溶液体积未变，

求：（1）被还原HNO3的物质的量。

（2）原合金中银的质量百分含量。

分析：浓HNO3溶解合金过程中不断变稀，所以气体为NO2与NO的混合物。由反应后溶液pH=0而知有剩余HNO3。根据元素守恒，NO2、NO中的N即为被还原HNO3中的N元素。

（1）∵NO2、NO共6.72升为672

224

03

.

.

.()

=mol，即被还原HNO3量，求合金

中Ag%时，先找出未反应的HNO3，由pH=0，知[H+]=1mol/L，即未反应HNO3。

∴反应的HNO3为(13.5×0.08－1×0.08)=1(mol)

（2）设银为x克，铜为30－x克

∵Ag+电荷总数+Cu2+电荷总数等于参加反应的HNO3减去被还原HNO3后在溶液中NO3－的总电荷数。

x 108

1

30x

64

210.3⨯+

-

⨯=-（根据电荷守恒）

x

108

30x

32

0.7x10.8(g)

Ag%

10.8

30

36%

+

-

==

∴==

答案：（1）0.3mol（2）36%

例4（差量法）在200℃时将11.6克CO2和水蒸气的混和气体通过足量的Na2O2，反应完全后，固体质量增加3.6克。求混和气体的平均分子量。

分析：分子量与摩尔质量在数值上相等，即求每摩气体的质量，M=116.÷混和气体总的物质的量。

解法一：设11.6克中含xmol CO2，y mol水蒸气

Na2O2 + CO2 = Na2CO3 +

1

2

O2↑质量增加

x 0.5x 44x－16x=28x

Na2O2 + H2O = 2NaOH +

1

2

O2↑质量增加

y

1

2

y 18y－16y=2y

由题意可得

4418116

28236

01

04

x y

x y

x

y

+=

+=

⎧

⎨

⎩

=

=

⎧

⎨

⎩

.

.

.

.

解得

∴混合气体平均分子量=

+

==

116

0104

116

05

232

.

..

.

.

.

解法二：分析如下图示

向固体Na2O2中通入11.6克且完全反应，为何固体只增3.6克？因为有O2跑掉的缘故。根据质量守恒，出去的O2为：11.6－3.6=8克

∴05

8

32

05

.().()

x y x y mol

+=+=

混和气体的平均分子量==

116

05

232

.

.

.

本题的两种解法虽都属“差量法”，但方法二更好，更直接。

答案：23.2。

例5（平均值法）把含有某一种杂质氯化物的MgCl2粉末95克溶于水后，与