化学计算方法总结

●锦囊妙计
遇到下列情形，可尝试用“差量法”解题： 1.反应前后固体或液体的质量发生变化时； 2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生
变化时。
•差量法是建立在化学反应基础之上的，反应前后的量差与反应 物、生成物的化学计量数直接相关， 在计算时，若能将反应前后单位统一，配合成套，只需将差量 当成一种特殊的“生成物”即可。
C1V1=C2V2 3、溶液稀释：
4、阿伏加德罗定律的内容及推论：
P1:P2=n1:n2
V1:V2=n1:n2 M1:M1=ρ1:ρ2=D
标准状况：M=ρ X22.4L.mol-1
二、常规法（列方程求解）: 练习：化学计算T19 例1.标准状况下,CO2和CO的混合气体7.2g.体积为44.8L,则 此混合气体中的CO2和CO的物质的量各是多少?
化学计算方法总结
一、直接用公式计算： 化学计算 T 11 二、常规法（列方程求解）练习：化学计算T19
(简单法：关系式法)
三、守恒法：
1.质量守恒(质量守恒定律) (化学计算T14，只做BC) 2.原子守恒：(化学计算T4 ) 3. 物料平衡(电解质溶液中): (化学计算) 4.电荷守恒(电解质溶液中):(化学计算T2, T13) 5.电子守恒 (化学计算T9, T12) 6.化合价升降相等(化学计算T 7 ) 四、关系式法 关系式法：化学计算T19 五、差量法：
烃的质量 +m(加的O2) = Na2O2(增重) +m (逸出的O2)
0.1 mol×M+32 g· mol-1×1 mol=15 g+32 g· mol-1×16.8 L/22.4 L· mol-1
解得M=70 烃的式量为70， 商余法70/12=5余10 烃的化学式为C5H10。
2.原子守恒：T12) 6.化合价升降相等 (化学计算T 7 ) +6 2 +2 +4 +3 例：在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物为 Cr2 O7 和Pb2+， 1.5 mol 则与1.0 mol Cr3+反应所需的PbO2物质的量为____________ 解：设所需PbO2物质的量为n
4.电荷守恒(电解质溶液中): (化学计算T2, T13) 例如：在硫酸铝和硫酸钾、明矾的混合物中，若c(SO42- )=0.2 mol· L-1,当加入等体积的0.2 mol·L-1 KOH溶液时，生成的沉淀又 恰好溶解为止，则原溶液中K+的物质的量浓度(mol· L-1)是( B ) A.0.2 B.0.25 C.0.3 D.0.45 解：根据电荷守恒：
2.原子守恒：
例1：用含1.0 mol NaOH的溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶 液中的 Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为( ) A A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 解：设生成Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为为x、y， 由反应前后C原子和Na+守恒可知，可得方程组
五、差量法（或用常规法）
为了检验某含有 NaHCO3 杂质的 Na2CO3 样品的纯度， 现将 w1 g 样品加热，其质量变为 w2 g，则该样品的纯度(质量分数) 是( A ) 84w2－53w1 A. 31w1 73w2－42w1 C. 31w1 84w1－w2 B. 31w1 115w2－84w1 D. 31w1
四、关系式法： 46克金属钠在氧气中充分燃烧的淡黄色固体粉末，该固体与 足量水反应生成标准状况下的气体体积是多少？
解：2Na+O2 = Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 关系式：4Na----2Na2O2------O2 4 1 0.5 _____ n(Na)=46/23=2
△
在含有 a g HNO3 的稀硝酸中，加入 b g 铁粉充分反应，铁 a 全部溶解并生成 NO，有 g HNO3 被还原，则 a∶b 不可能为 4 ( A．2∶1 B．3∶1 C．4∶1
将总物质的量为 n mol 的钠和铝的混合物(其中钠的物质的 量分数为 x)，投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共 收集到标准状况下的气体 V L。下列关系式中正确的是( D ) A．x＝V/(11.2n) C．V＝33.6n(1－x) B．0<x≤0.5 D．11.2n<V≤22.4n
【解析】
x y 0.8m ol .8m ol 1.0mol 2 x y 0
x 0.2m ol y 0.6m ol
A
2.原子守恒： •例2：有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成 的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物，这 种铁的氧化物的化学式为（ B ） A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5 解：由题意得知，铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3 中。且n(O)= n(CO2) =n(CaCO3)=0.0075mol m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g n(Fe)=0.005mol n(Fe)∶n(O)=2:3 即为Fe2O3 选B
六、极值法： 2．极值法
(1)极值法的含义 极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。 它是假设问题的两个极端， 然后依据有关化学知识确定所需反应 物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。故也称为极端假 设法。
(2)极值法解题的基本思路： ①把可逆反应假设成向左或向右完全进行的反应。 ②把混合物假设成纯净物。 ③把平行反应分别假设成单一反应。 (3)极值法解题的关键 紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。
C
五、差量法 . 混合气体成分的确定可用差量法 气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化 规律与氢原子个数有关
1 1、若燃烧前后体积不变,即△V=0,y应满足什么条件？
2、若燃烧前后体积增大,即△V>0？ 3、若燃烧前后体积减小,即△V<0？
y=4 y>4 y<4
例：两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L 氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下 列各组混合烃中符合此条件的是( AC ) A、CH4 C2H4 B、CH4 C3H6 C、C2H4 C3H4 D、C2H2 C3H6
n(Cr)X(高价-低价)= n(Pb)X(高价-低价) 1.0 mol×(6－3) = n×(4－2) 得 n = 1.5 mol。
四、关系式法
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(酸碱中和滴定、氧化还原滴定等) 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。 寻找关系式的方法，一般有以下两种： 1.写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式； 2.根据某原子守恒，直接写出关系式。
据题意金属钠的物质的量为 nx mol，Al 的物质
＋
的量为 n(1－x) mol，产生的 H2 是溶液中的 H 获得 Na、Al 失 去的电子而生成的，根据得失电子守恒可得产生 H2 的物质的量 nx＋3n1－x ＝ mol，根据反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、 2 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑和题中 “金属没有剩 余”，可知 n(Na)≥n(Al)，即 0.5≤x<1。当 x＝1 时，产生 H2 的物质的量为 0.5n mol，即 11.2n L；当 x＝0.5 时，产生 H2 的 物质的量为 n mol，即 22.4n L，故产生 H2 的体积的取值范围为 11.2n<V≤22.4n，故选项 D 正确。 【答案】 D
六、极值法： 化学计算T8 D T14 A 七、 平均值法(特殊情况可用十字交叉法) 八、整体思维法（终态法）
一、直接用公式计算： （化学计算 T 11）
注意：
只有(1)、气体
(2)在标准状况时
(3)、Vm = 22.4L.mol-1
V m (g) __ N __ __ = = = C V(溶液) 1、n= NA Vm M m(溶质) _____ X100% 2、w= m (溶液)
五、差量法： 例:某一元醇10 g与乙酸反应生成酯13.2 g，同时回收醇1.0 g， 则该醇的式量是( C ) A、74 B、88 C、90 D、104 解：设该醇的式量为x,则有： R-OH + CH3COOH R+17 60 10-1=9 g 列比例得R=73 所以醇的式量为x= R+17 =73+17=90 CH3COOR + H2O 59+R 18 13.2 Δm 42 (13.2-9) g=4.2 g
例：将5.6 g铁溶于足量盐酸中，蒸发至干并在空气中灼烧至 恒重，最后得到固体的质量最接近于( A ) A.8.0 g B.19.2 g C.24.2 g D.30.6 g 解：由Fe Fe2+ Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2O3
所以可得：2Fe—Fe2O3 则Fe2O3的质量 m(Fe2O3)=0.1×1/2 × 160 = 8 g
3c(Al3+)+c(K+) = 2c(SO42- ) c(K+)=2c(SO42- )-3c(Al3+) =2X0.2mol· L-1-3X0.05 =0.25 mol· L-1 Al3++4OH-=[Al(OH)4]-， c(Al3+)=c(OH-)/4 = 0.2 mol· L-1/4 = 0.05 mol· L-1
V = n Vm =0.5X22.4 =11.2L
四、关系式法： 工业上表示漂白粉的优劣的方法是：常用漂白粉与硫酸反应放出 的氯气的质量对漂白粉的质量的质量百分比（x%）来表示漂白 氯气的质量 ___ ×100% Cl +2KI=2KCl+I (2) 粉的优劣； x%= ___ 2 2 漂白粉的质量 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4+2H2O+2Cl2 (1) 已知反应： 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI (3) 某同学为测自己买的一包漂白粉的优劣做了如下实验： 称取漂白粉2.00g，加水溶解后转入250ml的容量瓶，然后加水定 容至刻度线，倒转摇匀后取25ml，加入过量的硫酸和过量的KI， 待漂白粉与硫酸反应放出的氯气与KI完全反应后， 用0.100的Na2S2O3标准液滴定生成的I2， 消耗Na2S2O3 20ml 由以上数据计算该漂白粉的x%=________ 35.5% 解:方程式(1)(2)(3)得关系式： Cl2 —— I2 ——2Na2S2O3 1 2 0.1X0.02 25ml中n(Cl2) = 0.001 ____ 0.01 250ml中n(Cl2) =____ x% = 35.5% 0.71g 250ml中m(Cl2)=____
五、差量法：
例1：将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g，加热至质量不再变化 时，称得固体质量为14.8g。求混合物中碳酸钠的质量分数。 △ 解：2NaHCO3 = 2X84 Na2CO3 + H2O + CO2 106 △m 62 21-14.8=6.2g
16.8g m(NaHCO3)= 16.8g m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g, Na2CO3% = 4.2g/ 21.0g = 20%
解：设CO2的物质的量为X ; CO的物质的量为Y 44X + 28Y =7.2g X + Y = 44.8/22.4
X =0.1mol Y= 0.1mol
注意：有n个未知数必须列n个方程才能解出未知数。 如果少一个方程则只能求比值。
1、质量守恒法
例：0.1 mol某烃与1 mol过量氧气混合，充分燃烧后通过足量 的Na2O2固体，固体增重15 g，从Na2O2中逸出的全部气体在 标准状况下为16.8 L。求烃的化学式。 解：设烃的化学式为CxHy,摩尔质量为M 根据质量守恒定律